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水處理常見單位及應用換算
當量 （常見術語）
當量是指與特定或俗成的數值相當的量；化學專業用語，用作物質相互作用時的質量比值的稱謂。
術語中常用到的有化學當量、熱工當量、TNT當量等。
化學當量主要包括元素當量、化合物當量、物質的克當量、當量濃度等概念。
中文名：當量
外文名：Equivalent
概念：與特定或俗成的數值相當的量
類別：化學專業用語
用作：物質相互作用時的質量比值的稱謂
定義
化學專業用語：在任何化學反應中，物質的質量比等于它們的當量比。
化學當量
指化學方面的當量數。諸如 當量、克當量、當量濃度、酸堿鹽當量、電化當量等。
物質的當量及當量濃度
根據定組成定律，我們知道物質的組成總是一定的，例如組成水的氫和氧的重量比是1.008 : 8。
各種物質彼此進行反應時，它們的重量比也總是一定的。
元素的當量
任何純凈的化合物都有固定的分子式。我們從化合物的分子式，可以看出化合物都是由一定數量的元素所組成。例如水，分子式是H2O，其中氫元素和氧元素的重量比為2.016 : 16即1.008 : 8。
事實上通過水的合成或分解都能得到這樣的重量比。
再從元素間反應生成化合物來看，同樣也得出各元素間存在著一定數量比的關系。例如氫與氧化合生成水，氫與氯化合生成氯化氫，碳與氧化合生成二氧化碳，鎂與氧化合生成氧化鎂，從這些反應的化學方程式看，每兩種元素之間都有一個數量比的關系。
2H2 + O2 = 燃燒= 2H2O
1.008*2*2 =4.032
16*2=32
氫與氧的重量比為4.032 : 32即1.008 : 8
又如鋅與鹽酸發生置換反應時
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
65.4 2
由反應方程式可看出，65.4份重的鋅能從鹽酸里置換出2份重的氫，即32.7份重的鋅能置換出1份重的氫來。
因此，我們把任何一種元素與1份重(1.008份重通常可略成1)的氫或8份重的氧相化合，或從化合物中置換出此量的氫或氧時所需該元素的量，叫做元素的當量。
下面我們再比較一下元素的當量和元素的原子量的關系。
元素 氧-氯-碳-鎂-鋅
當量：8-35.5-3-12.15-32.7
原子量：16-35.5-12-24.3-65.4
化合價：2-1-4-2-2
可以看出，元素的原子量是元素當量的整數倍數，這個整數倍數恰等于該元素的化合價。
故，元素的當量= 元素的原子量/ 元素的化合價(絕對值)
即元素的當量也就是該元素對它的1價所相當的重量。
運用這個公式，我們可以從原子量和化合價直接計算出元素的當量。例如鋁的原子量為27，其化合價為3，則鋁的當量= 27 / 3 = 9。
化合物的當量
當元素化合時彼此間總有一個相當的量，各元素即按這個相當的量彼此化合或置換。下面研究化合物在參加反應時重量間的關系。從任何化學反應方程式看，反應物之間的克分子數總是一定的，因而它們的重量比也應是一定的。
通氫氣入受熱的氧化銅上，生成紫紅色的銅和水。
CuO + H2=加熱=Cu+H2O
63.6+16 =79.6
1*2=2
氧化銅與氫的重量比為79.6 : 2即39.8 : 1，即和1份重氫反應的氧化銅重為39.8份重。39.8就是氧化銅的當量。
我們把某化合物和1當量的氫，或1當量的氧，或1當量的任何其他物質完全作用時所需要的量，叫做該化合物的當量。
下面再研究酸、堿中和反應的基本數量關系。例如氫氧化鈉分別與鹽酸、硫酸反應。
NaOH + HCl = NaCl + H2O
1分子1分子
23+16+1 =40
1+35.5=36.5
2NaOH + H2SO4=Na2SO4+2H2O
2分子1分子
2(23+16+1) =2*40
1*2+32+16*4=98
即40 : 49
在上面兩個反應中，同樣是1個分子量(即40)氫氧化鈉，卻可以分別中和1個分子量(36.5)鹽酸，1/2個分子量(49)硫酸。這是什么原因呢？
這是因為鹽酸是一價酸，硫酸是二價酸，所以1個分子量的氫氧化鈉分別要與1個分子量鹽酸、1/2個分子量硫酸發生完全的反應。
由此可見堿和不同的酸發生中和反應時，總是以一定重量比來進行反應的。這里與40份重氫氧化鈉反應所需的鹽酸、硫酸分別為36.5份重、49份重，所以鹽酸、硫酸的當量分別為36.5和49。
我們再研究一下堿與鹽的復分解反應。
2NaOH + MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓
2分子1分子
2*40 =80
24+71=95
即40 47.5
可以看出1個分子量(40)氫氧化鈉能與1/2個分子量(47.5)氯化鎂完全反應，所以氯化鎂的當量為47.5。
我們再比較一下化合物(酸、堿、鹽)的分子量和當量，不難看出分子量是當量的整數倍這個倍數等于化合物分子中元素或根的正或負化合價總數的絕對值。
由此得出下列公式：
化合物的當量=化合物的分子量/正價或負價總數(絕對值)
可見化合物的當量也對一價(正價或負價的絕對值)所相當的重量。
運用這個公式，可以直接計算出化合物的當量來，例如求硫酸鋁的當量。
硫酸鋁Al2(S(O4)3 M=27*2+3(32+16*4)=342
故，硫酸鋁的當量為342/(3*2)=57。
因為許多元素彼此化合時，在不同條件下能生成幾種化合物。例如碳與氧完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒則生成一氧化碳，所以根據這些不同化合物的分子組成或化合反應來計算，就有不同的當量數值，在CO2中碳與氧重量比為3 : 8，但在CO中碳與氧重量比為6 : 8，可見碳的當量分別為3和6。但是，無論如何，同一元素的各個不同的當量之間，總是互成簡單整數比。例如在CO2和CO中碳的當量比為3 : 6即1 : 2。
又如氯化鈉與濃硫酸反應，因溫度不同而發生不同的反應：
H2SO4 + 2NaCl= 500℃以上=Na2SO4 + 2HCl↑ (1)
H2SO4 + NaCl= 常溫=NaHSO4 + HCl↑ (2)
在(1)反應中和NaCl一個分子量(即58.5)反應，需H2SO41/2個分子量(即49)，而第(2)反應中和一個分子量NaCl=(即58.5)反應需硫酸1個分子量(98)。可見前者硫酸的當量為49，后者則為98。
所以物質的當量必須從實際出發，對具體反應情況作具體分析，進行計算，不能硬套公式。
物質的克當量和克當量數
物質或元素的當量是一個比值，是一個不名數。為了使用方便，也和克分子量一樣，在生產或科研上常用克為單位表示當量。
元素或化合物的當量，以克為單位來表示，則此一定的量，叫做元素或化合物的克當量。
克當量一般以E來表示。
例如 硫酸鈉M(Na2SO4)=23*2+32+16*4=142，
故E Na2(SO4)=142克/2=71克。
一克當量的硫酸鈉是71克重，10克當量的硫酸鈉為71*10=710克，0.1克當量硫酸鈉應為71*0.1=7.1克。可見物質的克當量可以是1個或10個或0.1個等等整數或小數倍。我們把元素或物質的克當量的多少或克當量的個數叫做克當量數。
根據上面計算，可見克當量與克當量數之間有以下關系：
克當量* 克當量數= 物質的重量克數
由于元素或化合物的克當量可以從元素的原子量和物質的分子量推算出來都是一個定數，因此根據以上公式，我們可以進行克當量數和物質重量克數的互算。
當量定律
上面已經學到，1當量的氫只能和1當量的氧或1當量的氯化合，1當量的氫氧化鈉只能和1當量的鹽酸、1當量的硫酸、1當量的磷酸發生中和反應，1克當量的元素只能與1克當量的其它元素化合，1克當量的堿只能與1克當量的酸中和。
可見當兩種元素或化合物發生完全反應時，它們的克當量數一定相同。這就叫做當量定律。
用克當量來研究物質發生化學反應時的重量關系，甚為簡便，因任何物質間只要克當量數相等就可以完全進行反應。但是物質間反應時它們的克分子數卻沒有這種關系，氫氧化鈉與鹽酸反應，其克分子數是1 : 1關系，但氫氧化鈉與硫酸、磷酸反應，其克分子數則分別為2 : 1和3 : 1，所以生產和科研上常用克當量來表示反應物之間的重量關系。
根據當量定律，可以計算元素或化合物的克當量。
當量濃度
以克作單位，在數值上等于化合物的當量，這一定重量叫做化合物的一個克當量(克當量)。
例如，HCl的當量為36.5/1=36.5，則36.5克為HCl的一個克當量。
又如，H2SO4的當量為98/2=49，則49克為H2SO4的一個克當量。
再如，H3PO4的當量為98/3=32.7，則32.7克為H3PO4的一個克當量。
用1升溶液中含有溶質的克當量數來表示的濃度叫做當量濃度(用N表示)。
例如，1升溶液中含有硫酸49克(即1個克當量)則其當量濃度為1N。
又如，1升溶液中含有硫酸98克(即2個克當量)則其當量濃度為2N。
再如，1升溶液中含有硫酸24.5克(即0.5個克當量)則其當量濃度為0.5N。
前以敘述，當兩種物質完全作用時，它們的克當量數相等。這就是當量定律。
如果反應在溶液中進行，當兩種溶液恰好完全作用時，那么這兩種溶液中所含溶質的克當量數也必然相等。
設N1為第一種溶液的當量濃度
N2為第二種溶液的當量濃度
當兩種溶液中的溶質完全作用時，用去第一種溶液為V1升，第二種溶液為V2升。
那么V1N1為第一種溶液V1升中所含溶質的克當量數，V2N2為第二種溶液V2升中所含溶質的克當量數。
即有 V1N1=V2N2
這個公式在生產實踐和科學實驗中常用來進行計算溶液之間反應時所需溶液的體積，溶液的當量濃度，以及溶質的重量。
當量濃度補注
當量濃度( N ) 溶液的濃度用1升溶液中所含溶質的克當量數來表示的叫當量濃度，用符號N表示。（英文：normality）
1-元素
當量=原子量/化合價
鈉的當量=23/1=23；鐵的當量=55.9/3=18.6；氧的當量是8；氫的是1。
2-酸
酸的當量=酸的分子量/酸分子中被金屬置換的氫原子數
即1N=1 mol/L H+ ：對于一元酸來說，1N=1 mol/L，如1N HCl=1mol/L HCl；對于n元酸來說，1N=1/n mol/L，如1N H2SO4=1/2 mol/L H2SO4；1N H3PO4=1/3 mol/L H3PO4。
3-堿
堿的當量=堿的分子量/堿分子中所含氫氧根數
即1N=1 mol/L OH- ：1mol/L的NaOH就是1N，1mol/L的Ca(OH)2就是2N。
4-鹽
鹽的當量=鹽的分子量/鹽分子中金屬原子數×金屬價數
如果是氧化物或是還原物就看能得失的電子數，例如：
1mol/L的K2Cr2O7的當量濃度就應該是6N（每個重鉻酸鉀分子中有兩個鉻離子，每個鉻離子的價態由6+到3+得到3個電子）
1mol/L的KMnO4的當量濃度是5N（每個高錳酸鉀分子中有一個錳離子，每個錳離子的價態由7+到2+得到3個電子）。
如果是鹽類，就看能與酸或堿結合所要的H+或OH-數量，比如說：
Na2CO3可以與2份H+反應，其當量就是2；
NaHCO3可以與1份H+反應，其當量就是1。
當量 （氧化還原當量）
氧化還原當量，指的是有關的氧化劑和還原劑的當量。
如鉻酸鉀K2CrO4作為氧化劑時 鐵化合物當量 是55.847/2=27.93
有關的氧化劑和還原劑的當量，往往總稱為氧化還原當量(redox equivalent)。
一種物質在不同的反應中，可以有不同的當量。
例如鐵在2價鐵化合物中的當量是55.847/2=27.93，在3價鐵化合牧中的當量是55.847/3=18.62。
又如鉻酸鉀K2CrO4作為氧化劑時，當量是194.20/3=64.73；但作為鹽時，當量是194.20/2=97.10。物質相互作用時的質量，同它們的當量成正比。知道了物質的當量，可以算出它們在反應中的質量比值。
EQ （化學專業用語）
Eq（當量）指與特定或俗成的數值相當的量；化學專業用語，用作物質相互作用時的質量比值的稱謂。
如，mEq/L（毫當量每升），
Y-mmol/L=X-mEq/L÷離子價
當量濃度
當量濃度(N) 溶液的濃度用1升溶液中所含溶質的克當量數來表示的叫當量濃度，用符號N表示。（英文：normality）
當量濃度是過去用的很多,基本不用了.一當量就是得失一個電子的意思.如果是鹽酸,放出一個氫離子,則當量濃度和摩爾濃度是一樣的.如果是硫酸,則一當量濃度只等于二分之一的摩爾濃度.在一般的氧化還原反應中,就要復雜一些了,例如高錳酸鉀氧化草酸鈉,2摩爾高錳酸鉀和5摩爾草酸鈉剛好反應,則高錳酸鉀的摩爾濃度=5倍的當量濃度.
當量濃度的定義是1L水溶液中溶解的溶質用氫的當量除摩爾質量，常用于表示酸溶液的質量。
毫克當量
毫克當量(mEq)表示某物質和1mg氫的化學活性或化合力相當的量。
某物質和1mg氫化學活性相當的量
Y-mEq/L=X-mmol/L×原子價
1mg氫，23mg鈉，39mg鉀，20mg鈣和35mg氯都是1mEq。
其換算公式如下：
Y-mEq/L=(X-mg/L)×原子價/M（化學結構式量）
Y-mg/L=(X-mEq/L)× M（化學結構式量）/原子價
Y-mg/L=(X-mmol/L)× M（化學結構式量）
所以
Y-mEq/L=X-mmol/L×原子價
(注：化學結構式量=原子量或分子量)
例：
Ca2+，Y-mEq=（X-ppm x 2）/40~~ X-ppm=( Y-mEq x40)/2
Mg2+，Y-mEq=（X-ppm x 2）/24~~ X-ppm=( Y-mEq x24)/2
Na1+，Y-mEq=（X-ppm x 1）/23~~ X-ppm=( Y-mEq x23)/1
常用單位名稱及其換算
物質的量n：物質的量是國際單位制中7個基本物理量之一，單位：mol（摩爾）
換算公式：
n=N/NA
其中，N為微粒數，NA為阿伏伽德羅常數（6.02X1023）
n=m/M
其中，m為質量，M為分子式量（相對分子質量）
氣體摩爾質量在水處理中基本用不到，暫不討論
物質的量濃度c：濃度是溶液中溶劑和溶質的相對含量。物質的量濃度是一種常用的溶液濃度的表示方法。表示單位體積溶液里所含該物質的物質的量
單位：mol/L（摩爾/升）
換算公式：
c=n/V
其中n為對應物質物質的量，V為溶液體積
毫克當量(mEq)：毫克當量(mEq)表示某物質和1mg氫的化學活性或化合力相當的量。
Y-mEq/L=(X-mg/L)×原子價/M（化學結構式量）
Y-mg/L=(X-mEq/L)× M（化學結構式量）/原子價
Y-mg/L=(X-mmol/L)× M（化學結構式量）
常用濃度及濃度單位換算
1ppm=1mg/L=（質量/分子量）/L
ppm即：mg/L（毫克/升），ppb即：ug/L（微克/升），ppt即：ng/L（納克/升）
1ppm=1000ppb，1ppb=1000ppt?
手機：150-0385-9121
郵箱：15003859121@163.com
網址：http://www.kaqkazhangxu.cn
地址：鄭州中原區電廠路17號樂丁廣場
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