Що таке TDS (Total Dissolved Solids) і Salinity (солоність)? Як їх може вимірювати кондуктометр?
Крім молекул Н2О, вода містить величезну кількість розчинених у ній речовин. Сукупність цих речовин визначає хімічний склад води. Серед основних домішок у воді можна виділити неорганічні солі (в основному бікарбонати, хлориди і сульфати кальцію, магнію, калію і натрію) та невелику кількість органічних речовин, розчинних у воді.
Кількість солей у джерельній воді обумовлена природними умовами й істотно варіюється в різних геологічних регіонах. У міських умовах, крім природних факторів, на хімічний склад води впливають промислові стічні води, міські дощові стоки, хлорування води тощо.
Розчинені у воді речовини визначають смак і запах води, а також її вплив на живі організми та механічні системи.
TDS (Total Dissolved Solids) – загальна кількість усіх розчинених у воді солей, що визначається за допомогою кондуктометрів або TDS-метрів.
Чим відрізняється TDS-метр від солеміра? У чому різниця між бюджетними вимірювачами TDS і приладами високого класу?
Принцип дії кондуктометра або TDS метра ґрунтується на властивості електропровідності води. При зануренні електродів вимірювача у воду між ними створюється електричне поле. Чим більше у воді розчинених солей, тим краще вода проводить струм (чиста вода проводить струм дуже погано), і обрахована з електропровідності кількість солей відображається на дисплеї.
З параметром TDS пов’язане поняття «коефіцієнт TDS», який у топових кондуктометрах і TDS-метрах налаштовується, а в приладах нижчої цінової категорії зазвичай дорівнює певному конкретному значенню (0.71 або 0.7). Чим більше в будь-якому розчині розчинених солей, тим, відповідно, вища його електропровідність. У нульовому наближенні ці речі пропорційні одна одній.
Параметр TDS виражається в міліграмах розчиненої речовини на літр (або на кілограм, якщо це вода, розчин розведений і густина близька до 1), або у ppm («parts per million» – «частин на мільйон»).
Для більшості солей один міліграм на кілограм розчиненої солі робить внесок в електропровідність приблизно в 1 мкСм/см.
TDS (ppm) = k * σ
k – коефіцієнт TDS (від 0.5 до 1), що залежить від хімічного складу розчину і від температури;
σ – електропровідність у мкСм/см.
Розглянемо на прикладі стандарту електропровідності
Молярна маса (KCl) = 74,5 г/моль
Стандарт електропровідності 0,01 моль/л
Тобто в розчині 745,5 мг KCl або TDS = 745 ppm
σ – електропровідність 1413
TDS (ppm) = k * σ
k (коефіцієнт TDS) = 0,527 Увага! У відео тут помилково вказано 0.57. Правильно 745.5/1413=0.527!
Що таке стандарт води 442?
Існує певний індустріальний стандарт хімічного складу води «Вода 442».
Вода 442 («4+4+2») – модельний розчин, у якому 40 % по масі сульфату натрію (Na2SO4), 40 % по масі гідрокарбонату натрію (NaHCO3) і 20 % по масі хлориду натрію (NaCl).
Хімічний склад «Води 442» подібний до хімічного складу звичайної прісної води з озера або річки. І такий стандарт використовується як модель для вимірювання електропровідності прісної води.
Для «Води 442» коефіцієнт TDS = 0,71.
Зазвичай цей стандарт роблять із загальним вмістом розчинених солей 1000 ppm (1 г/л), і тоді його електропровідність становить 1413 мкСм/см
Які нюанси слід враховувати під час вимірювання параметрів TDS і Salt?
У переважній більшості кондуктометрів, в яких можна змінювати коефіцієнт TDS, він за замовчуванням встановлений 0.71 для проведення досліджень прісної води. І якщо його не змінити під час вимірювання інших розчинів – результати будуть неточними.
Відповідні коефіцієнти TDS інших розчинів можна знайти в літературі або в пошуковій системі «Google». Для конкретної води (наприклад, з одного й того ж джерела), з якою ви маєте справу, можна один раз виміряти хімічний склад лабораторно і розрахувати коефіцієнт TDS, маючи лабораторне значення TDS.
На SIMVOLT Channel ви можете переглянути відео «Як працює TDS-метр? Що таке солемір?»
У Маркеті вимірювальних приладів «SIMVOLT» представлений широкий асортимент солемірів (TDS-метрів) відомих світових брендів – EZODO, DELTA OHM, XS Instruments, Horiba, AZ-Instrument та ін.
SIMVOLT пропонує гарантійне і післягарантійне обслуговування солемірів на базі власного сервіс-центру. Фахівці маркету надають професійні консультації щодо підбору приладів та їх використання.
