碱度可以是单组分,也可以是多组分。单组分碱度可以用分数、质量浓度或物质的量浓度表示。但在天然水中碱度包括多组分,一般为HCO-3、CO2-3及OH-。其中HCO-3及OH-可以接受1mol H+(为一价),CO2-3可以接受2mol H+(为二价)。所以,用物质的量浓度c(HCO-3+CO2-3+OH-)或质量浓度ρ(HCO-3+CO2-3+OH-)都不能表达与水中其他离子,特别是与硬度的关系。故碱度通常采用以下两种方式表示:
(1)物质的量浓度,其基本单元为可接受1mol H+的物质。
(2)质量浓度,并标“以CaCO3计”。单位为mg/L。
“以CaCO3计”的含义,即将质量浓度中的溶质B的质量折合成能提供或接受相等氢离子的碳酸钙(CaCO3)质量(即折合成相同当量的CaCO3质量)。其优点是能够方便表达水中离子的平衡关系。因此,水中的碱度、硬度、钙离子及镁离子都常用此法表示浓度。Ca-CO3的摩尔质量M近似100g/mol,可提供或接受2mol H+,为2mmol/L时,都可写成100mg/L(以CaCO3计)。如果水中HCO-3碱度为61mg/L,则可接受H+1mmol/L,可以写成50mg/L(以CaCO3计)。如水中钙离子含量为40mg/L,为2mmol/L,可写成钙硬为100mg/L(以CaCO3计)。如水中镁离子含量为6mg/L,为0.5mmol/L,可写成镁硬25mg/L(以CaCO3计)。
各种碱度单位的换算关系如下: