От чего зависит электропроводность воды

Электропроводность воды

Электропроводность – это способность водного раствора проводить электрический ток, выраженная в численном значении. Электрическая проводимость жидкости зависит от температуры и уровня концентрации растворенных в ней минеральных солей. Поэтому минерализованная жидкость является отличным проводником тока, а пресной он практически не проводится. Эта зависимость позволяет по электропроводности питьевой воды оценивать степень ее минерализации. Данный принцип измерения широко применим в стандартных приборах измерения общего солесодержания.

лаборатория нашей компании при МГУ имени М.В. Ломоносова

Стоимость химического анализа воды

от 2 500 руб. Выбрать
Химический (14 показателей)

Исследуемые показатели: органолептические (мутность, цветность, запах), физико-химические (электропроводность, pH) и химические (обобщенные показатели) характеристики воды.

Отправляя заявку Вы принимаете условия передачи информации.

Определение электропроводности воды

• натрия;
• кальция;
• хлора;
• калия;
• гидрокарбоната;
• сульфата.

Не столь сильно на этот показатель влияют другие ионы: двух- и трехвалентного железа, нитрата, алюминия, при условии, что их количество в жидкости не слишком высоко (как, например, в промышленных и бытовых сточных водах). Измерение электропроводности воды производится с помощью специального прибора – кондуктометра, позволяющего получить максимально точные результаты. Но все же, при этом могут возникать некие погрешности, объясняющиеся разной электропроводимостью солей и ее возможным повышением с увеличением температуры.

Этот параметр не нормируется, но его значение 2000 мкС/см должно примерно соответствовать уровню минерализации в 1000 мг/л. Если Вы хотите повысить качество потребляемой Вами жидкости, обращайтесь в компанию «ДОМИАТО». Мы проведем ее анализ, определим концентрацию микроэлементов, и на основании результатов подберем оптимальные водоочистительные приборы именно для Вашей системы водоснабжения.

Качественный и достоверный анализ электропроводности воды и концентрации электролитов в компании «ДОМИАТО». Лучшие условия сотрудничества и низкие цены для наших клиентов.

Электропроводность воды

Как известно, водный раствор обладает способностью проводить электрический ток. Эту способность, выраженную численно, называют электропроводностью.

Электропроводность природной воды зависит, главным образом, от двух основных показателей: от уровня растворенных в ней минеральных солей и от температуры воды. Такая зависимость позволяет делать и обратные выводы, т.е. определять степень минерализации воды по величине электрической проводимости. Существуют приборы оперативного измерения общего содержания солей в воде (TDS-метры), которые активно используют данный метод измерения.

Природные воды — это растворы смесей слабых и сильных электролитов. Электропроводность этих вод обуславливается, главным образом, содержащимися в них ионами калия, кальция, натрия, хлора, гидрокарбоната и сульфата. Ионы трехвалентного и двухвалентного железа, а также ионы алюминия, марганца, нитрата и т.п. также оказывают влияние на электрическую проводимость воды, но в существенно меньшей степени. Хотя влияние этих ионов может быть более ощутимым, если они содержатся в воде в очень больших количествах, что может быть присуще, например, хозяйственно-бытовым или производственным сточным водам.

При измерении уровня минерализации воды по величине ее электропроводимости может возникать некоторая погрешность, связанная с тем, что растворы разных солей имеют неодинаковую удельную электрическую проводимость. Также данная погрешность может быть вызвана повышением электропроводимости, вызванным увеличением температуры. Тем не менее, современные технические средства позволяют сводить эти погрешности к минимуму, что происходит вследствие предварительного подсчета зависимостей и их занесения в память.

Величина электропроводности не определяется нормами. Однако установлено, что электропроводность воды с общей минерализацией в 1000 мг/л составляет приблизительно 2000 мкС/см.

Электропроводность воды

В отдельных отраслях применяются исключительно жесткие требования к качеству водоподготовки. В частности, в микроэлектронике и фармацевтике одним из важнейших показателей является электропроводность воды. Способность специально подготовленной жидкости проводить ток и величина удельного сопротивления сказывается на эффективности некоторых технологических процессов.

Физическое свойство вода — проводимость регламентируются для таких отраслей требованиями действующих нормативных документов. В статье рассматриваются основные факторы определяющие уровень ее сопротивления, единицы, методы и приборы для измерений. Читателю предлагается обзор наиболее эффективных способов снижения означенных показателей с использованием профессионального оборудования.

Что такое электропроводность воды

Самая распространенная жидкость на Земле обладает способностью проводить постоянный или переменный ток.

Электропроводности воды — это количественная характеристика этого ее свойства, которое определяется наличием заряженных частиц — положительных и отрицательных ионов. К последним относятся химические элементы, входящие в состав следующих органических и неорганических соединений:

• Щелочи.
• Соли щелочноземельных и других металлов, прежде всего хлориды и сульфиды (сульфаты).
• Карбонаты.

Этот показатель тем выше, чем больше в жидкости находится положительно заряженных ионов — катионов и отрицательных — ионов. Т.е. электропроводность напрямую связана с солесодержанием воды. Удельная электропроводность воды находится в обратной зависимости с сопротивлением воды и определяется для объема жидкости, который находится в промежутке между двумя электронами площадью в 1 см2. Последние при этом располагаются на расстоянии в 1 см друг от друга.

Нормы электропроводимости природной воды

В Российской федерации требования к параметрам качества водоподготовки регламентируются государственными стандартами и другими документами. Удельные показатели электрической проводимости воды различного назначения устанавливаются следующими нормативно-правовыми актами в зависимости от степени чистоты:

1. ГОСТ 52501-2005. Для проведения лабораторных анализов — не более 0,1 и 1,0 мкСм/см для первой и второй степени соответственно.
2. ГОСТ 6709-97. Для дистиллированной воды — менее 5*10-4 См/см.
3. ФС 2.2.20020.15. Вода очищенная фармацевтического назначения — не выше 4,3 мкСм/см.
4. ФС 2.2.0019.15. Вода для приготовления лекарственных растворов и проведения инъекций.

Жесткие технологические нормы электропроводности для воды установлены на предприятиях, выпускающих компоненты для микроэлектроники. Качество жидкости используемых в производственных процессах контролируется специализированными лабораториями и использованием сложных приборов по утвержденным методикам.

Показатели электропроводности: основные факторы

В природных водоемах содержится множество растворимых примесей неорганического происхождения. Они и определяют основные физические свойства вода, и в том числе электропроводность. Величина последней находится в прямой зависимости от ряда факторов:

1. Концентрации заряженных частиц.
2. Состава и природы ионов.
3. Температуры жидкости.

Наибольшее влияние на электропроводность воды оказывают соли жесткости, точнее катионы натрия (Na + ), калия (K + ) и кальция (Ca 2+ ), также анионы хлора (Cl — ) и кислотных групп (SO₄ 2- и HCO₃ — ). Наличие в жидкости ионов двух- и трехвалентного железа (Fe 2+ , Fe 3+ ), а также марганца (Mn 2+ ) и алюминия (Al 3+ ) в незначительных концентрациях практически не сказывается на удельном сопротивлении.

При повышении температуры электропроводность воды существенной возрастает по причине роста скорости ионов, снижения их сольватированности и уменьшения показателей вязкости. При этом рост проводимости, связанный с увеличением концентрации катионов и анионов, наблюдается только до определенного предела. Достигнув максимума, она начинается уменьшаться, что обусловлено усилением взаимодействия заряженных частиц между собой и снижением степени диссоциации.

Определение показателей электропроводности воды

Уровень сопротивления жидкости электрическому току измеряется при помощи специальных приборов. Для количественного определения уровня электропроводности воды используются единицы измерения, установленные международной системой СИ. Применение унифицированных методов и стандартов в этой сфере упрощает лабораторные исследования и понимание получаемых результатов.

Единицы измерения

В нашей стране для измерения проводимости воды используются специальная единица — См/м (Сименс на метр). Она соотносится с удельным сопротивлением как 1 См/м= 1/1 Ом/м. При этом описываемый показатель для природной воды составляет:

• Для пресных рек: от 50 до 1500*10 -6 См/м.
• Для дистиллированной воды: от 0,5 до 5*10 -6 См/м.
• Для ультрачистой деионизированной: от 0,1 до 0,2*10 -6 См/м.

Для удобства в качестве единицы электропроводности воды используют производную, которая составляет одну десятитысячную от основной и записывается как мкСм/см.

Удельное сопротивление жидкости определяется в значительной мере уровнем минерализации. В США для измерения проводимости воды вместо мкСм/см используют величину TDS, указывающую на содержание растворимых солей. Этот показатель рассчитывается в частях на миллион и записывается как ppm. Для перевода этой единицы в международную используется корректирующий коэффициент.

Методы измерений и используемые приборы

В нашей стране удельная проводимость и водородный показатель жидкости определяются электрометрическим способом. Для того чтобы точно рассчитать электропроводность воды специалисты пользуются методикой, установленной РД 52.24.495-2005. Действие этого документа распространятся на поверхностные источники водоснабжения и стоки.

Для измерения электропроводности воды применяется откалиброванный кондуктометр с электродами из нержавеющей стали. Для калибровки прибора используется стандартный раствор с показателем не менее 1500 мкСм/см, при этом отклонение от номинала не должно превышать 2%.

В ходе измерений удельной электропроводности воды фиксируется ее температура, а искомая величина определяется при помощи специальных таблиц. В случае если используются приборы с температурной компенсацией, то на экране сразу же появляется истинное значение, что существенно упрощает процесс.

Снижение электропроводимости воды: профессиональные методы

Современные системы водоподготовки обеспечивают требуемые показатели качества. Для того чтобы уменьшить электропроводность воды в таких установках используются следующие методы очистки:

• обратный осмос;
• электродеионизация;
• ионный обмен.

Перечисленные технологии различаются по уровню эффективности и технико-экономическим параметрам. Выбор того или иного метода осуществляется с учетом показателей проводимости воды, необходимых заказчику. Рассмотрим подробнее возможности и особенности каждого из представленных способов.

Обратный осмос

Суть метода состоит в использовании полупроницаемых мембран для получения пермеата высокой очистки. В процессе обратного осмоса проводимость воды существенно уменьшается по причине ее глубокой деминерализации. Современные промышленные установки обратного осмоса отделяют до 99,9% всех примесей, в том числе и солей жесткости. Такие системы отличаются производительностью до 1000 л/ч.

Показатели электропроводности осмотической воды в зависимости от модели используемой установки колеблется в пределах от 0,1 до 5 мкСм/см. Пермеат без дополнительной обработки относиться к первой степени очистки, и может использоваться в медицине, фармацевтике и других высокотехнологичных отраслях промышленного производства. Обратноосмотические установки в настоящее время являются основными источниками очищенной воды.

Электродеионизация

В настоящее время разрабатываются и внедряются технологии глубокой очистки жидкостей от солей. Необходимые физические свойства воды, в том числе электропроводность на уровне 0,055 мкСм/см, обеспечивает метод электродеионизации. Водоподготовка с его использованием проводится в три этапа:

1. Электродиализ. Удаление катионов и анионов из воды осуществляется при помощи конселективных мембран, которые располагаются перед электродами. К ним прикладывается постоянное напряжение, обеспечивающее движение заряженных частиц.
2. Ионный обмен. Для ускорения процесса в камеру закладывается состав из специальных высокомолекулярных смол, состоящих из катионитов и анионитов. Полимеры имеют пористую структуру и поглощают заряженные частицы и замещают их.
3. Регенерация. Под действием постоянного тока происходит диссоциация молекул воды, и образующиеся при этом ионы обеспечивает восстановление обменных свойств заполнителя.

Очищенная и деионизированная вода обладает крайне низкой проводимостью, что позволяет ее использовать в качестве растворителей для лекарственных препаратов. Промышленные установки электродеионизации имеют высокую производительность и могут использоваться на предприятиях теплоэнергетики.

Ионный обмен

Данная технология обеспечивает эффективное удаление заряженных частиц из жидкости при сравнительно небольших затратах. Значительное снижение ионной проводимости воды достигается за счет использования специальных веществ: ионитов или катионитов. Они выпускаются в виде заполнителей для ионообменных систем — фильтров смешанного действия.

Иониты производятся на основе сетчатых полимеров, которые имеют микропористую или сетчатую структуру. Материал имеет ковалентную связь с ионогенными группами, которые в процессе диссоциации образуют пару из свободного и фиксированного иона с противоположным зарядом. Последний закреплен на полимере.

В результате ионообменного процесса заметно снижается электропроводность воды и уровень ее минерализации. Заряженные частицы из жидкости диффундируют вначале к поверхности, а затем и внутрь сорбента. Со временем способность засыпки поглощать ионы из жидкости снижается и для ее восстановления проводится регенерация с использованием рабочих растворов.

Удельная электрическая проводимость в воде

Компания Diasel Engineering предлагает эффективные технические решения по уменьшению удельной электрической проводимости воды. Предприятие осуществляет поставки оборудования систем обратного осмоса, электродеионизации и ионного обмена. Наши специалисты выполняют монтаж установок водоподготовки, необходимые пусконаладочные работы и обеспечивают их техническое обслуживание.

Снижение электропроводности воды до требуемых показателей — задача исключительно сложная и для ее решения необходимо привлечение профессионалов. ООО «НПК «Диасел» приглашает к сотрудничеству предприятия, нуждающиеся в установках глубокой очистки. Комплексное решение проблем водоподготовки — наша основная специализация.

Заявка на подбор оборудования

Почему электропроводность воды важна для промышленного применения

Электропроводность воды относится к способности воды проводить электрический ток. Такой материал, как медь, обладает высокой электропроводностью, поэтому его обычно используют в качестве электропроводки в доме. Высокая проводимость меди позволяет электрическому току проходить по проводке к лампочке или потолочному вентилятору. В то время как чистая вода имеет очень низкую проводимость, морская вода имеет гораздо более высокую проводимость. Различные типы воды необходимо измерять по разным причинам. Например, измерение электропроводности воды очень важно для многочисленных промышленных применений, таких как градирни и котлы.

Содержание:

1 Что такое электропроводность воды?
2 фактора, влияющие на диапазон электропроводности воды
3 Оборудование для измерения электропроводности Sensorex
4 Зачем использовать оборудование для измерения электропроводности для тестирования воды?
5 Почему вы должны знать электропроводность воды

Причина, по которой проводимость воды важна, заключается в том, что она может сказать вам, сколько растворенных веществ, химикатов и минералов присутствует в воде. Более высокое количество этих примесей приведет к более высокой проводимости. Даже небольшое количество растворенных солей и химикатов может повысить проводимость воды. Если вы отвечаете за установку очистки сточных вод, значительные изменения проводимости воды могут указывать на попадание в воду загрязняющего вещества. Также возможно, что это может быть признаком утечки сточных вод. Следующая статья действует как руководство, которое поможет вам понять все, что нужно знать об электропроводности воды и ее значении для вас.

Что такое электропроводность воды?

Электропроводность воды — это термин, обозначающий, насколько хорошо вода может проводить электричество. Когда EC воды выше, электричество будет больше притягиваться к воде, поэтому использование смартфона во время принятия ванны или купания во время грозы может быть опасным. Чистая вода имеет чрезвычайно низкую электропроводность из-за отсутствия в ней примесей. Чтобы вода правильно проводила электричество, в ней должны содержаться ионы.

Когда различные химические вещества и соли растворяются в воде, они превращаются в отрицательно заряженные и положительно заряженные ионы. Положительно заряженные ионы, которые могут влиять на воду, включают калий, магний и натрий. С другой стороны, отрицательно заряженные ионы включают карбонат, хлорид и сульфат. Повышенное количество такого вещества, как сульфат, может вызвать образование накипи, что может повредить котлы и другое промышленное оборудование. Для экологических и промышленных применений измерение электропроводности воды — очень простой и недорогой метод определения количества ионов, присутствующих в воде. После проведения этих измерений воду можно при необходимости обработать должным образом.

Важно понимать, что электропроводность воды следует измерять по разным причинам. Если вы производите питьевую воду, электропроводность должна быть менее 1 мСм/см. При работе в фармацевтической промышленности ЕС воды должен быть еще ниже и должен быть менее 1 мкСм/см. Поскольку морская вода содержит большое количество соли и других химикатов, измерения в этой воде обычно составляют 45-72 мСм/см.

Основными измерениями электропроводности являются мкСм/см и мСм/см, первое из которых считается меньше второго. Единица измерения мкСм/см означает микросименс, которых 100000 в стандартной единице СИ, равной См/см. Что касается мСм/см, эта единица по существу эквивалентна 100 микросименсам на один См / см. Независимо от того, для какого приложения вы его используете, измерение электропроводности вашей воды позволит вам определить, являются ли уровни ЕС слишком высокими или слишком низкими. Получив эту информацию, вы можете провести соответствующие измерения, которые будут учитывать изменения.

Факторы, влияющие на диапазон электропроводности воды

Есть много различных факторов, которые могут повлиять на ЕС воды, главный из которых — температура воды. В большинстве случаев более высокие температуры означают более высокую электропроводность. Повышение температуры воды всего на один градус Цельсия вызовет увеличение электропроводности на 2-3 процента, поэтому так важно измерять электропроводность вашей воды. Если вам нужно, чтобы ЕС воды был на определенном уровне, даже незначительные изменения температуры могут вызвать значительные колебания ЕС.

К другим факторам, определяющим колебания ЕС, относятся природные и антропогенные воздействия. Естественные факторы, влияющие на ЕС воды, включают испарение и дождь. Некоторые из антропогенных воздействий на воду EC включают сельскохозяйственные стоки, дорожную соль и септический фильтрат. На самом деле вы можете изменить электропроводность воды, поняв, какие элементы способны изменять ЕС воды. Самый простой способ изменить ЕС — повысить или понизить температуру воды. Хотя существуют и другие методы лечения, которые могут потребоваться при значительных изменениях ЕС, изменения температуры воды пока должно быть достаточно.

Оборудование для измерения электропроводности Sensorex

Существует два основных типа датчиков, которые могут измерять электрическую проводимость воды, включая контактные датчики проводимости и тороидальные датчики проводимости. Контактный датчик проводимости уникален тем, что он помещает в воду две отдельные поверхности, которые могут быть изготовлены из таких материалов, как графит и платина. Форма волны напряжения отправляется с одной поверхности на другую, что означает, что она должна проходить через воду. Как только вторая поверхность получает сигнал, показания EC отправляются на цифровой дисплей. Рекомендуется постоянный мониторинг, чтобы вы могли сравнивать одно показание с другим. Если произошло значительное изменение, вы сможете отреагировать соответствующим образом.

Что касается тороидальных датчиков проводимости, в них используется система с двумя катушками, размещенная в пластиковом корпусе. Катушка, которая посылает сигнал, будет создавать магнитное поле, чтобы создать электрический ток. Прохождение этого тока будет определяться приемной катушкой. Сильный ток означает, что в воде много ионов, что указывает на высокую электропроводность. Эти датчики отличаются полной устойчивостью к загрязнениям. Таким образом, тороидальные датчики обычно используются в приложениях, требующих высокой проводимости воды, включая мониторинг морской воды, градирни и химическую обработку.

Преимущества, которые вы получите от датчика EC, зависят от того, какой именно датчик вы выберете. Например, кондуктометрический датчик CS150TC можно использовать в экологических и лабораторных целях. Этот специальный датчик может быть установлен в трубе, использоваться в сочетании с настольным измерителем или погружен непосредственно в резервуар, что делает его очень универсальным датчиком. Если датчик необходимо использовать в котле с высокими температурами, CS675HTTC — лучший вариант для вас. Эти модели имеют прочный корпус из нержавеющей стали и могут выдерживать максимальную температуру до 200 градусов Цельсия.

Если вам требуется датчик для измерения воды в градирне, модель CS8300TC разработана специально для этого применения. Эта модель способна противостоять обрастанию и оснащена цифровой связью. Что касается стандартного тороидального датчика, этот вариант идеально подходит для промышленного и химического использования. Известно, что эти датчики чрезвычайно точны и требуют минимального обслуживания. Независимо от того, какой из этих датчиков вы выберете, вы с легкостью сможете измерить электропроводность воды.

Зачем использовать оборудование для проверки электропроводности для проверки воды?

Для измерения воды важно использовать измерительное оборудование ЕС по многим причинам. Поскольку значительные изменения в электропроводности воды указывают на то, что в воду, возможно, попал загрязнитель или возникли другие проблемы, предоставленные вам показания помогут вам определить, нужно ли вам обрабатывать воду. Выявление этих изменений также поможет вам избежать таких проблем, как образование накипи и биоцид, первые из которых почти наверняка снизят эффективность вашего котла или градирни.

Это тестирование можно проводить в широком спектре различных сред и настроек, многие из которых носят промышленный характер. Некоторые из наиболее распространенных применений испытательного оборудования ЕС связаны с испытаниями на окружающую среду, в градирнях, котлах и лабораториях с фармацевтическими испытаниями. Если испытательное оборудование настроено на использование на очистных сооружениях, оно может контролировать процесс активного ила. Хотя проверка воды на ЕС очень важна для компаний, она также полезна для людей в определенных ситуациях. Если у вас дома есть открытый бассейн, использование испытательного оборудования ЕС позволит вам определить уровни TDS в воде бассейна. Если уровень превышает 2000 частей на миллион, воду необходимо отфильтровать или слить, чтобы предотвратить образование накипи.

Независимо от того, в какой отрасли вы работаете, это измерение поможет вам определить, нужно ли вам обрабатывать воду. Если вы хотите получить идеальные измерения ЕС для воды, рекомендуется сначала проверить воду с помощью датчика ЕС. Полученные вами показания помогут вам определить, являются ли уровни ЕС слишком высокими или слишком низкими. Хотя в некоторых сценариях может потребоваться удалить и полностью заменить воду, также возможно, что вы можете получить оптимальные показания, снизив или увеличив температуру воды на несколько градусов Цельсия. Незамедлительное внесение этих изменений предотвратит такие проблемы, как образование накипи и помутнение воды.

Зачем нужно знать электропроводность воды

Возможность эффективного измерения электропроводности воды абсолютно необходима во многих отраслях промышленности и для множества применений. Поскольку рыбы могут переносить только определенный диапазон электропроводности, оценка EC воды может быть очень полезной для рыболовства. Некоторые из других приложений, требующих измерения ЕС воды, включают мониторинг окружающей среды, защиту котла, мониторинг концентрации химических веществ и мониторинг обратного осмоса. Чтобы получить идеальное измерение, вы должны получить датчик проводимости, который подходит для конкретного применения, для которого он вам нужен. Получив показания ЕС, вы можете отфильтровать воду для лучшего измерения или вообще изменить температуру воды.

Имейте в виду, что вы можете настроить датчик так, чтобы он соответствовал потребностям вашей конкретной системы. Основные параметры настройки включают диапазон измерения, размер корпуса, конструкционные материалы, тип разъема и длину кабеля. Независимо от того, работаете ли вы на очистных сооружениях или в градирне, существует также широкий спектр измерительного оборудования и решений, которые удовлетворят все ваши потребности в измерении воды. Если вы хотите измерить кислотность воды, вы можете сделать это с помощью pH метра, которые бывают разных типов. Независимо от того, какой тестер вам нужен для измерения воды, вы обязательно найдете его в МоемГород.