هدایت الکتریکی آب چیست آرشیو مقالات

رسانایی الکتریکی آب یا Electrical Conductivity in Water که به اختصار آن EC می گویند، توانایی آب در انتقال جریان الکتریکی است. نمک‌ها یا سایر مواد شیمیایی محلول در آب می‌توانند به یون‌های باردار مثبت و منفی شکسته شوند. این یون‌های آزاد در آب باعث رسانایی الکتریکی می‌شوند، پس رسانایی الکتریکی آب به غلظت یون‌ها بستگی دارد.

رسانایی الکتریکی آب شاخصی از خلوص آب است. هرچه آب خالص‌تر باشد رسانایی پایین‌تر است. به عنوان یک نمونه از زندگی واقعی، آب مقطر تقریبا عایق است، اما آب نمک، رسانایی الکتریکی بسیار کارآمدی دارد. 

رسانایی الکتریکی آب میتواند مقدار کل جامدات محلول در آب TDS را تخمین بزند. به همین دلیل EC به عنوان روشی برای اندازه گیری کل جامدات محلول در آب مورد نیز استفاده قرار می گیرد.

برای آشنایی با استانداردهای هدایت الکتریکی آب روی لینک قبل کلیک نمایید.

 

عوامل تاثیرگذار بر میزان رسانایی آب:

رسانایی الکتریکی آب به دمای آب بستگی دارد: هرچه دمای آب بالاتر باشد رسانایی الکتریکی بیشتر خواهد بود. با افزایش دمایی معادل 1 درجه سانتی گراد ، رسانایی آب 2 تا 3 درصد افزایش خواهد یافت.

در حال حاضر بسیاری از دستگاه های اندازه گیری EC به صورت خودکار برای دمای 25 درجه استاندارد و تنظیم شده اند.

با وجود اینکه رسانایی جریان الکتریسیته شاخص خوبی برای تشخیص میزان شوری است، اما نمی تواند هیچگونه اطلاعاتی در مورد ترکیب یونی آب ارائه دهد.

جریان الکتریسیته در آب های با کیفیت پایین (به عنوان نمونه آب های غنی از سدیم Sodium، برن Boron و فلوراید Fluorides ) با آب هایی که برای مصارفی همچون آبیاری به کار گرفته می شوند ( به عنوان مثال: آب های غنی شده با مقادیر و نسبت های مناسب از مواد مغزی معلق) مشابه خواهند بود.

 

یون‌های اصلی با بار مثبت که بر رسانایی آب اثر می‌گذارند عبارتند از :

• سدیم
• کلسیم
• پتاسیم
• منیزیم

 

یون‌های اصلی با بار منفی که بر رسانایی آب اثر می‌گذارند عبارتند از :

• کلرید
• سولفات
• کربنات
• بی‌کربنات

 

سایر عوامل تاثیر گذار در رسانایی آب :

نیترات و فسفات تاثیر کمی در تغییر رسانایی آب دارند اما وجود آنها از نظر بیولوژیکی و عوارضی که ممکن است به همره داشته باشند، بسیار مهم است. عوامل طبیعی که می توانند بر رسانایی آب تاثیر داشته باشند و آن را کم یا زیاد کنند شامل باران، بستر زمینی که آب در آن جاری میشود و میزان تبخیر آب می‌باشند.

در مقابل عوامل انسانی که میتوانند باعث ایجاد تغییرات در EC آب شوند را می توان شامل موارد زیر دانست:

افزودن نمک به جاده ها برای آب شدن یخ ها، وارد شدن پسماند کارخانه ها و زباله های مایع به بستر زمین، رواناب و پسابهای صنعتی غیرقابل نفوذ که شامل مواد شیمیایی می شوند ، سموم و آفت کش های استفاده شده در کشاورزی ، کودهای استفاده شده در کشاورزی.

 

واحدهای اندازه گیری هدایت الکتریکی آب:

واحدهای مرسوم برای اندازه گیری رسانایی الکتریکی آب عبارتند از:

میکرو زیمنس بر سانتی متر یا microSiemens/cm   که به اختصار  μS/cm  نامیده میشود. 

 همچنین 

deciSiemens/m یا به اختصار   dS/m  

هر یک واحد dS/m از هدایت الکتریکی آب برابر با 1000 واحد μs/cm می باشد. به بیان دیگر:

1000 μs/cm = 1 dS/m 

 

ارتباط بین TDS و رسانایی الکتریکی آب:

از آنجاییکه رسانایی الکتریکی مقیاسی برای اندازه گیری ظرفیت آب برای عبور جریان الکتریسیته می باشد، به طور مستقیم به غلظت نمک ها و نتیجتا املاح محلول در آب TDS وابسته است. منظور از TDS کل جامدات محلول در آب می باشد.

نمک محلول در آب به یون های مثبت و منفی تجزیه می شود که رسانایی الکتریکی را بر عهده دارند.

از آنجاییکه اندازه گیری TDS در محیط دشوار است، رسانایی الکتریکی آب به عنوان مقیاسی برای اندازه گیری این عامل مورد استفاده قرار می گیرد.

می توان رسانایی الکتریکی آب را با راهکاری سریع و کم هزینه، یعنی استفاده از EC مترهای قابل حمل، اندازه گیری نمود.

هیچگونه نمک محلولی در آب مقطر وجود ندارد. در نتیجه آب مقطر رسانایی الکتریکی ندارد و رسانایی الکتریکی آن صفر است.

همچنین زمانیکه غلظت نمک به سطح مشخصی می رسد، رسانایی الکتریکی دیگر به صورت مستقیم به غلظت نمک وابسته نیست.

به این خاطر که در صورت افزایش زیاد نمک، جفت یون هایی ایجاد می شوند که این جفت یون ها، حرکت سایر یونهای باردار  را کند می کنند. به همین خاطر در مقادیر بالاتر از این سطح، افزایش TDS با نسبت مساوی رسانایی الکتریکی را افزایش نمی دهد. رفتار EC و TDS همانند نمودار پایین است:

 

 

به کمک روابط زیر می توان EC را به TDS تبدیل نمود:

TDS (ppm) = 0.64 X EC (μS/cm) = 640 X EC (dS/m)

باید در نظر داشت که این روابط تقریبی هستند.   

 

تجهیزات خانگی و نیمه حرفه ای جهت آزمایش رسانایی الکتریکی آب

انواع مختلفی از هدایت سنج الکتریکی آب ساخته شده اند که بسیار کوچک و جمع و جور بوده و به راحتی درون جیب قرار میگیرند. 

واقعیت این است که همه سختی سنج های خانگی را نیز میتوان برای تشخیص EC استفاده کرد. کافیست از فرمول بالا برای تبدیل TDS به یکی از واحدهای EC استفاده کنید. البته در مقادیر بالای نمک، ممکن است تا حدی خطا داشته باشید. به طور عمومی سختی سنج های خانگی اورجینال تایوان تا 20 واحد برای TDS و تا حدود 40 واحد برای EC ممکن است خطا داشته باشند. (در شرایط عادی)

 

البته در میان هدایت سنج های قلمی ، نمونه های نیمه حرفه ای با دقت بالا هم وجود دارند که اگرچه هزینه بالاتری بابت آنها پرداخت میشود، اما دقت بسیار بالایی دارند. عموما خطای سختی سنجی در انها تا 1 واحد و خطای EC تا 2 واحد است. مانند نمونه پایین:

برخی ابزارهای حرفه ای و قابل حمل سنجش کنترل کیفت آب هم وجود دارند که چند کاره بوده و همزمان EC یا سایر فاکتورهای آب را هم اندازه گیری میکنند. 

 

تعداد زیادی از این ابزارها را می توانید در بخش لوازم جانبی تصفیه آب - سختی سنچ و EC متر ، تهیه نمایید.

 

 

تجهیزات حرفه ای آزمایش رسانایی الکتریکی

برای معرفی یک هدایت سنج الکتریکی آب، محصول منحصر به فرد شرکت Aquaread  که سازنده تجهیزات آزمایش کیفیت رسانایی الکتریکی آب است را معرفی می کنیم. این هدایت سنج مناسب کاربردهای پرتابل یا ثابت می‌باشد. AP-2000 Aquaread و Aquaprobe AP-5000 برای آزمایش سریع و ساده چندین نمونه آب ایده‌آل می‌باشند. همچنین به دلیل امکان ذخیره اطلاعت در خود، برای کنترل های دوره ای و نظارت کوتاه مدت یا میان‌مدت روی یک منبع آب عالی می‌باشند. همچنین این دستگاه به شکلی است که میتواند در یک محل نصب شده و به صورت خودکار اطلاعات دوره ای را درباره آب جمع آوری نماید. برای مثال اگر قصد دارید روی هدایت الکتریکی یک منبع آب زیرزمینی که دسترسی سختی به ان وجود دارد، نظارت داشته باشید، می توانید هد (سر) این دستگاه را درون سوراخ آب قرار داده و دستگاه هدایت سنج را برای مدتی در همان محل قرار دهید. به این ترتیب اطلاعات آب برای روزهای متوالی جمع آوری میشود.

 

 

   تجهیزات رسانایی الکتریکی آب مدلAquaprobe AP-7000 مخصوص استفاده طولانی مدت طراحی شده است. این دستگاه هدایت سنج خودکار با نوآوری خود تمیزسازی مجهز شده است. حسگر رسانایی آب دستگاه  Aquaread را می‌توان برای نظارت روی رسانایی الکتریکی در آب استفاده کرد. مثلا  Aquaprobe AP-7000 را محل قرار دهید تا رسانایی الکتریکی و سایر پارامترها را در طولانی مدت اندازه‌گیری کنید.

داده‌ها در Aqualogger یا با دستگاه تله متری جمع‌آوری شده که به شما اجازه بازیابی داده‌ها از راه دور را می‌دهد. همچنین امکان استفاده از یک دستگاه پرتابل همچون AP-2000 وجود دارد تا به سادگی اندازه‌گیری‌های بلادرنگ را انجام داده و موقعیت واقعی اندازه‌گیری‌ها را با استفاده از Aquameter و از طریق GPS ردیابی کنید. 

 

رسانایی سنج و DO Aquaread با هم ترکیب شده‌اند. تشخیص آن ساده است، زیرا یک پیچ روی کلاهک و چهار سنسور رسانایی سنج فولادی در کناره دارد. رسانایی در کنار الکترود با استفاده از چهار حسگر فولادی انجام شده است. رسانایی را می‌توان در محدوده  200-0  mS/cm   یا  200000-0 uS/cm  اندازه گرفت و دقت 1 % -/+ خوانش دارد یا  1 +/-  uS/cm  در صورتی که هدایت الکتریک عددی بزرگتر باشد. 

 

چرا از هدایت سنج حرفه ای Aquaread  برای آزمایش هدایت الکتریکی آب استفاده شود؟

استفاده از هدایت سنج حرفه ای و خودکار، خصوصا آنکه قابلیت کنترل از راه دور را هم داشته باشد، باعث ساده شدن آزمایش و نظارت بر رسانایی الکتریکی آب می‌شود. خصوصا زمانی که از دستگاه تصفیه آب استفاده شده باشد و میزان دقیق هدایت آب خروجی مهم باشد.

تجهیزات آزمایش رسانایی آب را می‌توان برای اندازه‌گیری مستقیم آب استفاده کرد. پراب (هد یا سر دستگاه) وارد شده در نمونه آب، ولتاژی را بین الکترودها اعمال می‌کند. افت اندازه ولتاژ، مقاومت آب را اندازه‌گیری می‌کند که به رسانایی تبدیل شده است.

رسانایی، معکوس مقاومت است و بصورت مقدار رسانایی بر یک مقاومت مشخص اندازه‌گیری می‌شود. دستگاه اصلی  mho/cm یا 1 زیمنس Siemen است که در آب طبیعی رخ نمی‌دهد. رسانایی سنج‌ها از milimhos یا micromhos استفاده می‌کنند:   1000000 milimhos/cm (mS)  و 100,000   micromhos/cm (uS) هرکدام معادل 1 mho/cm است.

آب اقیانوس دارای رسانایی بیشتری در حدود 5 mS ، آب لوله کشی، رسانایی در حدود 50 تا 800 uS، بسته به منبع آب، جریان آب تازه در محدوده 100 تا 2000 uS و آب مقطر رسانایی بین 0.5  تا 3 uS دارد. رسانایی وابسته به دما است.

عبارت رسانایی خاص آب هنگامی استفاده میشودکه یک مقداری تصحیح شده باشد. در مواردی که دمای آب متفاوت باشد، از طریق فرمولهایی، میزان ec را برای آب تصحیح کرده و به آن رسانایی خاص آب میگویند.  رسانایی سنج Aquaread می تواند دما را اندازه‌گیری کند، پس مقدار رسانایی خاص را به ما می‌دهد. 

تجهیزات آزمایش رسانایی آب را می‌توان برای ایجاد درکی از محدوده معمولی رسانایی برای یک آب خاص استفاده کرد. این را می‌توان به عنوان مبنای نظارت منظم استفاده کرد و در صورت تغییر چشمگیر در رسانایی، می‌تواند شاخصی برای ورود آلاینده ها یا موادی باشد که وارد آب شده‌اند. رسانایی با توجه به منبع آب مثل آب زیرزمینی، رواناب کشاورزی، فاضلاب شهری، باران، خروجی تصفیه آب و غیره تغییر می‌کند. تغییر در رسانایی الکتریکی آب می‌تواند نشان دهنده نفوذ آب زیرزمینی یا تراوش فاضلاب باشد.

رسانایی آب اثر حیاتی بر زندگی آبی دارد. بسیاری از انواع ارگانیسم‌ها محدوده عادی برای تحمل آن دارند. در معنای تجاری، آزمایش کردن رسانایی آب بطور مشخص می‌تواند برای ماهیگیری مناسب باشد. نمک‌ها و سایر مواد نیز بر کیفیت آب برای آبیاری یا نوشیدن اثر می‌گذارند، پس رسانایی سنج باید یکی از ملاحظات انجام شده به هنگام آزمایش خروجی تصفیه‌خانه‌های آب باشد.

رسانایی سنج تنها یکی از کارکردهای دستگاه نظارت بر کیفیت آب مولتی پارامتر Aquaread است. از تمام پارامتر خوان‌ها با هم استفاده کنید تا به دقت کیفیت آب را بدون نیاز به چند پروب بررسی کنید. تجهیزات آزمایش رسانایی آب مناسب استفاده در آب های سطحی، آب زیرزمینی و فاضلاب است. 

 

برای آشنایی با هدایت سنج الکتریکی روی لینک قبل کلیک نمایید.

در صورت هرگونه سوال و یا سفارش تلفنی می توانید از طریق شماره تلگرام تصفیه آب 09129418377  و یا ایمیل info@wfiltration.com با کارشناسان تصفیه آب بهاب در ارتباط باشید. 

 

 

***