pH / 电导率 / TDS / ORP 互转

使用指南：pH、电导率、TDS 与 ORP 之间的换算口径

水处理与在线仪表常常同时显示 pH、电导率 EC、总溶解固体 TDS、氧化还原电位 ORP 和温度，但这些读数之间并不存在唯一的换算关系。工具提供的是「按约定换算」的算术工具：pH 与氢离子浓度之间按理想稀溶液关系换算，EC 与 TDS 之间按仪表标定所对应的转换因子换算，温度按常见线性系数归一到 25 ℃。用好它的前提是清楚每一种换算背后的约定，否则很容易把仪表读数反推成错误的浓度。

第一步 · 读数类型要与仪表口径一致

输入区的「读数类型」决定换算方向，可选 pH、H⁺ 浓度、OH⁻ 浓度、电导率、TDS（KCl 校准）、TDS（NaCl 校准 0.55）、ORP。选 TDS 时有两个选项，这是最容易出问题的地方：KCl 校准的转换因子与 NaCl 校准的转换因子不同，同一台仪表显示的 TDS 数值取决于它用哪种标准液标定。选错标定方式，得到的 TDS 会差百分之十以上。

• pH ↔ H⁺ 浓度：按 pH = -lg[H⁺] 换算，属于活度意义的换算，仪表显示的 pH 本身就是活度定义的量。
• H⁺ ↔ OH⁻：按 Kw = [H⁺][OH⁻] 换算，Kw 与温度强相关，工具在给定温度下使用对应的 Kw 值。
• EC ↔ TDS：按 TDS = EC × 因子换算，因子由标定方式决定。
• ORP 单独输入、单独输出：它没有可用的通用换算关系，工具不把它与 pH 或 EC 互转。

第二步 · 温度归一的作用与限制

电导率对温度极其敏感，常见水温系数约为每摄氏度 0.019（即每升高 1 ℃ 电导率约增加 1.9%）。仪表通常带 ATC 自动温度补偿，把读数折算到 25 ℃ 的基准，工具的归一功能做的是同一件事。需要注意：这是线性近似，在低温段和高温段都会偏离真实曲线；不同仪表的系数略有不同，因此归一后的数值只能与同型号、同补偿设置的数据比较。

第三步 · 输出结果怎么解读

使用方法与关键检查点

1. 先确认仪表的 TDS 标定方式，抄下说明书里的转换因子，再选对应的输入类型。
2. 温度一定要按实际测量时的水温填写，不要用 25 ℃ 默认值代替。
3. 做交叉核对时，保持两条数据的时间戳一致，并在报告中注明一条来自在线仪表、另一条来自离线取样。
4. 把 ORP 单独作为一条趋势线看，不要试图把它换算成某个消毒剂浓度。

易错 / 关键点清单

• 常见错误是 TDS 因子凭印象选 0.5 或 0.55。KCl 标定的因子在 0.5～0.57 之间，NaCl 标定约 0.55，另有多介质合成水标定对应更高因子，取值应以仪表说明书为准。
• 易错点包括忘记 pH 是对数量：pH 差 1 意味着氢离子活度差 10 倍，水质报表里两行的 pH 不能直接相减当作浓度差。
• 关键点是 EC 与 TDS 只是统计意义上的近似关系，取决于水中主要离子的组成。同一份水在离子组成变化前后，同样的 EC 会给出不同的 TDS。
• 注意强酸强碱溶液、高离子强度海水、浓废液中，活度系数偏离 1 明显，pH 与浓度换算的误差会放大。

适用范围与局限

本工具的适用边界是稀水溶液与常规水处理、环境监测场景的读数互算，适用范围覆盖饮用水、工业用水与废水在线仪表的数据核对。局限在于：EC 与 TDS 之间没有任何普适的换算关系，本工具只提供按标定因子的线性近似；ORP 与余氯、臭氧浓度之间只是特定体系下的经验相关，不能直接换算，本工具不做这种换算；不处理离子强度修正、不做温度补偿曲线的非线性修正、不区分表压与绝压对溶解度计算的影响，也不适用于非水溶剂体系或高浓电解质溶液的精密计算。所有水质合规判定仍应按相应排放标准的检测方法执行。