Обратный осмос, TDS и электропроводимость в оценке аквариумной воды

2024 Просмотры 37 Понравилось

Здоровый аквариум начинается с качественной воды в нём. Однако зачастую водопроводная вода во многих частях света плохо подходит для использования в аквариумах. Это особенно справедливо для морских аквариумов, где обитают достаточно капризные коралловые виды. Ведь иногда водопроводная вода содержит потенциальные загрязняющие вещества (например, фосфаты или следы металлов), которые могут быть безопасны для человека, но губительны для жизни вашего аквариума. По этой причине многие любители аквариумов используют для очистки исходной воды фильтры деионизированного обратного осмоса (RODI). С их помощью можно эффективно удалить загрязнения из вашего аквариума. Между тем, при всей простоте использования системы RODI, существуют некоторые факторы, способные ограничить их эффективность. В свою очередь, существенно улучшить состояние аквариумной воды, равно как и работу фильтров RODI, может анализ общего растворённого твёрдого вещества в воде (TDS) и её электропроводности (EC). Разберём, как это происходит.

Что представляют собой приборы, измеряющие TDS?

Для оценки эффективности вашего фильтра RODI часто практикуют встроенные в них измерители растворённые твердых частиц (TDS). TDS метры используются для определения количества растворенных частиц в воде, обычно выражаемых в частях на миллион или ppm. Однако фактически счётчики TDS измеряют электропроводность (EC).

EC – это показатель того, насколько хорошо та или иная среда (обычно вода) проводит электричество. Проводимость возрастает по мере увеличения концентрации ионных растворённых твёрдых веществ.

Ион представляет собой заряженную частицу, присутствующую в растворе, которая способствует течению тока. Анализ проводимости, как правило, используется для оценки других параметров качества воды, таких как TDS и соленость. EC обычно выражается как микро Siemens на сантиметр (мкСм/см) или милли-Siemens на сантиметр (мС/см). Единицы могут быть преобразованы как 1000 мкСм/см = 1.0 мС/см.

Взаимосвязь между TDS и EC

С технической стороны TDS представляет собой меру массы твёрдого вещества, растворенного в воде (растворе). Для определения TDS образец раствора с известным объёмом вещества выпаривают досуха, а затем взвешивают остаток. Конечный результат измеряется в мг/л, ч/млн или г/л.

Измерение EC обычно используется для оценки TDS на основе предположения о том, что по своей природе твёрдые вещества являются преимущественно ионными, и связь между растворенными ионами и проводимостью известна. Большинство измерительных приборов настроены на предустановленный коэффициент, который равен 0,5, что приближается к соотношению между растворенным хлоридом натрия и ЕС. Например, вода с ЕС, равным 100 мкСм/см обладает TDS 50 ppm, в то время каук коэффициент равен 0,5.

Чтение результатов TDS-измерений

Идеальным значением в системе RODI считается результат 0 ppm. Между тем, счётчики TDS не способны обнаружить находящиеся в воде (растворе) неионные частицы (например, сахар). Обычно встроенные TDS-мониторы измеряют воду до и после её прохождения через различные стадии фильтрации, конечным результатом которых является вода с меньшей проводимостью.

pH метр хранение в водеПитьевая вода обычно имеет значение ЕС 500-800 мкСм/см (0,5-0,8 мС/см) или значение TDS в диапазоне от 250 до 400 частей на миллион. Для справки, природная морская вода имеет показатель EC 53 000 мкСм/см (53,0 мС/см) или 9,24 г/л TDS. Ультрачистая вода обладает показателем ЕС менее 1 мкСм/см или 0,5 м.д. TDS.

Важность диапазона измерений ЕС/TDS для точности приборов

Критической технической характеристикой практически любого измерительного прибора является точность, и EC/TDS метры не являются исключением. Большинство измерителей используют процент полной шкалы (f.s.) для определения погрешности. Это очень важно в отношении воды с низкой проводимостью, где предпочтительными являются значения, близкие к нулю.

Что касается диапазона измерений, он представляет собой минимальные и максимальные границы обнаружения значений конкретным прибором. Таким образом, диапазон используется для определения точности TDS метров. Например, общая точность для многих счётчиков EC/TDS составляет ± 2% f.s. при диапазоне 999 ppm TDS. Это значит, что отклонения могут составлять 2% от 999 ppm.

Важность калибровки TDS метров и особенности проведения данной процедуры

Калибровка является важной составляющей эксплуатации приборов измерителей EC/TDS. Вы должны откалибровать прибор по эталонному значению, близкому к проводимости образца, который вы планируете измерять. В качестве стандартов проводимости выступают солевые растворы с известной проводимостью.  

Для большинства применений прибора используются калибровочные стандарты 84 мкСм/см. Калибровку  рекомендовано производить регулярно.

Влияние температурной компенсации на TDS-измерения

pH метр хранение в водеАбсолютная проводимость раствора – это измерение EC без учёта температурной компенсации, поэтому для повышения достоверности измерение проводимости может быть скорректировано до контрольной температуры (обычно 20-25 °C) путем тщательного измерения температуры раствора. Не случайно многие TDS метры оснащены дополнительными температурными датчиками.

Лучше перестраховаться, чем недоглядеть

Несмотря на то, что системы обратного осмоса эффективны для очистки воды сами по себе, лучше, если вы будете дублировать исследования воды и в самом резервуаре. Ведь со временем загрязняющие вещества могут вернуться в водную среду и спровоцировать повышенные значения TDS/EC. Это особенно часто случается с любителями морских аквариумов. Ведь отфильтрованная вода обладает такой низкой проводимостью, что многие соли и прочие добавки могут вызвать заметные изменения ЕС при перекрёстном загрязнении. Поэтому для надёжности лучше всего использовать для периодической проверки чистоты воды в резервуаре измеритель EC/TDS, работающий в низких диапазонах.

По материалам статьи Кевина Косты (kcosta@hannainst.com). Прежде чем стать сотрудником компании Hanna Instruments Кевин специализировался на продукции для любителей аквариумов. Он также получил диплом Нью-Йоркского университета и Университета Флориды в области аквакультуры, и сам является страстным аквариумистом.

Оставить свой комментарий


Меню блога

Последние статьи

Последние комментарии

Информация