Что такое TDS (Total Dissolved Solids) и Salinity (соленость)? Как их может измерить кондуктометр?
Кроме молекул Н2О, вода содержит огромное количество растворенных в ней веществ. Совокупность этих веществ определяет химический состав воды. Среди основных примесей в воде можно выделить неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.
Количество солей в родниковой воде обусловлена природными условиями и существенно варьируется в разных геологических регионах. В городских условиях, кроме природных факторов, на химический состав воды влияют промышленные сточные воды, городские дождевые стоки, хлорирование воды и тому подобное.
Растворенные в воде вещества определяют вкус и запах воды, а также ее влияние на живые организмы и механические системы.
TDS (Total Dissolved Solids) – общее количество всех растворенных в воде солей, определяется с помощью кондуктометров или TDS-метров.
Чем отличается TDS-метр от солемера? В чем разница между бюджетными измерителями TDS и приборами высокого класса?
Принцип действия кондуктометра или TDS метра основывается на свойствах электропроводности воды. При погружении электродов измерителя в воду между ними создается электрическое поле. Чем больше в воде растворенных солей, тем лучше вода проводит ток (чистая вода проводит ток очень плохо), и рассчитаное с электропроводности количество солей отображается на дисплее.
С параметром TDS связано понятие «коэффициент TDS», который в топовых кондуктометрах и TDS-метрах настраивается, а в приборах низшей ценовой категории обычно равен определенному конкретному значению (0.71 или 0.7). Чем больше в любом растворе растворенных солей, тем, соответственно, выше его электропроводность. В нулевом приближении эти вещи пропорциональны друг другу.
Параметр TDS выражается в миллиграммах растворенного вещества на литр (или на килограмм, если это вода, раствор разведенный и плотность близка к 1), или в ppm («parts per million» – «частей на миллион»).
Для большинства солей один миллиграмм на килограмм растворенной соли вносит вклад в электропроводность примерно в 1 мкСм/см.
TDS (ppm) = k * σ
k – коэффициент TDS (от 0.5 до 1), который зависит от химического состава раствора и от температуры;
σ – электропроводность в мкСм/см.
Рассмотрим на примере стандарта электропроводности 0,01 M KCl с прописанным значением электропроводности 1413 мкСм/см при температуре 25 °С.
Молярная масса (KCl) = 74,5 г/моль
Стандарт электропроводности 0,01 моль/л
То есть в растворе 745,5 мг KCl или TDS = 745 ppm
σ – электропроводность 1413
TDS (ppm) = k * σ
k (коэффициент TDS) = 0,527 Внимание! В видео здесь ошибочно указано 0.57. Правильно 745.5/1413 = 0.527!
Что такое стандарт воды 442?
Существует определенный индустриальный стандарт химического состава воды «Вода 442».
Вода 442 («4+4+2») – модельный раствор, в котором содержится 40 % по массе сульфата натрия (Na2SO4), 40 % по массе гидрокарбоната натрия (NaHCO3) и 20 % по массе хлорида натрия (NaCl).
Химический состав «Воды 442» подобен химическому составу обычной пресной воды из озера или реки. И такой стандарт используется в качестве модели для измерения электропроводности пресной воды.
Для «Воды 442» коэффициент TDS = 0,71.
Обычно этот стандарт делают с общим содержанием растворенных солей 1000 ppm (1 г/л), и тогда его электропроводность составляет 1413 мкСм/см
Какие нюансы следует учитывать при измерении параметров TDS и Salt?
В подавляющем большинстве кондуктометров, в которых можно изменять коэффициент TDS, он по умолчанию установлен 0.71 для проведения исследований пресной воды. И если его не изменить при измерении других растворов – результаты будут неточными.
Соответствующие коэффициенты TDS других растворов можно найти в литературе или в поисковой системе «Google». Для конкретной воды (например, по одному и тому же источнику), с которой вы имеете дело, можно один раз измерить химический состав лабораторно и рассчитать коэффициент TDS, имея лабораторное значение TDS.
На SIMVOLT Channel вы можете посмотреть видео «Как работает TDS-метр? Что такое солемер?»
В Маркете измерительных приборов «SIMVOLT» представлен широкий ассортимент солемеров (TDS-метров) известных мировых брендов – EZODO, DELTA OHM, XS Instruments, Horiba, AZ-Instrument и др.
SIMVOLT предлагает гарантийное и послегарантийное обслуживание солемеров на базе собственного сервисного центра. Специалисты маркета предоставляют профессиональные консультации по подбору приборов и их использования.