Сопротивление дистиллированной воды: Проверка качества дистиллированной воды

Содержание

Удельное электрическое сопротивление обычных электроизоляционных материалов при 20 ° C. Ом*м. Таблица.


Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник



Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Электрическое сопротивление и проводимость проводников, растворов, почв….  / / Удельное электрическое сопротивление обычных электроизоляционных материалов при 20 ° C. Ом*м. Таблица.

Поделиться:   

Удельное электрическое сопротивление обычных электроизоляционных материалов при 20 ° C.

Таблица.
Удельное электрическое сопротивление обычных электроизоляционных материалов при 20 ° C.

Материал

Удельное электрическое
сопротивление, Ом*м

Битум

1013-1014

Вода дистиллированная

1010

Воск пчелиный

1011-1012

Гетинакс

108-109

Сухая древесина (дерево)

106-107

Канифоль

1012-1013

Капрон

1010-1011

Лавсан

1014-1016

Мрамор

105-109

Парафин

1014-1016

Полистирол

1013-1015

Полиэтилен

1013-10

15

Резина электроизоляционная

1013

Слюда

1013-1016

Стекло

106-1015

Текстолит

108-109

Фарфор электротехнический

7*1010-4*1011

Фибра

1011

Фторопласт-4 (Ф-4, PTFE)

1016-1017

Церазин

1013

Шифер

104-106

Эбонит

(2,6-8,4)*1018

Эскапон

1013-1015

Эпоксидные смолы

1011-1013

Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru
Начинка: KJR Publisiers

Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team

Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

плотность, жесткость, сопротивление, температура замерзания и кипения, другие параметры

Стоит ли пить ее

Дистиллированная вода – одна из самых чистых форм воды, которую вы можете пить. Бактерии и растворенные вещества, такие как свинец или мышьяк, угрожают вашему здоровью, если их не удалять. В таких случаях плюсы дистиллированной воды намного перевешивают минусы. Люди, пытающиеся ограничить потребление натрия, также могут извлечь пользу из дистиллированной воды.

С другой стороны, содержание минералов в воде может иметь значение для спортсменов, истощенных, больных людей и страдающих от недостатка минералов. Когда спортсмены потеют, они быстро теряют электролиты. Чтобы оставаться гидратированным, питьевая вода с минералами или спортивный напиток с добавленными электролитами могут помочь восстановиться. Если вы часто болеете и страдаете от рвоты, то вашему организму также нужна помощь для замены электролитов. Вода может быть самым доступным вариантом.

Температура превращения в лед

Скорость превращения очищенной воды в лед зависит от условий, в которых она находится. Дистиллированная смесь, находящаяся на улице и внутри аккумулятора машины, замерзает при разной температуре.

В двух указанных случаях отмечается разная точка замерзания.

На улице

В уличных условиях очищенный состав кристаллизуется довольно быстро. На открытом воздухе нет факторов, препятствующих быстрому переходу раствора в состояние льда.

Качественный дистиллят на улице может замерзнуть при -10С. Это значение является точкой замерзания. Но часто имеющиеся в продаже составы превращаются в лед при температурном режиме от -1 до -5С.

В аккумуляторе

Поскольку в данном случае очищенная вода находится внутри аккумуляторной батареи, то процесс ее замерзания будет происходить медленнее. Но это касается случаев, если дистиллят заливается в прогретый аккумулятор. Он остывает медленно. При слабом минусе дистиллят внутри него не успеет заморозиться.

Важно. Точкой замерзания качественной дистиллированной воды в аккумуляторной батарее является значение в -7С

Обычные составы среднего качества могут начать кристаллизироваться уже при температуре в -3С.

Проект «Какие вещества проводят электричество при растворении в воде»

Электрический поток – результат движения электрически заряженных частиц(электричества) под действием сил приложенного к ним электрического поля. Чистая вода плохо проводит электричество, но некоторые элементы, растворенные в ней, позволяют ей проводить ток. Такие вещества при растворении образуют ионы (заряженные частицы), которые переносят заряд внутри раствора. Растворы, обладающие этим свойством, называются электролитами. Чем больше ионов в растворе, тем выше его проводимость. Неэлектролиты – растворы, не содержащие ионы и не проводящие ток. Электролиты могут быть слабыми или сильными. Это зависит от того, как они ионизируются: полностью или частично.

Проводимость раствора можно измерить при помощи устройства проводимости, состоящего из двух металлических электродов, обычно располагаемых на расстоянии 1 см (именно поэтому она измеряется в микросименсах или миллисименсах на сантиметр). На оба электрода подается постоянное напряжение. Это вызывает электрический ток в растворе. Поскольку он пропорционален количеству ионов в воде, проводимость можно измерить. Чем выше концентрация ионов, тем выше проводимость образца.

Устройство проводимости обычно используется в гидропонике, бассейнах, а также системах очистки воды для отслеживания количества питательных веществ, солей или загрязнений.

Раствор некоторых веществ в воде проводит электричество. Эти вещества при растворении образуют ионы, и эти ионы переносят заряд через раствор. Этот проект направлен на то, чтобы собрать устройство для выявления того, раствор каких веществ может проводить электричество, а каких – нет.

В фокусе этого проекта – создание устройства, которое позволило бы определить, какие вещества, будучи растворенными, могут проводить электричество – и каким типом электролита они в этом случае являются.

Что нам понадобится:

  • устройство проводимости;
  • пластиковые стаканчики;
  • большие скрепки;
  • изолента;
  • разные виды воды: дистиллированная, минеральная, газированная;
  • уксус;
  • сахар;
  • соль.

Ход эксперимента:

  1. Эксперименты с электричеством в домашних условиях требуют внимательности. Не глотайте вещества, используемые в этом опыте!
  2. Приготовьте разные виды воды.
  3. Приготовьте растворы соли и сахара, растворив их в дистиллированной воде.
  4. Налейте жидкость в стаканчик.
  5. Разогните скрепки, закрепив их изолентой на противоположных сторонах стаканчика.
  6. Не помещайте контакты прямо в раствор, иначе со временем они заржавеют. Вместо этого поместите их на скрепки, а скрепки опустите в раствор.
  7. Результаты наблюдений отобразите в таблице и в виде графика. В зависимости от того, какое устройство проводимости вы используете, отметьте, горят ли LED-лампы и степень их яркости. Ополаскивайте стаканчик и скрепки дистиллированной водой между опытами.
  8. Если неподалеку есть источник, проверьте воду из него на проводимость. Если она проводит электричество, подумайте, какие вещества могли быть в нем растворены и откуда они могли взяться.
  9. Отметьте галочкой поле, соответствующее свету, производимому LED-лампой. В зависимости от яркости лампы распределите жидкости на сильные, средние, слабые электролиты или неэлектролиты.
Интенсивность света/ жидкость Яркий Средней яркости Слабый Нет света Тип электролита
Дистиллированная
Из-под крана
Минеральная
Дождевая
Раствор соли
Раствор сахара
Газированная
Уксус

Вывод:

Что такое электричество? Что такое электролит? Что такое проводимость? Какие вещества оказались хорошими электролитами по результатам опыта? Посмотрите на этикетку бутылки минеральной воды. Как вы думаете, какие вещества в ее составе помогают проводить ток? Посмотрите на этикетку бутылки газированной воды. Как вы думаете, какие вещества в ее составе помогают проводить электричество? Жидкая паста внутри батареек для фонарика – электролит. Какие из протестированных веществ могли бы использоваться в качестве такого электролита? Подумайте, какие еще опыты с электричеством в домашних условиях можно провести на основе проведенного проекта.

Преимущества и недостатки самодельной жидкости

Процесс дистилляции считается чуть ли не единственным способом эффективного очищения воды, независимо от ее происхождения. В отличие от других фильтрующих систем здесь не играет роли состав воды, а на результат не влияют основные параметры перегонки: давление, температура.

Такая вода имеет следующие полезные свойства при употреблении внутрь:

  • помогает бороться с лишним весом;
  • очищает почки и печень от солевых отложений;
  • восстанавливает работу почек;
  • повышает иммунитет;
  • не вызывает аллергии;
  • снимает интоксикацию организма.

Но регулярное питье дистиллированной воды может принести вред здоровью. Это обусловлено тем, что в большом количестве она способна нарушить водно-солевой обмен, гормональный фон и привести к стоматологическим патологиям из-за нехватки минералов.

Кроме этого, дистиллированная вода не особо приятная на вкус и вызывает чувство жажды.

Физические характеристики дистиллята

Физические свойства дистиллята отличаются от аналогичных параметров обычной воды. Это связано, прежде всего, с высокой чистотой вещества.

Плотность

Максимальная плотность состава достигается при температурах 3,8-4,2°C.  При повышении температуры более 4 °C, значение данного показателя снижается. То есть удельная масса вещества при нормальных условиях значительно ниже плотности при высоких температурах:

t, °C p, г/мл
0,9998
0,1 0,9998
2 0,9999
4 1
10 0,9997
20 0,9982
30 0,9957
50 0,988
100 0,9584
150 0,9168
200 0,8647
300 0,7122
350 0,5745
374,12 0,3178

Температура кипения и замерзания

Одним из феноменов дистиллята считается проявление такого свойства, как кипение и замерзание.

Уникальность заключается в том, что благодаря отсутствию примесей в составе, при нагреве до 100°C она не будет кипеть.

Но если в таком состоянии в воду добавить, например, сахар, она тут же забурлит.

То же самое происходит и при замерзании – возможно переохлаждение ниже точки образования льда (0°C), до минус 10°C. При этом вода не переходит в твердое состояние.

Переход из обычного состояния в замерзшее или кипящее, возможен двумя путями:

  1. При добавлении примесей.
  2. При взбалтывании.

Если в охлажденную до 0°C воду бросить кубик льда, она тут же затвердеет.

Сопротивление

Одними из параметров, определяющим степень качества дистиллята, служат электрическая проводимость и сопротивление (R). Чем чище состав, тем меньше проводимость и выше сопротивление. По нормам показатель R должен быть не менее 200 кОМ*см.

Жесткость

Степень жесткости воды определяется содержанием в ней растворенных солей, в том числе кальция и магния.

Соответственно при высоком удельном весе элементов вода жесткая, при незначительном – мягкая.

Дистиллированная вода  обладает значением показателя, соответствующему мягкому составу – до 2 мг-экв./л. Благодаря этому свойству ее используют в лечебных и профилактических целях.

PPM

Показатель  PPM характеризует качество воды с точки зрения содержания частиц солей на миллион молекул воды, то есть 1 мг частиц на 1 л вещества. Не рекомендована к употреблению вода с PPM=1000.

Дистиллят является идеальным питьевым ресурсом с этой точки зрения, содержание солей и микроэлементов может быть от 0 до 5 мг/л.

Коэффициент преломления

Показатель преломления (n) отражает изменение направления светового луча при переходе из одной среды в другую. В нашем случае это значение рассматривается относительно пограничного состояния с воздухом, n=1,333.

Электропроводность

Способность вещества проводить электрический ток называется электропроводностью.

Значение показателя определяется содержанием в составе очищенной воды растворенных веществ (неорганических и органических) и температуры.

Очищенная вода является диэлектриком, проводимость тока очень низкая. Согласно ГОСТу данный показатель дистиллята не должен быть более 5*104 см/м при t=20°C.

Микробиологические показатели

Микробиологический показатель отражает содержание в составе дистиллята бактерий. Благодаря этому коэффициенту можно определить степень безопасности потребления воды для населения. В соответствии с нормативными актами, дистиллированный напиток должен приравниваться по содержанию бактерий к воде питьевой.

То есть на 1 мл должно присутствовать не более 100 микроорганизмов, при том, что в составе не должны содержаться бактерии:

  1. Еntегоbасtеriасеае.
  2. Р.аегuginosa.
  3. аuгеus.

Для соблюдения требуемого уровня значения, должны выполняться установленные ГОСТом правила очищения, хранения, контроля качества и транспортировки дистиллята.

Уровень PH

Согласно законодательному акту, устанавливающему требования к качеству дистиллированной воды, уровень PH может быть в пределах 5,4-6,6.

Такой показатель кислотности вызван содержанием в составе дистиллята растворенного углекислого газа.

При таком значении вода является слабокислой. Для получения щелочного или ионизированного состава достаточно удалить CO2 кипячением на протяжении 30 минут.

Подробную статью об уровне ph читайте здесь.

Чистая дистиллированная вода

Чистая дистиллированная вода в отсутствие воздуха не растворяет свинец, поскольку положительный потенциал этого металла лишь немного больше, чем у водорода. Обычная питьевая вода, содержащая бикарбонаты кальция и магния, а также сульфат, образует на поверхности металла тонкий и твердый слой карбоната и сульфата свинца ( П), препятствующий растворению.

Чистая дистиллированная вода в небольшой степени проводит электрический ток.

Чистая дистиллированная вода – практически диэлектрик. Это можно показать с помощью следующего опыта: если последовательно с лампой накаливания соединить ванну с дистиллированной водой, в которую опущены металлические пластины, и включить лампу и ванну в сеть, то лампа не горит. Оказывается, раствор сахара в воде тоже не проводит тока. Если же с помощью пипетки ввести в ванну с водой несколько капель кислоты, то лампа ярко загорается. Значит, раствор кислоты в воде – хороший проводник тока.

Химически чистая дистиллированная вода обладает ничтожно малой проводимостью. Это легко проверить на опыте, составив электрическую цепь из источника тока, амперметра и электродов, погруженных в стеклянный сосуд с дистиллированной водой. При этом в цепи не протекает электрический ток.

Чистую дистиллированную воду получить можно перегонкой, но и она в зависимости от перегонного куба может содержать следы некоторых элементов.

Чистую дистиллированную воду получить можно путем перегонки, но и она в зависимости от перегонного куба может содержать следы некоторых элементов.

Самая чистая дистиллированная вода содержит в 1 мл 20 000 – 30 000 частичек пыли.

В литре чистой дистиллированной воды при 22 содержится 1 – Ю 7 г Н – ионов и 1 – 10 – 7 ОН-ионов.

Подвергать электролизу чистую дистиллированную воду нецелесообразно.

О получении оптически чистой дистиллированной воды см. S yy rny К.

При добавлении к чистой дистиллированной воде Щелочи в ней появятся в некотором количестве ионы ОН, что приведет к подщелачиванию воды.

Делаем вывод, что чистая дистиллированная вода, органические растворители ( спирт и ацетон), а также растворы солей в органических растворителях электрический ток не проводят.

Дистилляционный аппарат служит для получения чистой дистиллированной воды путем ее перегонки. Прибор собирается на шлифах.

Подкисление станет заметнее, если в чистую дистиллированную воду внести немного более крепкой, чем угольная, кислоты, например соляной. Угольная кислота распадается на ионы только частично, а соляная полностью; поэтому если даже внести в воду равное количество этих кислот ( скажем, по 1 мг.

Температурная зависимость частотно-независимого коэффициента a / f2 затухания ультразвука в воде.

Почему не передает?

Очищенные растворы не являются передатчиками электричества по следующим причинам:

  • в них нет растворенных солей или их уровень низкий;
  • не имеют в своем составе заряженных ионов;
  • в них не присутствуют прочие вещества, способные выступать посредниками при передаче электрических разрядов.

У самой воды электропроводимость мала. Ее молекулы сами по себе выступают слабыми посредниками при передаче электрических разрядов.

Электропроводность повышается благодаря присутствию в воде примесей и солей. А поскольку в дистилляте их практически нет, то сами по себе водные молекулы ток провести не смогут.

Как правильно заливать?

Чтобы избежать проблем, лучше всего использовать для прибора дистиллят в смеси с обычной. Пропорции зависят от степени жесткости водопроводной.

Чаще всего рекомендуют смешивать их в одинаковых количествах. Если же из-под крана течет жесткая вода, процент дистиллированной можно увеличить.

Желательно использовать отстоянную водопроводную воду. Это поможет избавиться от соединений хлора. Можно также взять вместо нее бутилированную, в которой также много минеральных солей.

Полученная смесь не приводит к образованию накипи или перегреванию тэна. Можно сделать ароматизированную воду для утюга, похожую на ту, что продаются в специальных магазинах.

Для этого на 300 мл смеси добавить 40 мл водки и 10-15 капель любого эфирного масла. После смешивания поставить в холодильник, пользоваться можно через неделю. От глажки с таким раствором вещи будут приятно пахнуть.

Является ли снег и дождь дистиллятом?

Процесс образования дождевой воды и снега схож с дистилляцией. Влага так же вначале испаряется, а затем конденсируется, очищаясь тем самым от примесей. Но важен тот факт, что ее возвращение в жидкое состояние происходит в верхних слоях атмосферы.

Во время падения капли она смешивается с воздухом и всеми примесями, содержащимися в нем. В нее также попадает:

  • пыль,
  • выхлопные газы автомобилей,
  • частицы серы,
  • тяжелые металлы и прочее.

Соответственно, долетая до земли, она перестает быть дистиллированной.

Такая же ситуация и со снегом. Пока снежинка добирается до земли, она впитывает в себя посторонние примеси и перестает быть кристально чистой. Подробнее читайте тут.

Вода как вещество

Молекула воды, как мы знаем, состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Ее формула записывается так: H 2 O. Данное вещество может иметь три состояния: твердое – в виде льда, газообразное – в виде пара, и жидкое – как субстанция без цвета, вкуса и запаха. Кстати, это единственное вещество на планете, которое может существовать во всех трех состояниях одновременно в естественных условиях. Например: на полюсах Земли – лед, в океанах – вода, а испарения под солнечными лучами – это пар. В этом смысле вода аномальна.

Еще вода – это самое распространенное вещество на нашей планете. Она покрывает поверхность планеты Земля почти на семьдесят процентов – это и океаны, и многочисленные реки с озерами, и ледники. Большая часть воды на планете соленая. Она непригодна для питья и для ведения сельского хозяйства. Пресная вода составляет всего два с половиной процента от всего количества воды на планете.

Вода – это очень сильный и качественный растворитель. Благодаря этому химические реакции в воде проходят с огромной скоростью. Это же ее свойство влияет на обмен веществ в человеческом организме. Общеизвестный факт, что тело взрослого человека на семьдесят процентов состоит из воды. У ребенка этот процент еще выше. К старости этот показатель падает с семидесяти до шестидесяти процентов. Кстати, эта особенность воды наглядно демонстрирует, что основой жизни человека есть именно она. Чем воды в организме больше – тем он здоровее, активнее и моложе. Потому ученые и медики всех стран неустанно твердят, что пить нужно много. Именно воду в чистом виде, а не заменители в виде чая, кофе или других напитков.

Вода формирует климат на планете, и это не преувеличение. Теплые течения в океане обогревают целые континенты. Это происходит за счет того, что вода поглощает очень много солнечного тепла, а потом отдает его, когда начинает остывать. Так она регулирует температуру на планете. Многие ученые говорят, что Земля давно бы остыла и стала камнем, если бы не наличие такого количества воды на зеленой планете.

Округлившийся живот

  • Лишние 10 см в талии добавляют 15-20 кг нагрузки на поясницу. Если при этом у женщины большая грудь и она носит каблуки, гружи не избежать. 
  • Когда вы в положении, мышцы брюшной стенки ослабляются, чтобы ребенок мог расти и развиваться. Таз расширяется, а поясничный лордоз увеличивается. На 7-м месяце беременные женщины даже используют корсет, чтобы распределить нагрузку.
  • Если помогать своему организму после родов, перестройка вернет кости в исходное состояние. В противном случае, у женщины появятся дефекты в области таза и поясницы, смещение с ротацией грудных позвонков, нестабильность в шее. Количество грыж также резко возрастет в ближайшие 5 лет.

Что собой представляет: определение и характеристики

Дистиллированной именуют воду, лишенную каких-либо примесей. В ней нет органических частиц и минералов. Она не имеет вкуса и запаха, полностью прозрачна.

Для изготовления применяется методика дистилляции. В ее основу положен принцип испарения воды при кипячении. Капли чистой воды вначале переходят в газообразное состояние.

Посторонние частицы на такую трансформацию не способны, а потому они остаются на дне емкости. После охлаждения пары конденсируются и снова превращаются в жидкость. Именно ее и называют дистиллированной водой.

Благодаря тому, что дистиллят лишен примесей, его можно нагревать выше точки кипения и охлаждать ниже температуры замерзания. Из-за этого он нашел широкое применение в технике.

О замерзании дистиллированной воды расскажет эта статья, о кипении — эта.

Состав

В идеале дистиллированная вода должна состоять исключительно из молекул h3O. Но на практике добиться этого сложно.

Поэтому действующие стандарты допускают наличия в ней небольших концентраций:

  • нитратов,
  • хлоридов,
  • металлов,
  • кальция и других элементов.

Кроме того, после контакта с внешней средой в дистилляте растворяются атмосферные газы:

  • азот,
  • кислород,
  • углекислый газ.

Из-за этого меняется его кислотность — pH варьируется от 5,4 до 6,6. О составе дистиллированной воды расскажет эта статья, о Ph — эта.

В чем отличие от обычной воды?

Дистиллированная вода — это кипяченая жидкость или нет? Существует несколько разновидностей воды. Чтобы понять их различия, рассмотрим таблицу:

Показатель Тип воды
Дистиллированная Водопроводная Кипяченая Вода для инъекций
Метод приготовления Перегонка в специальном аппарате дистилляторе Вода пропускается через систему фильтров Вода нагревается до температуры 100 градусов Цельсия и кипятится 3-5 минут Вода очищается дважды: вначале по методу обратного осмоса, а затем дистилляции.
Состав Молекулы h3O, допускаются минимальные концентрации иных веществ В такой воде могут присутствовать любые химические элементы и органические частицы, все зависит от качества фильтрации Кипячение избавляет от микроорганизмов в воде. Ее химический состав может меняться, так как под действием повышенной температуры некоторые вещества способны вступать в реакции, образуя различные соединения. Молекулы h3O с минимальным количеством посторонних примесей

Получается, что главным отличием всех разновидностей воды становится состав. Он же и определяет дальнейшее применение. Подробнее об отличиях дистиллированной воды — здесь.

Какое применение находит?

Для чего и где используется дистиллят? Дистиллированная вода нашла широкое применение в различных областях:

  1. Медицина. На ее основе готовят лекарственные препараты, в том числе и инъекционные растворы.
  2. Автомобили. Такой водой разбавляют концентрированный антифриз, используют ее в аккумуляторах, а также в качестве стеклоомывателя.
  3. Измерительные приборы: pH-метры, рефрактометры и прочие. Вода используется для калибровки агрегатов и очищения их рабочей части. Наличие любых примесей негативно сказывается в дальнейшем на точности показаний аппаратуры.
  4. Бытовая техника. Такую воду советуют заливать в утюг, парогенератор, увлажнитель воздуха и прочие устройства. Использование дистиллята не позволяет формироваться известковому налету на нагревательном элементе прибора, что продлевает срок его службы.

Дистиллированную воду также нередко применяют в промышленности. Она повышает эффективность гидроабразивной резки, качество изготавливаемых на ее основе лакокрасочных материалов и прочее.

О применении дистиллированной воды для отопления читайте здесь.

Дистиллят или электролит: что лучше для аккумулятора?

Перед ответом на этот вопрос, нужно понять причину выхода детали из строя. Выяснить состав жидкости в батарее поможет ареометр.

Если по итогам замера обнаружилось снижение концентрации соляной кислоты ниже нормы, то долив воды только усугубит ситуацию. Следовательно, нужно заливать электролит.

Когда причина неисправности кроется в испарении влаги из аккумулятора, необходимо долить воды. Она разбавит оставшуюся кислоту, и отложение кислотных компонентов на пластинах батареи не произойдет. В чем разница между электролитом и дистиллированной воды, читайте в этой статье.

Примеси, влияющие на проводимость

Не только соль влияет на проводимость. Это может быть щелочь или кислота, надо лишь, чтобы они вступили в химическую реакцию с водой и образовали ионы.

Обратите внимание! Процесс распада на ионы в растворах воды называется электролитической диссоциацией. Наиболее сильно на проводимость влияют все-таки соли, некоторые кислоты (серная, соляная) и некоторые щелочи (каустическая сода, калиевый щелок)

Наиболее сильно на проводимость влияют все-таки соли, некоторые кислоты (серная, соляная) и некоторые щелочи (каустическая сода, калиевый щелок).

Проводимость зависит не только от концентрации соли, но и от ее вида. Чем тяжелее ионы, тем они менее подвижны. И чем больше их заряд, тем больше сила тока.

Измеряя проводимость воды, можно определить степень ее загрязнения примесями. Измерения следует проводить при определенной температуре, так как она тоже влияет на электричество.

Есть простой эксперимент, показывающий, как вода проводит электричество при добавлении в нее солей. Суть его заключается в следующем:

  • необходимо собрать цепь, внутри которой будет находиться лампочка и два оголенных контакта;
  • контакты опускают в стакан с очищенной водой, замыкая тем самым цепь;
  • постепенно добавляя в воду соль, следят, как лампочка начинает светиться все ярче и ярче.

В целях безопасности эксперимент надо проводить в резиновых перчатках. Источником тока может быть аккумулятор на 12 вольт. К нему подсоединяется соответствующая лампа. Размешивать соль следует деревянной палочкой.

Водоподготовка для микроэлектроники — ООО НПП «НЦВТ»

Для микроэлектроники и электронной промышленности в большинстве случаев используется глубоко деионизированная (дистиллированная) вода в соответствии с ОСТ 11. 029.003-80 или по американскому стандарту ASTM D-5127-90.

В зависимости от технологического процесса может требоваться получение воды разной степени деионизации: от дистиллированной воды (электропроводность – до 5 мкСм/см, электрическое сопротивления – от 200 кОм*см) до сверхчистой (электрическое сопротивление – 12-18 МОм*см).

Если раньше для получения такой воды использовались технологии на основе выпаривания и вакуумного выпаривания, технологический процесс которого отличался высокими капитальными затратами и удельной стоимостью полученной воды (примерно 40-50 кВт на 1 м3 очищенной воды), то сейчас развитие технологий позволяет существенно удешевить этот процесс за счет использования так называемой мембранной дистилляции, основанной на природе осмоса.

В тех случаях, когда требуется получение воды более глубокой очистки и сверхчистой воды, после мембранного дистиллятора устанавливается одна или несколько последовательно подключенных колонн с ионообменной смолой в Н+ и ОН- форме. Благодаря стабильно высокому качеству воды на выходе со второй ступени мембранного дистиллятора, ресурс ионообменных смол в Н+ и ОН- форме становится очень высоким.

Необходимо учитывать тот факт, что используемые для доочистки ионообменные смолы обладают высокой стоимостью, и в таком случает использование перед ними мембранных дистилляторов на основе установок двухступенчатого обратного осмоса позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на замену и регенерацию смол.

В идеале установка колонн с ионообменными смолами, используемыми для деионизации остаточного пермеата мембранных дистилляторов, должна располагаться в непосредственной близости от потребителей сверхчистой воды, что объясняется коротким периодом «жизни» сверхчистой воды. Дело в том, что даже во время короткого контакта с окружающим воздухом сверхчистая вода вбирает в себя углекислый газ, который в воде преобразуется в гидрокарбонаты и впоследствии может снизить удельное сопротивление воды.

Альтернативной «связкой» при получении подготовленной воды с высокими показателями чистоты является комбинирование технологии мембранной дистилляции и электродеионизации, однако при стабильно высоком результате очистки полученной воды этот метод имеет некоторые ограничения вследствие больших капитальных затрат на его внедрение.

Чаще всего нами используется следующее оборудование собственного производства в разных комбинациях:

  • установки непрерывной электродеионизации воды;
  • напорные фильтры на основе ионообменных смол, комбинированных загрузок;
  • автоматические двухступенчатые мембранные установки нового поколения серии «АЙСБЕРГ», имеющие существенно больший ресурс мембранных элементов в сравнении со стандартными установками обратного осмоса.
Научно-производственное предприятие «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» успешно реализует задачи в области водоочистки и водоподготовки для микроэлектроники и других производств, позволяя обеспечивать их водой высокого качества практически в любых условиях.

Справочная информация

Требования к качеству воды для электронной промышленности по ОСТ 11.029.003-80 и ASTM D-5127-90

Параметры воды Марка воды по ОСТ 11.029.003-80 Марка воды по нормам ASTM D-5127-90
А Б В Е-1 Е-2 Е-3 Е-4
Удельное сопротивление при температуре 20°С, МОм*см 18 10 1 18 17,5 12 0,5
Содержание органических веществ (окисляемость), мг O2/л, не более 1 1,5
Общий органический углерод, мкг/л, не более  
 
 
25 50 300 1000
Содержание кремниевой кислоты (в пересчете на SiO3-2), мг/л, не более 0,01 0,05 0,2 0,005 0,01 0,05 1
Содержание железа, мг/л, не более 0,015 0,02 0,03
Содержание меди, мг/л, не более 0,005 0,001 0,002 0,5
Содержание микрочастиц с размером 1-5 мкм, шт/л, не более 20 50 не регламент.  
 
 
 
Содержание микроорганизмов, колоний/мл, не более 2 8 не регламент.  
 
 
 
Хлориды, мкг/л, не более  
 
 
1 10 1000
Никель, мкг/л, не более  
 
 
0,1 1 2 500
Нитраты, мг/л, не более  
 
 
1 5 500
Фосфаты, мг/л, не более  
 
 
1 5 500
Сульфат, мг/л, не более  
 
 
1 5 500
Калий, мкг/л, не более  
 
 
2 5 500
Натрий, мкг/л, не более  
 
 
0,5 1 5 500
Цинк, мкг/л, не более  
 
 
0,5 1 5 500

Наши специалисты с радостью ответят на любые имеющиеся у вас вопросы в области водоочистки и водоподготовки воды в электронной промышленности, а также предложат лучшие технологические решения. Просто позвоните нам или отправьте запрос по электронной почте.


Назад в раздел

Электропроводность удельная воды — Справочник химика 21

    Удельная электропроводность сильных электролитов превышает удельную электропроводность слабых электролитов. Вода обладает очень малой электропроводностью. Удельная электропроводность дистиллированной воды равна 5 10 —10 10 в ом- см . [c.39]

    Определение растворимости труднорастворимых солей. Чтобы определить растворимость труднорастворимых солей в воде, сначала измеряют электропроводность чистой воды, а затем электропроводность насыщенного раствора соли. Пусть удельная электропроводность воды равна а удельная электропро- [c.226]


    Ионная и электронная электропроводность. Проводники первого и второго рода. Прохождение тока сквозь раствор электролита механизм прохождения тока. Сопротивление проводника. Закон Ома. Единицы измерения (электрические). Основные приборы вольтметр, амперметр, гальванометр, кулонометр и т. д. Удельное сопротивление, удельная электропроводность. Мостик Уитстона. Принцип измерения сопротивления. Особенности измерения сопротивления раствора электролита (телефон, катушка Румкорфа). Влияние температуры и разведения нз удельную электропроводность. Молекулярная и эквивалентная электропроводность. Зависимость от температуры и разведения. Электропроводность при бесконечном разведении. Закон независимого перемещения ионов. Вычисление Хоо из подвижностей ионов. Вычисление степени и константы диссоциации для слабых электролитов. Сильные электролиты. Коэфициент электропроводности. Причины изменения с концентрацией в случае сильных электролитов. Скорости и подвижности ионов. Роль среды и природы иона. Электропроводность чистой воды. Введение поправки на эту величину. Определение константы прибора. Калибровка линейки. Переход от электропроводности, измеренной в данном сосуде, к удельной электропроводности. Кондуктометрическое титрование. [c.93]

    Удельная электропроводность х водных растворов солей, oм м- (Удельная электропроводность дистиллированной воды 10″ oм м ) [c.339]

    Удельная электропроводность лабораторной воды [c.11]

    Удельную электропроводность исходной воды при 18° С определяют при ее химическом анализе. При отсутствии данных для диализата и рассола их расчетные удельные электропроводности могут быть вычислены по формуле [c.1003]

    Непосредственное измерение электропроводности раствора электролита можно использовать для определения его концентрации. Этот принцип положен в основу прямой кондуктометрии. Широкое распространение кондуктометрия получила в контроле различных химико-технологических процессов. В частности, прямая кондуктометрия применяется для контроля процессов очистки воды. Значение удельной электропроводности чистой воды, рассчитанное из ее ионного произведения и подвижности ионов водорода и гидроксида при бесконечном разбавлении, составляет при 18 °С 3,810 Ом -см . Приготовление воды столь высокой чистоты связано с большими трудностями. Даже предельно чистая вода, полученная перегонкой в вакууме, имеет удельную электропроводность (4 — 6)-10 Ом -см . Для лабораторных целей применяют воду с электропроводностью порядка М0 Ом -см , что соответствует содержанию солей 1 мг/л. [c.156]


    Рацемат представляет собой наиболее часто встречающуюся систему, состоящую из й- и /-форм. Это название было предложено Пастером, который впервые наблюдал такое явление на виноградной кислоте ( рацемической кислоте ), состоящей из лево- и правовращающей винных кислот. Рацемические молекулярные соединения, насколько известно в настоящее время, устойчивы только в твердом состоянии. В рас-1воре и в парах они распадаются на отдельные компоненты, как показывают их криоскопические свойства, электропроводность, удельный вес и химическая реакционная способность, всегда тождественные свойствам оптически активных веществ. Поэтому различия между рацематами и оптически активными формами ограничиваются, помимо действия на поляризованный свет и взаимодействия с другими несимметричными системами, теми свойствами, которые наблюдаются лишь у твердых фаз. Так, они могут различаться по температурам плавления, плотности, растворимости их кристаллическая форма также может быть различна, причем кристаллы рацематов, часто обладают голоэдрическим, а активные формы — гемиэдрическим строением. Отклонения наблюдаются также и в содержании кристаллизационной воды рацемическая винная кислота кристаллизуется с одной молекулой НгО, активная — без воды кальциевая соль неактивной маиноновой кислоты безводна, а соль активной формы содержит две молекулы Н2О и т. д. [c.134]

    Зная постоянную К, нетрудно рассчитать удельную электропроводность любого электролита по величине его сопротивления. При малых концентрациях электролитов необходимо учесть электропроводность самой воды. Действительно, у тщательно очищенной воды, хранящейся в кварцевой или серебряной посуде без доступа воздуха, при температуре 18 С удельная электропроводность равна к = 4,4 X X 10 oл Для обычной дистиллированной воды из-за свободного [c. 15]

    Вычисление удельной электропроводности очищенной воды я производят по формуле [c.105]

    При электролизе чистой воды на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Однако удельная электропроводность чистой воды столь незначительна, что ее электролиз будет сопро- [c.337]

    Скорость протекания электрохимических процессов на металлической поверхности зависит от коррозионной активности почвы, определяемой совокупным действием взаимосвязанных факторов, таких, как воздухопроницаемость грунта, влажность, пористость, состав и концентрация солей, pH, температура и электропроводность грунтовой воды, удельное объемное электрическое сопротивление грунта и состояние металлической поверхности, а также наличие бактерий [3]. Рассмотрим, как влияют эти факторы на кинетику коррозион- ного процесса. [c.13]

    Удельная электропроводность насыщенного раствора монобромида таллия при 20° С равна 2,158-10-2, удельная электропроводность использованной воды составляет 0,444-10— Ом- -м . Рассчитать растворимость монобромида таллия в граммах на литр, если мольная электропроводность при бесконечном разбавлении равна 0,0138 Ом- -м -моль .  [c.357]

    Реактивы. Все применяемые реактивы очищались до содержания примесей 1 10- % каждого элемента перекристаллизацией либо перегонкой. Воду очищали ионообменным способом. Удельная электропроводность чистой воды равнялась 6.5—8.0 10″ см- . Очищенные реактивы хранились в полиэтиленовой посуде. [c.300]

    Вычитая из полученных величин / удельную электропроводность применяемой воды, находим истинную электропроводность % растворов (ст. 9). [c.106]

    Чистую воду нельзя непосредственно подвергать электролизу, так как ее электропроводность очень мала. Удельная электропроводность водопроводной воды близка к 10 ож сж , очень чистой дистиллированной воды около 4 10″ ом см К Поэтому при электролизе применяют водные растворы электролитов — кислот, щелочей, солей. [c. 31]

    Проводимость битумов этих же типов была измерена непосредственно при напряженности поля 20 ООО В/см. При низких температурах, когда вязкость высока, удельная электропроводность составляет всего 10- Ом- -см-1 и менее. Она быстро возрастает с ростом температуры вследствие большей подвижности частиц при пониженной вязкости. Максимальная измеренная удельная электропроводность, равная 50 и 41Ом -см была у мексиканского остаточного и светлоокрашенного битума при 90 °С. Для сравнения можно отметить, что удельная электропроводность ультрачистой воды равна 5-10 Ом -см- [46]. [c.42]

    Удельная электропроводность очищенной воды незначительна при 8°С [c.294]

    Так как удельное сопротивление электролита является вели-чийой обратной электропроводности, очевидно, что потеря напряжения уменьшается с увеличением электропроводности. Поэтому в целях экономии электроэнергии следует применять электролиты с высокой электропроводностью. В связи с тем, что электропроводность чистой воды незначительна, электролитом при электролитическом получении водорода обычно служат водные растворы [c. 233]


    Отечественный индукционный расходомер ИР-5 Таллинского завода измерительных приборов имеет пределы измерения 0,09— 70 л/с и класс точности 1,6. Прибор может работать с самописцем. Пригоден для измерения жидкостей, не содержащих ферромагнитных взвешенных частиц и имеющих электропроводность от 0,1 до J -10 1/Ом-см (удельная электропроводность водопроводной воды около 5-10″ 1/Ом-см, а дистиллированной воды — 0,038-10- 1/Ом-см). [c.105]

    Поскольку измеряемое сопротивление Rx зависит от геометрии ячейки, размеров электродов и расстояния между ними, то практически всегда определяют константу ячейки v.lRx=lls, используя стандартный раствор с известным значением х. Так, например, в растворе КС1, содержащем в 1 кг 0,7453 г соли, при 18°С и=0,0122 См/м. Зависимость удельной электропроводности от концентрации в водных растворах некоторых электролитов представлена на рис. 15. При с О величина к стремится к удельной электропроводности чистой воды, которая составляет приблизительно 10 5 См/м и обуслоплена присутствием ионов Н3О+ и 0Н , возникающих в результате диссоциации воды 2Н2О 2 Н3О++ОН-. С ростом концентрации электролита и вначале увеличивается, что отвечает увеличению числа ионов в растворе. Однако чем больше ионов в растворе, тем сильнее проявляется ион — ионное взаимодействие, приводящее к замедлению движения ионов, а также к их ассоциации. Поэтому почти всегда зависимость удельной электропроводности от концентрации электролита проходит через максимум (рис. 15). [c.59]

    Электропроводность. Попытки теоретически и экспериментально исследовать электропроводность связанной воды в тонких пленках и тонкодисперсных системах делались многими авторами [25, 32, 34, 48]. В результате этих работ получены первые сведения об удельной электропроводности связанной воды и связанных растворов электролитов. Нами впервые предложено аналитическое выражение для электропроводности пленки связанной воды [32]. [c.21]

    Не меньщее значение имеет применение ионообменных веществ для глубокой очистки воды, необходимой при получении очень чистых металлов. Для этой цели, дистиллированную воду пропускают через последовательно установленные батареи стеклянных, кварцевых или полиэтиленовых колонок. Одна группа колонок наполнена зернами катионита, другая — зернами анионита. Степень очистки проверяют пробой на удельную электропроводность очищенной воды (0,05—0,06-10″ ом см или в равновесии с СОг воздуха 0,8- 10 ом м- при 20° С). [c.579]

    Удельная электропроводность морской воды прн 25°С подчиняется эмпирическому уравиеиню [c.155]

    При кондуктометрических измерениях, особенно при точных физико-химических исследованиях, важное значение имеет качество воды, применяемой для работы. Необходимо применять воду, перегнанную 2—3 раза и сохраняемую без доступа воздуха (для предотвращения насыщения ее Og). Удельная электропроводность такой воды должна быть не более 2- 10 oлi лi . Для обычных работ можно применять воду с более высокой удельной Эо ектропроводностью—до 10 ом слГ . [c.370]

    В работе с полупроводниками и в технологии изготовления полупроводниковых приборов необходимо пользоваться обессоленной водой. До 1937 г. единственным методом получения чистой воды в больших масштабах была дистилляция. Впервые путем многократной перегонки в особых лабораторных условиях наиболее чистую воду получил Кольрауш с удельной проводимостью 4,3-10 oлl иi при 18° С. Вычисленная им электропроводность абсолютно чистой воды 4,0-10″ [Хвольсон. Курс физики, т. IV, стр. 542, Госиздат, 1923]. Для полупроводниковых целей иногда применяют дважды и трижды перегнанную воду. Сейчас обессоленную воду стали получать более экономичным и более эффективным ионообменным методом с помощью ионитов. Электропроводность такой воды достигает 10  [c.267]

    Ступенчатое обессоливание воды с последовательным чередованием ОН -анионитовых и Н+-катионитовых фильтров позволяет получать чистую воду, освобожденную практически от всех загрязняющих ее катионов и анионов, даже из морской воды, содержание солей в которой достигает 30—35 г/л. Регенерацию ионитовой насадки проводят при повышении удельной электропроводности очищаемой воды сверх 10″ Затраты на очистку воды [c. 196]

    Удельная электропроводность насыщенного раствора Ag l в воде при 25° С найдена равной 2,28-Ю » Ом -м-. Удельная электропроводность использованной воды составляет 1,16-Ю-» Ом -м-. Известно также, что при бесконечном разбавлении ионная электропроводность Ag+ равна 0,00619 Ом- -м -моль , а С1- — 0,00763 Ом- -м -МОЛЬ . Рассчитать а) растворимость Ag l в граммах на литр б) произведение растворимости Ag l. [c.358]

    Электрохимическая очистка от хрома целесообразна при исходном солесодержании сточных вод > 0,3 г/л. Если концентрация солей ниже указанного значения, к сточным водам добавляют электролиты (обычно Na l), повышающие электропроводность сточных вод, в результате чего снижаются удельные затраты электроэнергии на их обработку. Существенное влияние на эффективность процесса электро-коагуляции оказывает концентрация взвешенных веществ при значениях этого параметра > 100 мг/л эффективность электрокоагуляции снижается. Процесс электрокоагуляции обычно проводят при плотности тока не более 10 А/м, расстоянии между электродами не более 20 мм и скорости движения воды не менее 0,5 м/с.[c.211]

    Получение окиси серебра. Растворяют 338 г (2 моль) AgNOs в 3 л НгО и 80 г NaOH в 400 мл Н2О. Раствор щелочи по каплям добавляют к энерггично перемешиваемому раствору нитрата серебра. В конце осаждения необходим небольшой избыток серебра. Осадок следует 30—40 раз промыть дистиллированной водой. Для этой операции удобен цилиндр с притертой пробкой, в котором окись энергично встряхивается с водой. На рис. IX. 13 удельная электропроводность промывной воды представлена как функция числа декантаций. Эти данные получены Бейтсом и Бауэром при получении окиси серебра. Постоянство электропроводности, которое показывает, что растворимые электролиты отмыты, наступает после того, как окись была промыта не менее 25 раз. [c.250]

    Удельная электропроводность промывной воды (в производстве МНХБ), содержащей, кроме h3S64, небольшое количество сульфатов и органических примесей, при тех же условиях определяется по формуле  [c.113]

    Гипс склонен к образованию пересыщенных растворов. Растворимость его в значительной степени зависит от величины верен. Это свойство гипса следует учитывать при применении насыщенного раствора гипса для калибрования ячеек, предназначенных для измерения электропроводности. Удельная электропроводность х насыщенного раствора гипса (за вычетом электропроводности воды) при 18° составляет 0,001867 (Mel her), а при 25°— 0,002206 (Ни ett). Эти величины относятся к растворам, диаметр Частиц гипса в которых не менее 2ц. При меньшем размере частиц электропроводность насыщенных растворов гипса практически больше не меняется. Волее мелкие частицы гипса можно удалить повторным растворением при неоднократном приливании воды частицы в течение примерно трех суток переходят в раствор, что сопровождается одновременным ростом более крупных частиц. [c.317]

    Поскольку перекись водорода является очень слабым электролитом, электропроводность ее вод1Ш1х растворов приближается к электропроводности чистой воды, причем измерения электропроводности осложняются необходимостью удаления следов примесей. Перекись водорода, как и вода, является превосходным ионизирующим растворителем. Таким образом, диссоциация электролитов может происходить в любом интервале составов. Высокая реакционная способность перекиси водорода ограничивает число металлов, пригодных для измерения электропроводности наиболее практичным является выбор для этой цели литого олова. Несмотря на эти трудности, в продаже имеются растворы перекиси водорода, обладающие удельной электропроводностью, сравнимой с электропроводностью обыкновенной дистиллированной воды (т. е. 10 ом —см или меньше), причем путем тщательной пере- [c.220]


Как можно отличить водопроводную воду от дистиллированной воды (укажите два правильных способа)?

Засада конечно полная, есть вода, на вид она одинаковая, а вот физические свойства разный могут быть, и если не ту воду залить, тогда могут проблемы возникнуть, но в принципе, давайте разберёмся, что за проблемы.

Если лить водопроводную воду в систему охлаждения тогда внутри образуется накипь из-за солей, которые находятся в этой воде. Накипь соответственно прилипает к стенкам и уменьшает теплоотдачу.

Ещё хуже, если перепутать воду и залить водопроводную воду в аккумулятор, тогда могут банки замкнуть и просто выкинете на помойку АКБ, это всё потому что она проводит ток.

Но всё же в чём отличие дистиллированной воды от водопроводной?

Самое главное отличие — это содержание микроэлементов (например соли из-за которой образуется накипь, не говоря уже о биологических организмах), в дистиллировке их практически нет или очень-очень мало.

А вот главная особенность — это электропроводность.

  • Дистиллированная вода — диэлектрик
  • Водопроводная вода — проводит электрический ток

Именно из-за электропроводности и могут возникнуть проблемы в аккумуляторах.

Как проверить, что вода дистиллированная?

Можно конечно визуально это сделать, например на прозрачность посмотреть, водопроводная более мутная, понюхать её, дистиллированная не должна пахнуть, также она должна быть без осадка. Кстати можно воду заморозить и потом когда оттаяла, если осадок есть, то это не дистиллированная вода. Но эти все способы могут ошибку дать, есть более конкретные.

Мультиметр или тест определит водопроводную воду

Как проверить электропроводность воды тестером или мультиметром?

Измеряется очень просто, надо настроить мультиметр в режим «измерения сопротивления», далее приближаете как можно ближе щупы друг к другу, можно чем-то их скрепить, например резинкой. И теперь этот импровизированный зонт надо погрузить в воду.

Дистиллированная вода покажет сопротивление за 100 кОм (около 150), а вода из-под крана не более 50 кОм (в зависимости от очистки)

Выпаривая капельки воды на предметном стекле

Это ещё один способ, тоже достаточно простой, но нужно иметь несколько приспособлений. Как минимум два предметных стекла, их можно купить в фототоварах или в медицинских товаров (кровь на него капают). Стекло надо протереть спиртом так, чтобы снять с него всю грязь. Далее капаем воду на стекло и выпариваем её (воду) на спиртовой горелке).

Если в воде содержатся микроэлементы, то они останутся на стекле.

Помните это стекло с уроков химии?

Подготовка воды для электронной промышленности


Двухступенчатая система для подготовки глубокообесоленной воды
для электронной промышленности.
НПО ИТ, гор. Королев, 2000 г.

Для ряда производств, особенно в электронной промышленности, требуется более глубоко обессоленная, так называемая, деионизованная вода. Получить деионизованную воду из пермеата возможно на второй ступени обессоливания ионным обменом по схеме катионирование — анионирование на фильтрах Н2 — ОН2 — ФСД.

 

После второй ступени обессоливания по схеме Н2 — ОН2 возможно получение воды с электропроводностью до 0,5 мкСм/см (т.е. с удельным сопротивлением 2МОм см), а после фильтра смешанного действия (ФСД) удельное сопротивление воды увеличивается до 5 — 10 — 18 МОм см. Вода с таким удельным сопротивлением при стерилизации и обязательной очистке от взвешенных веществ и микроорганизмов на фильтрах с размером пор 0,2 мкм, соответствует воде марок Б и А по ОСТ 11 029.003-80 «Изделия электронной техники. Вода, применяемая в производстве. Марки, технические требования, методы очистки и контроля».

 


Вторая ступень обессоливания с высокоселективными обратноосмотическими мембранами (НПО ИТ, система подготовки деионизованной воды производительностью 5 м3/час)

Фирмой WATERLAB разработан ряд фильтров с корпусами из полипропилена и полиэтилена для получения деионизованной воды из пермеата мембранных установок.

Приведенные в таблице технологические показатели оценены из условия непрерывной круглосуточной работы ионообменных установок с ионитами отечественного производства в схемах Н2 — ОН2 — ионирования.

 

Блок дообессоливания, включающий:
сменные картриджи ФСД,
бактерицидную лампу,
микрофильтры, мегометр.

Указанные в таблице фильтры, загруженные смесью КУ-2 и АВ-17 в отношении 1:1,25 (1,5), могут использоваться в качестве ФСД. Продолжительность фильтроцикла ФСД в схеме Н2 — ОН2 — ФСД составит 2-3 месяца непрерывной работы.

Таким образом, для получения 10-15 м3/час деионизованной воды требуемого качества возможно создание малогабаритных блочных ионообменных установок, работающих в ручном и автоматическом режимах, на базе приведенного оборудования.

 

Лабораторные установки «АКВАЛАБ» | aqualab-rf.ru

Главная / Лабораторные установки «АКВАЛАБ»

Системы водоподготовки серии «АКВАЛАБ» — оптимальный выбор для обеспечения Вашей лаборатории водой надлежащего качества. Они просты в подключении, удобны и экономичны в эксплуатации. Широкий ассортимент дополнительного оборудования позволяет подобрать индивидуальное решение именно для Ваших конкретных задач, учесть особенности исходной воды.

Модельный ряд оборудования серии «АКВАЛАБ» удобно разделен по производительности и типу получаемой воды. При любом типе воды установки серии «АКВАЛАБ» обеспечат высокое качество воды, гарантируя стабильные, воспроизводимые результаты Ваших исследований.

  • Вода тип I – вода высокой степени очистки (иногда ее называют водой реагентного качества) с удельным сопротивлением до 18,2 МОм*см применяется для приготовления растворов, элюентов, питательных и буферных сред, стандартов и холостых проб для высокоточных методов исследования, таких как ВЭЖХ, ГХ, масс-спектрометрия, а также при приготовлении, растворов для ПЦР анализа, питательных сред для клеточных культур эукариот, буферов, растворов для двумерного электрофореза.
  • Вода тип II – вода аналитического качества, чаше всего имеет удельное сопротивление на уровне 1 МОм*см и применяется для приготовления буферов, химических и биохимических реагентов, питания клинических анализаторов, генераторов чистых газов и другого лабораторного оборудования, мытья посуды.
  • Вода тип III – вода общелабораторного применения часто используется вместо дистиллированной воды для приготовления некритических растворов, микробиологических сред; питания автоклавов, парогенераторов, моечных машин; ополаскивания посуды; питания систем, производящих воду типа I, для поения лабораторных животных. Удельное сопротивление воды III типа в зависимости от задач может быть от 0,2 до 0,05 МОм*см.

Измерение удельного сопротивления/проводимости очищенной воды

 

Большинство лабораторных систем очистки воды содержат измеритель удельного сопротивления или проводимости и ячейку для контроля уровня чистоты воды. Удельное сопротивление обратно пропорционально проводимости, и любой из них можно использовать для недорогого контроля ионной чистоты воды. Удельное сопротивление или проводимость воды — это мера способности воды сопротивляться электрическому току или проводить его. Способность воды сопротивляться электрическому току или проводить его прямо связана с количеством ионного материала (солей), растворенного в воде. Растворенный ионный материал обычно называют общим количеством растворенных твердых веществ или TDS. Вода с относительно высоким TDS будет иметь низкое удельное сопротивление и высокую проводимость. Противоположное верно для воды с низким TDS.

Стандарт контроля чистоты воды по электрическому сопротивлению называется удельным сопротивлением с поправкой на 25°C или R-25. Удельное сопротивление для этой цели основано на сопротивлении электрическому току между двумя квадратными пластинами со стороной 1 см, расположенными на расстоянии 1 см друг от друга, измеренному при 25°C.Пространство между пластинами равно кубу со стороной 1 см. Самое удельное сопротивление | Ячейки или датчики проводимости предназначены для встроенного или настольного использования и имеют форму, подходящую для измерения в трубе или стакане. Поэтому большинство зондов имеют круглую форму и имеют закодированный множитель для компенсации другой формы и расстояния между ними по сравнению со стандартной формой.

Этот множитель называется константой ячейки и используется для коррекции или компенсации датчика по отношению к эталону. Самое удельное сопротивление | Измерители проводимости позволяют запрограммировать константу ячейки в измеритель для повышения точности показаний.

Удельное сопротивление | измерители проводимости также измеряют температуру. Это необходимо для того, чтобы измеритель мог отображать удельное сопротивление | проводимость с поправкой на 25°C. При измерении воды или раствора измеряются как сопротивление | проводимость, так и температура. Поскольку удельное сопротивление | проводимость будет меняться в зависимости от температуры, прибор должен уметь корректировать разницу температур. Например, удельное сопротивление раствора будет уменьшаться с повышением температуры. Проводимость будет увеличиваться с повышением температуры.Для универсального сравнения показаний удельного сопротивления/проводимости температура раствора должна быть приведена к стандартной температуре. Стандарт для большинства применений составляет 25°C. Следовательно, комбинация измерительных ячеек должна быть способна компенсировать температуру выше и ниже 25°C. Как правило, после измерения удельного сопротивления |проводимости и температуры отображается скорректированное сопротивление|проводимость на основе внутренних расчетов, запрограммированных в измерителе. Многие измерители позволяют отключить температурную компенсацию, чтобы соответствовать требованиям качества (действующий USP) или стандартам калибровки.

Удельное сопротивление абсолютно чистой воды составляет 18,2 (округлено) МОм × см при 25°C или 0,055 микросименс/см. Вода такого качества должна измеряться в линии (закрытая система), чтобы предотвратить влияние атмосферы на показания. Когда вода забирается из системы очистки воды, имеющей чистоту 18,2 МОм × см, углекислый газ из атмосферы немедленно поглощается раствором. Углекислый газ реагирует с водой, образуя в растворе угольную кислоту.

Углекислота диссоциирует в воде с образованием противоионов, проводящих электрический ток.

Это снизит удельное сопротивление воды до уровня ниже 8 или 10 МОм × см менее чем за минуту.

Как упоминалось ранее, удельное сопротивление 18,2 МОм × см (миллионов Ом) при 25°C считается абсолютно чистой водой. Это объясняет только растворенные ионные примеси, обычно встречающиеся в воде. Органические материалы, обнаруженные в воде, не могут быть непосредственно обнаружены по удельному сопротивлению | проводимость. Анализ общего органического углерода (TOC) или хроматографический метод необходимы для проверки воды на наличие этого типа общих или специфических загрязнителей.

Природные или муниципальные очищенные воды будут содержать бесконечный диапазон TDS. Некоторые источники воды могут иметь TDS ниже 50,0 частей на миллион или более 800,0 частей на миллион. Тип растворенного материала, обнаруженного в водопроводе, также может различаться. Как правило, питьевая вода будет содержать определенное количество кальция, магния и натрия с противоионами, такими как карбонаты, сульфаты и хлориды. Эти материалы образуются в результате контакта воды с горными породами и минералами, обнаруженными в земной коре. Когда вода проходит через земную кору, эти материалы растворяются и переносятся в реки, озера и водохранилища, используемые для распределения питьевой воды.Проще говоря, хлорид натрия (поваренная соль NaCl) растворяется в воде с образованием диссоциированных ионов.

То же самое произойдет с другими минеральными солями при их растворении. Эти минеральные соли позволяют воде проводить электрический ток. Следовательно, удельное сопротивление или проводимость можно использовать для оценки количества TDS в данном источнике воды. Следует отметить, что TDS может значительно колебаться от любого источника. Например, образец воды с удельным сопротивлением 4000 Ом × см будет содержать около 125 Ом.0 частей на миллион TDS. Образец с удельным сопротивлением 600 Ом × см будет иметь TDS около 835,0 частей на миллион. Таким образом, TDS можно достаточно быстро и недорого оценить по удельному сопротивлению.

Источник: Sartorius Stedim Biotech GmbH

Деионизированная вода | Компания Myron L®

Щелкните здесь, чтобы загрузить этот бюллетень в формате PDF

Много лет назад вода высокой чистоты использовалась лишь в ограниченных целях. Сегодня деионизированная (Dl) вода стала незаменимым ингредиентом в сотнях областей применения, включая медицину, лабораторию, фармацевтику, косметику, производство электроники, пищевую промышленность, гальванику, бесчисленное количество промышленных процессов и даже окончательное ополаскивание на местной автомойке.

ПРОЦЕСС ДЕИОНИЗАЦИИ

Подавляющее большинство растворенных примесей в современных системах водоснабжения представляют собой ионы, такие как кальций, натрий, хлориды и т. д. В процессе деионизации ионы удаляются из воды посредством ионного обмена. Положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы) заменяются на ионы водорода (H+) и гидроксила (OH-) соответственно из-за большего сродства смолы к другим ионам. Процесс ионного обмена происходит в местах связывания шариков смолы.После истощения обменной способности слой смолы регенерируется с помощью концентрированной кислоты и щелочи, которые удаляют накопленные ионы посредством физического перемещения, оставляя на их месте ионы водорода или гидроксила.

ДЕИОНИЗАТОР ТИП

Деионизаторы

существуют в четырех основных формах: одноразовые картриджи, переносные обменные баки, автоматические блоки и блоки непрерывного действия. Двухслойная система использует отдельные слои катионита и анионита. Деионизаторы со смешанным слоем используют обе смолы в одном сосуде.Наиболее качественную воду получают деионизаторы со смешанным слоем, тогда как двухслойные деионизаторы имеют большую производительность. Деионизаторы непрерывного действия, в основном используемые в лабораториях для полировки, не требуют регенерации.

ПРОВЕРКА КАЧЕСТВА ВОДЫ DI

Качество воды из деионизаторов зависит от типа используемых смол, качества питательной воды, расхода, эффективности регенерации, остаточной емкости и т. д. Из-за этих переменных во многих применениях Dl-воды очень важно знать точное качество. Удельное сопротивление/проводимость является наиболее удобным методом проверки качества воды Dl.Деионизированная чистая вода является плохим проводником электричества, имея удельное сопротивление 18,2 млн Ом·см (18,2 МОм) и проводимость 0,055 мкСм. Именно количество ионизированных веществ (или солей), растворенных в воде, определяет способность воды проводить электричество. Следовательно, удельное сопротивление и его обратная величина, проводимость, являются хорошими параметрами качества общего назначения.

Поскольку температура сильно влияет на проводимость воды, измерения проводимости на международном уровне приводятся к температуре 25°C, что позволяет сравнивать различные образцы.В типичном водопроводе температура изменяет проводимость в среднем на 2%/°C, что относительно легко компенсировать. Однако точное измерение деионизированной воды гораздо сложнее, поскольку температурные эффекты могут достигать 10%/°C! Таким образом, точная автоматическая температурная компенсация является «сердцем» любого солидного прибора.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПРИБОРЫ

Портативные приборы обычно используются для измерения качества воды Dl в точках использования, выявления проблем в системе Dl, подтверждения показаний монитора и тестирования подаваемой в систему воды. Портативные приборы компании Myron L ® в течение многих лет были первым выбором профессионалов в области водоснабжения Dl. Для систем Dl с двумя слоями существует несколько пригодных для использования моделей с отображением общего количества растворенных твердых веществ либо в микросименсах, либо в ppm (частях на миллион). Наиболее универсальным прибором для воды Dl является 4P или 6PFC E Ultrameter II™, который может измерять как сверхчистую воду смешанного качества, так и неочищенную воду. Следует отметить, что как только вода Dl выходит из трубопровода, ее удельное сопротивление падает, поскольку вода поглощает растворенный углекислый газ из воздуха.Для измерения ультрачистой воды ручным прибором требуется не только правильный прибор, но и правильная техника для получения точных и воспроизводимых показаний. Приборы компании Myron L ® обеспечивают точность и прецизионность, необходимые для измерений сверхчистой воды.

Встроенные мониторы/контроллеры

обычно используются в более требовательных системах Dl с водой. Повышенная точность достигается за счет предотвращения разлагающего воздействия углекислого газа на воду высокой чистоты за счет использования встроенного датчика (ячейки).Та же самая деградация сверхчистой воды является причиной отсутствия стандартных растворов для калибровки удельного сопротивления (как в случае с приборами проводимости). Заменители электронных датчиков обычно используются для калибровки мониторов/контроллеров удельного сопротивления.

Компания Myron L ® производит различные линейные приборы, в том числе мониторы/контроллеры удельного сопротивления, разработанные специально для воды Dl.

Модели многопараметрического монитора/контроллера™ серии 900 одновременно контролируют и/или управляют несколькими входами и выходами.Они имеют автоматический диапазон с 3 автоматическими стандартами компенсации температуры для максимальной точности (KCl, NaCl и 442 Natural Water™). Регулируемая пользователем температурная компенсация (0–10 %/°C) может быть отключена для нескомпенсированных показаний. Входные параметры включают удельное сопротивление, проводимость, TDS, соленость, pH, ОВП, расход/импульс и температуру. Функция Percent Rejection серии 900 предназначена для количественной оценки эффективности систем фильтрации воды. Это достигается путем сравнения питательной воды с водой пермеата (продукта) для определения процента растворенных твердых частиц, удаленных или отклоненных системой фильтрации.Последовательный выход RS-485 позволяет загружать данные в управляющий компьютер, ПЛК или систему SCADA.

Встраиваемые мониторы/контроллеры серии 750 II предлагают семь диапазонов удельного сопротивления, подходящих для любого применения воды Dl. Доступны различные опции и выходы, чтобы экономически эффективно адаптировать монитор/контроллер к вашему конкретному приложению. Температурная компенсация является автоматической и достигается за счет двойной цепи термистора.

Все модели мониторов/контроллеров Myron L ® содержат регулируемые уставки, разъем(ы) удаленной сигнализации и реле повышенной прочности, которые можно использовать для управления сигнализацией(ями), клапаном(ами), насосом (с) и др.

Доступны датчики

, изготовленные из нержавеющей стали 316 или титана. Все датчики снабжены полипропиленовой втулкой 3/4″ MNPT и кабелем длиной 10 футов/3 метра. Можно заказать дополнительные втулки из PVDF или нержавеющей стали, а также кабели большей длины до 100 футов/30 метров.

В следующей таблице кратко описаны некоторые приборы компании Myron L ® для работы с водой Dl. Для получения подробной информации и рекомендаций обратитесь к местному дистрибьютору, см. спецификации Myron L ® , посетите наш веб-сайт (www.myronl.com) или свяжитесь с нами по телефону, факсу или электронной почте ([email protected]).

Примеры:
1 микромо (мкОм) = 1 микросименс (мкСм) 0,5 микросименса = 2 МОм (2 000 000 Ом)
200 кОм (200 000 Ом) = 0,2 МОм = 5 микросименсов

Проводимость воды — Lenntech

Определение и описание

Проводимость вещества определяется как « способность или способность проводить или передавать тепло, электричество или звук ». Его единицами являются сименсы на метр [См/м] в СИ и миллимгоны на сантиметр [ммхо/см] в обычных единицах измерения США. Его символ k или s.

Электропроводность (EC)
Электрический ток возникает в результате движения электрически заряженных частиц в ответ на силы, действующие на них со стороны приложенного электрического поля. В большинстве твердых материалов ток возникает из-за потока электронов, который называется электронной проводимостью. Во всех проводниках, полупроводниках и многих изолированных материалах существует только электронная проводимость, а электрическая проводимость сильно зависит от количества электронов, доступных для участия в процессе проводимости.Большинство металлов являются чрезвычайно хорошими проводниками электричества из-за большого количества свободных электронов, которые могут быть возбуждены в пустом и доступном энергетическом состоянии.
В воде и ионных материалах или жидкостях может происходить результирующее движение заряженных ионов. Это явление создает электрический ток и называется ионной проводимостью.
Электропроводность определяется как отношение между плотностью тока (Дж) и напряженностью электрического поля (е) и противоположно удельному сопротивлению (r, [Вт*м]):

с = Дж/е = 1 /r

Серебро имеет самую высокую электропроводность среди всех металлов: 63 x 10 6 См/м.

Проводимость воды

Чистая вода не является хорошим проводником электричества. Обыкновенная дистиллированная вода в равновесии с углекислым газом воздуха имеет электропроводность около 10 х 10 -6 Вт -1 -1 (20 дСм/м). Поскольку электрический ток переносится ионами в растворе, проводимость увеличивается по мере увеличения концентрации ионов.
Таким образом, проводимость увеличивается по мере растворения в воде ионных частиц.

Типичная электропроводность воды:
Сверхчистая вода 5.5 · 10 -6 См/м
Питьевая вода 0,005 – 0,05 См/м
Морская вода 5 См/м

Электропроводность и TDS

TDS или Total Dissolved Solids – это мера общего содержания ионов в растворе . EC на самом деле является мерой ионной активности раствора с точки зрения его способности пропускать ток. В разбавленном растворе TDS и EC достаточно сопоставимы. TDS пробы воды на основе измеренного значения EC можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

TDS (мг/л) = 0.5 x EC (дСм/м или ммо/см) или = 0,5 * 1000 x EC (мСм/см)

Приведенное выше соотношение можно также использовать для проверки приемлемости химических анализов воды. Не относится к сточным водам.
По мере того, как раствор становится более концентрированным (TDS > 1000 мг/л, EC > 2000 мс/см), близость ионов раствора друг к другу снижает их активность и, следовательно, их способность проводить ток, хотя физическое количество растворенных твердых веществ не влияет. При высоких значениях TDS отношение TDS/EC увеличивается, и соотношение стремится к TDS = 0.9 х ЕС.
В этих случаях указанное выше соотношение не следует использовать, и каждый образец должен быть охарактеризован отдельно.
Для воды для сельскохозяйственных и ирригационных целей значения EC и TDS связаны друг с другом и могут быть преобразованы с точностью около 10% с помощью следующего уравнения:

TDS (мг/л) = 640 x EC (ds/ м или ммо/см).

В процессе обратного осмоса вода нагнетается через полунепроницаемую мембрану, оставляя за собой примеси.Этот процесс способен удалить 95-99% TDS, обеспечивая чистую или сверхчистую воду.

Используйте калькуляторы Lenntech для расчета содержания TDS на основе анализа воды и преобразования TDS в EC или наоборот.

Электропроводность, соленость и общее количество растворенных твердых веществ

Что такое электропроводность?

Соли растворяются в воде с образованием аниона и катиона. Эти ионы составляют основу электропроводности воды.

Электропроводность — это мера способности воды пропускать электрический ток.Эта способность напрямую связана с концентрацией ионов в воде 1 . Эти проводящие ионы поступают из растворенных солей и неорганических материалов, таких как щелочи, хлориды, сульфиды и карбонатные соединения 3 . Соединения, которые растворяются в ионы, также известны как электролиты 40 . Чем больше ионов присутствует, тем выше электропроводность воды. Точно так же, чем меньше ионов в воде, тем меньше ее проводимость. Дистиллированная или деионизированная вода может действовать как изолятор из-за ее очень низкого (если не незначительного) значения проводимости 2 .Морская вода, с другой стороны, имеет очень высокую проводимость.

Ионы проводят электричество благодаря своим положительным и отрицательным зарядам 1 . При растворении электролитов в воде они распадаются на положительно заряженные (катион) и отрицательно заряженные (анион) частицы. Поскольку растворенные вещества расщепляются в воде, концентрации каждого положительного и отрицательного заряда остаются равными. Это означает, что хотя проводимость воды увеличивается с добавлением ионов, она остается электрически нейтральной 2 .

 

Единицы измерения проводимости

Проводимость обычно измеряется в микро- или миллисименсах на сантиметр (мкСм/см или мСм/см). Это также может быть выражено в микромах или миллимах на сантиметр (уммо на см или ммо на см), хотя эти единицы менее распространены. Один симен равен одному mho 1 . Микросименс на сантиметр является стандартной единицей измерения пресной воды. В отчетах о проводимости морской воды используются микро-, милли-, а иногда даже просто симены/мхо на сантиметр, в зависимости от публикации.

 

Удельная электропроводность

Удельная электропроводность при 25°C используется в качестве эталона для сравнения различных источников воды, поскольку коэффициенты электропроводности меняются в зависимости от температуры.

Удельная электропроводность – это измерение электропроводности, выполненное при температуре 25°C или скорректированное на нее 3 . Это стандартизированный метод определения электропроводности. Так как температура воды влияет на показания электропроводности, запись электропроводности при 25°C позволяет легко сравнивать данные 3 .Удельная проводимость обычно выражается в мкСм/см при 25°C 6 .

Если измерение электропроводности производится при 25°C, его можно просто указать как удельную электропроводность. Если измерение производится при другой температуре и с поправкой на 25°С, то необходимо учитывать температурный коэффициент. Удельный температурный коэффициент электропроводности может изменяться в зависимости от измеренной температуры и ионного состава воды 32 . Обычно используется коэффициент 0,0191-0,02 на основе стандартов KCl 3,32 .Растворы на основе NaCl должны иметь температурный коэффициент 0,02-0,0214 33 .

 

Удельное сопротивление

Проводимость формально определяется как величина, обратная удельному сопротивлению, которое стоит уточнить на 3 . Удельное сопротивление — это измерение сопротивления воды потоку тока на расстоянии. Чистая вода имеет сопротивление 18,2 МОм*см 5 . Удельное сопротивление уменьшается по мере увеличения концентрации ионов в воде. Забавный способ запомнить, что удельное сопротивление и проводимость являются обратными величинами (1/измерение), заключается в названии единицы измерения: мОм и Ом — это одни и те же буквы, только наоборот.

 

Проводимость

Проводимость является частью проводимости, но не является отдельным измерением сама по себе. Электрическая проводимость зависит от длины проводника, так же как и сопротивление 18 . Проводимость измеряется в мОм или сименс 19 . Проводимость — это проводимость (См), измеренная на определенном расстоянии (1 см), которая включена в единицы (См/см) 19 . Таким образом, проводимость воды будет меняться в зависимости от указанного расстояния.Но пока температура и состав остаются прежними, проводимость воды не изменится.

 

Что такое соленость?

Соленость — неоднозначный термин. Основное определение солености – это общая концентрация всех растворенных солей в воде 4 . Эти электролиты при растворении образуют ионные частицы, каждая из которых имеет положительный и отрицательный заряд. Таким образом, соленость сильно влияет на проводимость. Хотя соленость можно измерить с помощью полного химического анализа, этот метод сложен и требует много времени 13 . Морскую воду нельзя просто выпарить до измерения массы сухой соли, так как в ходе процесса теряются хлориды 26 .

Наиболее распространенные ионы в морской воде.

Чаще всего соленость не измеряется напрямую, а выводится из измерения электропроводности 6 . Это известно как практическая соленость. Эти выводы сравнивают удельную электропроводность образца со стандартом солености, таким как морская вода 6 . Измерения солености, основанные на значениях проводимости, не имеют единиц измерения, но часто за ними следует обозначение практических единиц солености (psu) 25 .

Существует много различных растворенных солей, которые влияют на соленость воды. Основными ионами в морской воде (с практической соленостью 35) являются: хлорид, натрий, магний, сульфат, кальций, калий, бикарбонат и бром 25 . Многие из этих ионов также присутствуют в источниках пресной воды, но в гораздо меньших количествах 4 . Ионный состав внутренних источников воды зависит от окружающей среды. Большинство озер и рек содержат соли щелочных и щелочноземельных металлов, причем кальций, магний, натрий, карбонаты и хлориды составляют высокий процент ионного состава 4 .Пресная вода обычно имеет более высокое соотношение бикарбонатов, в то время как морская вода имеет более высокие концентрации натрия и хлоридов 39 .

 

Абсолютная соленость

Функция Гиббса является основой для расчета абсолютной солености. Он рассматривает всю систему в целом вместо того, чтобы полагаться исключительно на проводимость.

Хотя практическая шкала солености приемлема в большинстве ситуаций, в 2010 г. был принят новый метод измерения солености. Этот метод, названный TEOS-10, определяет абсолютную соленость, а не практическую соленость, полученную из проводимости.Абсолютная соленость обеспечивает точное и последовательное представление термодинамического состояния системы 24 . Абсолютная соленость является более точной и более точной, чем практическая соленость, и может использоваться для оценки солености не только в океане, но и на больших глубинах и в температурных диапазонах 24 . TEOS-10 получен из функции Гиббса, которая требует более сложных расчетов, но дает больше полезной информации 24 .

 

Единицы измерения солености

Единицы измерения солености колеблются в зависимости от применения и процедуры отчетности.Части на тысячу или грамм/килограмм (1 ppt = 1 г/кг) раньше были стандартом 22 . В некоторых источниках пресной воды это указывается в мг/л 4, 37 . Теперь значения солености сообщаются на основе безразмерной Практической шкалы солености (иногда обозначаемой в практических единицах солености как psu) 22 . По состоянию на 2010 г. был разработан расчет абсолютной солености, но он не используется для архивов базы данных 24 . Абсолютная соленость указывается в г/кг и обозначается символом S A .TEOS-10 предлагает предварительно запрограммированные уравнения для расчета абсолютной солености.

Все различные методы и единицы измерения солености основаны на контрольной точке 35 для морской воды.

Единицы psu, ppt и S A г/кг почти эквивалентны (и часто взаимозаменяемы) 6 . Все три метода основаны на приблизительном значении солености 35 в морской воде 24 . Тем не менее, есть некоторые различия, которые необходимо сделать.

Практические единицы измерения солености безразмерны и основаны на исследованиях проводимости растворов хлорида калия и морской воды 13 .Эти исследования проводились с раствором KCL 32,4356 г/кг и «копенгагенской водой», хлорность которой составляет 19,374 частей на триллион 25 . Этой морской воде Северной Атлантики была присвоена установленная практическая соленость 35 psu 25 . Практическая шкала солености считается точной для значений от 2 до 42 psu 26 . Это наиболее распространенные используемые единицы, и практическая соленость остается наиболее распространенным значением солености, хранящимся в архивах данных 24 .

Историческое определение солености основывалось на концентрации хлоридов (которую можно было определить титрованием) 28 . В этом расчете использовалось следующее уравнение:

Определение общей солености на основе концентрации хлоридов только в источниках воды с известным соотношением хлоридов и солености, таких как морская вода.

Этот метод приемлем только для морской воды, так как он ограничен в эстуариях, солоноватых и пресноводных источниках 28 . В то время как соленость и хлорность пропорциональны в морской воде, основанные на этом уравнения не точны в пресной воде или при изменении соотношения хлора 26 .

Абсолютная соленость в г/кг лучше всего подходит для исследований, требующих очень точных данных.Она согласуется с другими единицами СИ как истинная массовая доля и гарантирует, что все термодинамические отношения (плотность, звук, скорость и теплоемкость) остаются неизменными 24 . Эти единицы также помогают определить вклад конкретных ионов в значения солености 39 . Абсолютная соленость также предлагает более широкий диапазон и более точные значения, чем другие методы солености, когда известен ионный состав 24 .

 

Что такое общее количество растворенных твердых веществ?

EPA, USPHS и AWWA рекомендуют верхний предел TDS в 500 мг/л, хотя в некоторых регионах он превышается с незначительным вредным эффектом 41 .

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) объединяет сумму всех ионных частиц размером менее 2 микрон (0,0002 см) 11 . Сюда входят все диссоциированные электролиты, составляющие концентрации солености, а также другие соединения, такие как растворенные органические вещества. В «чистой» воде TDS примерно равен солености 12 . В сточных водах или загрязненных районах TDS может включать органические растворенные вещества (такие как углеводороды и мочевина) в дополнение к ионам солей 12 .

Общие концентрации растворенных твердых веществ за пределами нормального диапазона могут вызвать набухание или сморщивание клетки. Это может негативно повлиять на водную жизнь, которая не может компенсировать изменение удержания воды.

В то время как измерения TDS основаны на проводимости, некоторые штаты, регионы и агентства часто устанавливают максимум TDS вместо предела проводимости для качества воды 37 . Максимальное количество растворенных твердых веществ в пресной воде может составлять 2000 мг/л, а в большинстве источников их должно быть намного меньше 13 .В зависимости от ионных свойств избыточное общее количество растворенных твердых веществ может оказывать токсическое воздействие на рыбу и рыбью икру. У лососевых, подвергавшихся воздействию CaSO4 выше среднего уровня на различных этапах жизни, наблюдалось снижение выживаемости и темпов размножения 37 . Когда общее содержание растворенных твердых веществ превышало 2200–3600 мг/л, лососевые, окунь и щука демонстрировали снижение вылупления и выживаемости яиц 37 .

Растворенные твердые вещества также важны для водных организмов, так как поддерживают баланс плотности клеток 11 .В дистиллированной или деионизированной воде вода будет поступать в клетки организма, заставляя их набухать 11 . В воде с очень высокой концентрацией TDS клетки сморщиваются. Эти изменения могут повлиять на способность организма двигаться в толще воды, заставляя его плавать или тонуть за пределами своего нормального диапазона 11 .

TDS также может влиять на вкус воды и часто указывает на высокую щелочность или жесткость 12 .

 

Единицы TDS

Общее количество растворенных твердых веществ указано в мг/л.TDS можно измерить гравиметрически (с помощью чаши для испарения) или рассчитать путем умножения значения проводимости на эмпирический коэффициент 13 . Хотя определение TDS путем испарения требует больше времени, оно полезно, когда состав источника воды неизвестен. Определение TDS по проводимости выполняется быстрее и подходит как для полевых измерений, так и для непрерывного мониторинга 42 .

При расчете общего содержания растворенных твердых веществ на основе измерения электропроводности используется коэффициент TDS. Эта константа TDS зависит от типа твердых веществ, растворенных в воде, и может быть изменена в зависимости от источника воды. В большинстве измерителей проводимости и других средств измерения используется общая приближенная константа около 0,65 32 . Однако при измерении смешанной воды или соленой воды (со значением электропроводности более 5000 мкСм/см) константа TDS должна быть выше: около 0,735 и 0,8 соответственно 20 . Точно так же пресная или почти чистая вода должна иметь более низкую константу TDS ближе к 0.47-0,50 36 .

Стандартные методы исследования воды и сточных вод принимают константу TDS 0,55–0,7, хотя, если известно, что источник воды содержит большое количество ионов кальция или сульфата, можно использовать константу 0,8 13 . Некоторые кондуктометры принимают постоянную за пределами этого диапазона, но рекомендуется повторно проанализировать образец путем испарения, чтобы подтвердить это соотношение 13 .

Как видно из приведенной ниже таблицы, растворы с одинаковым значением электропроводности, но разным ионным составом (KCl, NaCl и 442) будут иметь разные общие концентрации растворенных твердых веществ.Это связано с разницей в молекулярной массе 40 . Кроме того, ионный состав изменит рекомендуемую константу TDS.

При одном и том же значении проводимости каждый раствор будет иметь разную концентрацию растворенных твердых веществ и, следовательно, разный показатель TDS.

Все три стандарта подходят для калибровки электропроводности. Однако при расчете общего количества растворенных твердых веществ следует учитывать ионный состав. Если это позволяет проект, константа TDS должна быть определена для каждого конкретного участка на основе известных ионных составляющих в воде 6 .

 

Почему важна проводимость?

Факторы, влияющие на объем воды (например, сильный дождь или испарение), влияют на проводимость. Сток или затопление почв с высоким содержанием солей или минералов может вызвать всплеск проводимости, несмотря на увеличение потока воды.

Проводимость, в частности удельная проводимость, является одним из наиболее полезных и часто измеряемых параметров качества воды 3 . Помимо того, что проводимость является основой большинства расчетов солености и общего содержания растворенных твердых веществ, она является ранним индикатором изменений в водной системе.Большинство водоемов имеют довольно постоянную электропроводность, которую можно использовать в качестве основы для сравнения с будущими измерениями 1 . Значительные изменения, будь то из-за естественных наводнений, испарения или антропогенного загрязнения, могут быть очень пагубными для качества воды.

Морская вода не может содержать столько растворенного кислорода, как пресная вода, из-за ее высокой солености.

Проводимость и соленость имеют сильную корреляцию 3 . Поскольку проводимость легче измерить, она используется в алгоритмах оценки солености и TDS, которые влияют на качество воды и водную жизнь.

Соленость особенно важна, поскольку она влияет на растворимость растворенного кислорода 3 . Чем выше уровень солености, тем ниже концентрация растворенного кислорода. Кислород примерно на 20% менее растворим в морской воде, чем в пресной воде при той же температуре 3 . Это означает, что в среднем морская вода имеет более низкую концентрацию растворенного кислорода, чем пресноводные источники. Влияние солености на растворимость растворенных газов обусловлено законом Генри; используемая константа будет изменяться в зависимости от концентрации ионов соли 39 .

 

Устойчивость к водным организмам

Эвригалинные виды имеют самый широкий диапазон устойчивости к солености, поскольку они перемещаются как между соленой, так и пресной водой.

Большинство водных организмов могут переносить только определенный диапазон солености 14 . Физиологическая адаптация каждого вида определяется соленостью окружающей его среды. Большинство видов рыб стеногалинные, либо исключительно пресноводные, либо исключительно морские 43 . Однако есть несколько организмов, которые могут адаптироваться к разным соленостям.Эти эвригалинные организмы могут быть анадромными, катадромными или настоящими эвригалинными. Анадромные организмы живут в соленой воде, но нерестятся в пресной. Катадромные виды, наоборот, живут в пресной воде, а на нерест мигрируют в соленую 43 . Настоящие эвригалинные виды можно найти в соленой или пресной воде в любой момент их жизненного цикла 43 . Эстуарные организмы являются настоящими эвригалинными.

Эвригалинные виды обитают в эстуариях или перемещаются по ним, где очевидна соленая зональность.Уровни солености в эстуарии могут варьироваться от пресной воды до морской воды на небольшом расстоянии 21 . В то время как эвригалинные виды могут с комфортом путешествовать по этим зонам, стеногалинные организмы не могут и будут встречаться только на одном или другом конце эстуария. Такие виды, как морские звезды и морские огурцы, не переносят низкие уровни солености, и, хотя они находятся в прибрежной зоне, их нельзя найти во многих эстуариях 21 . Некоторые водные организмы могут быть чувствительны даже к ионному составу воды.Приток конкретной соли может негативно повлиять на вид, независимо от того, остается ли уровень солености в допустимых пределах 14 .

Устойчивость к солености зависит от осмотических процессов в организме. Рыбы и другие водные организмы, обитающие в пресной воде (с низкой проводимостью), являются гиперосмотическими 15 . Гиперосмотический определяет способность клетки удалять воду и удерживать ионы. Таким образом, эти организмы поддерживают более высокие внутренние ионные концентрации, чем окружающая вода 16 .С другой стороны спектра, морские организмы (с высокой проводимостью) являются гипоосмотическими и поддерживают более низкую внутреннюю ионную концентрацию, чем морская вода. Эвригалинные организмы способны приспосабливаться к изменению уровня соли. Каждая группа организмов адаптировалась к концентрации ионов в соответствующей среде и будет поглощать или выделять соли по мере необходимости 16 . Изменение проводимости окружающей среды за счет увеличения или уменьшения уровня солей негативно повлияет на метаболические способности организмов.Даже изменение типа иона (например, калий на натрий) может быть вредным для водных организмов, если их биологические процессы не могут справиться с другим ионом 14 .

Большинство водных организмов предпочитают либо пресную, либо соленую воду. Немногие виды пересекают градиенты солености, и еще меньшее их число все еще переносит суточные колебания солености.

 

Изменение проводимости может указывать на загрязнение

Масло или углеводороды могут снизить проводимость воды. (фото предоставлено Ламиотом через Wikimedia Commons)

Внезапное увеличение или уменьшение проводимости в водоеме может указывать на загрязнение.Сельскохозяйственный сток или утечка сточных вод увеличат электропроводность из-за дополнительных ионов хлорида, фосфата и нитрата 1 . Разлив нефти или добавление других органических соединений уменьшит проводимость, поскольку эти элементы не распадаются на ионы 34 . В обоих случаях дополнительные растворенные твердые вещества окажут негативное влияние на качество воды.

 

Соленость способствует конвекции океана

Влияние солености на плотность воды является одной из движущих сил конвекции океана.

Соленость влияет на плотность воды. Чем выше концентрация растворенных солей, тем выше плотность воды 4 . Увеличение плотности с уровнем соли является одной из движущих сил циркуляции океана 22 . Когда морской лед образуется вблизи полярных регионов, он не включает ионы соли. Вместо этого молекулы воды замерзают, выталкивая соль в карманы с соленой водой 22 . Этот рассол в конечном итоге вытекает изо льда, оставляя воздушный карман и увеличивая соленость воды, окружающей лед.Поскольку эта соленая вода более плотная, чем окружающая вода, она тонет, создавая схему конвекции, которая может влиять на циркуляцию океана на сотни километров 22 .

 

Откуда берутся TDS и соленость?

Проводимость и соленость сильно различаются в разных водоемах. Большинство пресноводных водотоков и озер имеют низкие значения солености и проводимости. Океаны имеют высокую проводимость и соленость из-за большого количества присутствующих растворенных солей.

 

Источники проводимости пресной воды

Многие различные источники могут влиять на общий уровень растворенных твердых веществ в воде.

В ручьях и реках нормальный уровень электропроводности зависит от окружающей геологии 1 . Глинистые почвы будут способствовать проводимости, в то время как гранитная порода не будет 1 . Минералы в глине ионизируются по мере растворения, а гранит остается инертным. Точно так же приток подземных вод будет способствовать проводимости ручья или реки в зависимости от геологии, через которую проходят подземные воды.Подземные воды, сильно ионизированные растворенными минералами, увеличивают электропроводность воды, в которую они впадают.

 

Источники проводимости соленой воды

Большая часть соли в океане поступает из стоков, отложений и тектонической активности 17 . Дождь содержит углекислоту, которая может способствовать эрозии горных пород. По мере того, как дождь течет по камням и почве, минералы и соли распадаются на ионы и уносятся с собой, в конечном итоге достигая океана 17 .Гидротермальные жерла на дне океана также содержат растворенные минералы 17 . Когда горячая вода просачивается из вентиляционных отверстий, она выделяет с собой минералы. Подводные вулканы могут извергать растворенные минералы и углекислый газ в океан 17 . Растворенный углекислый газ может стать угольной кислотой, которая может разъедать породы на окружающем морском дне и повышать соленость. Когда вода испаряется с поверхности океана, соли из этих источников накапливаются в течение миллионов лет 27 .

Сбросы, такие как загрязнение, также могут способствовать засолению и TDS, поскольку сточные воды увеличивают содержание ионов солей, а разливы нефти увеличивают общее количество растворенных твердых веществ 1 .

 

Когда электропроводность колеблется?

Электропроводность зависит от температуры и солености воды/TDS 38 . Изменения водного потока и уровня воды также могут влиять на проводимость из-за их влияния на соленость. Температура воды может привести к ежедневным колебаниям уровня проводимости.Помимо прямого влияния на электропроводность, температура также влияет на плотность воды, что приводит к ее расслоению. Стратифицированная вода может иметь разные значения проводимости на разных глубинах.

Поток воды, будь то родник, грунтовые воды, дождь, слияние или другие источники, может влиять на соленость и проводимость воды. Аналогичным образом, уменьшение стока из-за плотин или отводов рек также может изменить уровни проводимости 29 . Изменения уровня воды, такие как приливы и испарение, также вызывают колебания уровней солености и проводимости.

 

Электропроводность и температура

Электропроводность зависит от температуры.

При повышении температуры воды увеличивается и проводимость 3 . На каждый 1°C увеличение значений проводимости может увеличиться на 2-4% 3 . Температура влияет на проводимость, увеличивая подвижность ионов, а также на растворимость многих солей и минералов 30 . Это можно увидеть в дневных вариациях, когда водоем нагревается из-за солнечного света (и проводимость увеличивается), а затем охлаждается ночью (уменьшается проводимость).

Из-за прямого влияния температуры электропроводность измеряется или корректируется до стандартной температуры (обычно 25°C) для сопоставимости. Этот стандартизированный метод отчетности называется удельной проводимостью 1 .

Сезонные колебания электропроводности, хотя и зависят от средних температур, также зависят от стока воды. В некоторых реках, поскольку весна часто имеет наибольший объем стока, проводимость в это время может быть ниже, чем зимой, несмотря на разницу температур 23 .В воде с небольшим притоком или без него средние сезонные значения больше зависят от температуры и испарения.

 

Электропроводность и расход воды

Влияние расхода воды на значения электропроводности и солености довольно простое. Если приток является источником пресной воды, он уменьшит значения солености и проводимости 29 . Источники пресной воды включают родники, талые воды, прозрачные чистые ручьи и пресные подземные воды 21 . С другой стороны спектра, приток высокоминерализованных подземных вод увеличит электропроводность и соленость 1 .Сельскохозяйственный сток, помимо того, что он содержит большое количество питательных веществ, часто имеет более высокую концентрацию растворенных твердых веществ, что может влиять на электропроводность 23 . Как для пресной, так и для минерализованной воды, чем выше объемный расход, тем больше он будет влиять на соленость и электропроводность 29 .

Дождь сам по себе может иметь более высокую проводимость, чем чистая вода из-за включения газов и частиц пыли 23 . Однако проливные дожди могут уменьшить электропроводность водоема, так как он разбавляет текущую концентрацию солености 29 .

Наводнение может увеличить электропроводность, когда соли и минералы вымываются из почвы в источник воды.

Если проливные дожди или другое серьезное погодное явление способствует наводнению, влияние на электропроводность зависит от водоема и окружающей почвы. В районах с засушливым и влажным сезонами проводимость обычно снижается в течение сезона дождей из-за разбавления источника воды 44 . Хотя общая проводимость ниже в течение сезона, часто бывают скачки проводимости, когда вода первоначально попадает в пойму.Если пойма содержит богатую питательными веществами или минерализованную почву, ранее сухие ионы соли могут попасть в раствор по мере ее затопления, повышая электропроводность воды 44 .

При затоплении прибрежных вод возможен обратный эффект. Хотя мутность будет увеличиваться, проводимость воды часто снижается во время прибрежного паводка 45 . Морская вода поглощает взвешенные вещества и питательные вещества из почвы, но также может откладывать свои соли на суше, снижая электропроводность воды 45 .

Плотины и отводы рек влияют на проводимость, уменьшая естественный объем воды, поступающей на территорию. Когда этот поток отклоняется, эффект дополнительной пресной воды (снижение электропроводности) сводится к минимуму 23 . Участки ниже по течению от плотины или отвода реки будут иметь измененное значение проводимости из-за уменьшения притока 23 .

 

Проводимость и уровень воды

Поскольку поток воды в эстуарии колеблется, меняется и уровень солености.

Проводимость воды из-за колебаний уровня воды часто напрямую связана с расходом воды.Колебания проводимости и солености из-за изменения уровня воды наиболее заметны в эстуариях. По мере подъема приливов соленая вода из океана выталкивается в эстуарий, повышая значения солености и проводимости 29 . Когда отлив спадает, соленая вода тянется обратно к океану, снижая электропроводность и соленость 29 .

Испарение может привести к повышению концентрации соли. По мере снижения уровня воды присутствующие ионы концентрируются, способствуя повышению уровня проводимости 34 .Вот почему значения проводимости и солености летом часто увеличиваются из-за меньшего объема стока и испарения 21 . С другой стороны, дождь может увеличивать объем и уровень воды, снижая электропроводность 29 .

 

Соленость и стратификация

Уровни температуры и солености изменяют плотность воды и, таким образом, способствуют стратификации водной толщи 21 . Точно так же, как понижение температуры увеличивает плотность воды, увеличение солености приведет к тому же результату.Фактически изменение плотности воды из-за увеличения солености на 1 PSU эквивалентно изменению плотности воды из-за снижения температуры на 4°C 28 .

Вертикальная стратификация из-за солености. Более глубокие воды имеют большую плотность и более высокую соленость, чем поверхностные воды.

Стратификация может быть вертикальной в толще воды (наблюдается в озерах и океанах) или горизонтальной, как наблюдается в некоторых эстуариях 8 . Эти пласты разделены границей, известной как галоклин 9 .Галоклин разделяет слои воды разной солености 9 . При большом различии уровней солености (часто из-за особо пресного или соленого притока) развивается галоклин 28 . Галоклин часто совпадает с термоклином (температурная граница) и пикноклином (плотностная граница) ( 28 . Эти клины отмечают глубину, на которой резко изменяются свойства воды (такие как соленость, температура и плотность).

Эстуарии уникальны тем, что они могут иметь горизонтальные или вертикальные галоклины.Вертикальные галоклины появляются, когда уровень солености снижается по мере того, как вода поступает в эстуарий из открытого океана 8 . Вертикальные галоклины часто возникают, когда приливы достаточно сильны, чтобы перемешивать водную толщу вертикально для получения однородной солености, но уровни различаются между пресноводной и океанической сторонами эстуария 8 .

Эстуарии могут располагаться горизонтально между источником пресной воды и соленым океаном.

Горизонтальная стратификация присутствует в эстуариях со слабыми приливами.Пресная вода, поступающая из рек, может затем плавать над более плотной морской водой, при этом происходит незначительное перемешивание 23 . Горизонтальная стратификация также существует в открытом океане из-за градиентов солености и температуры.

Соленость притока может способствовать расслоению. Пресная вода, впадающая в соленую, будет всплывать, а соленая вода, впадающая в пресную, будет тонуть.

Галоклины развиваются в озерах, не испытывающих полного оборота. Эти озера называются меромиктические озера и не смешиваются полностью сверху вниз 4 .Вместо этого у них есть нижние слои, известные как монимолимнион. Монимолимнион остается изолированным от остальной части водной толщи (миксолимнион) за счет галоклина 4 . Меромиктические озера могут образовываться, когда соленый приток (естественный или искусственный) поступает в пресноводное озеро или если в соленое озеро поступает пресноводный приток 4 . (стратификация)

Поскольку соленая вода не может содержать столько растворенного кислорода, как пресная вода, расслоение из-за галоклина может способствовать возникновению гипоксических и бескислородных условий на дне водоема 21 .

 

Типичные уровни электропроводности и солености

В то время как источники пресной воды имеют низкую электропроводность, а морская вода имеет высокую электропроводность, не существует установленного стандарта электропроводности воды. Вместо этого некоторые организации и регионы установили предельные значения общего количества растворенных твердых веществ для водоемов 14,37 . Это связано с тем, что проводимость и соленость могут различаться не только между океанами и пресной водой, но даже между соседними потоками. Если окружающая геология достаточно различна или если один источник имеет отдельный приток, значения проводимости соседних водоемов не будут одинаковыми.

Несмотря на отсутствие стандартов и влияние окружающей среды на электропроводность, существуют приблизительные значения, которые можно ожидать на основе источника 13,14 :

Пресная вода имеет широкий диапазон электропроводности из-за влияния геологии. Пресная вода, протекающая через гранитную породу, будет иметь очень низкое значение проводимости 34 . Глинистые и известняковые почвы могут способствовать более высоким значениям проводимости в пресной воде 34 . Некоторые соленые озера существуют из-за ограниченного оттока 4 .Проводимость этих озер зависит от конкретного присутствующего ионного состава 4 .

Электропроводность эстуариев, как правило, наиболее изменчива, поскольку на них постоянно влияют потоки пресной и соленой воды. Проводимость морской воды зависит от солености и температуры воды 38 . Измерения будут различаться между экватором и полюсами, а также в зависимости от глубины из-за зависимости проводимости от температуры 38 .

Как и в случае с проводимостью, ожидаемую соленость водоема можно только оценить.Значения солености океана могут варьироваться от 30 до 37 PSU 22 . Несмотря на различия в солености, ионный состав морской воды остается удивительно постоянным по всему земному шару 3 . Соленость поверхности океана зависит от количества осадков. В районах вокруг экватора и побережья, где выпадает много осадков, значения поверхностной солености ниже среднего 28 . Эти различные значения солености способствуют циркуляции океана и глобальным климатическим циклам 31 .

В следующей таблице представлены приблизительные значения солености в ppt (частях на тысячу) 27 :

После того, как были проведены измерения электропроводности, легко увидеть установленный диапазон для конкретного водоема 1 .Этот диапазон можно использовать в качестве базовой линии для оценки измерений как ожидаемых (и неожиданных) значений 1 .

 

Деионизированная вода

Важно отметить, что только потому, что деионизированная вода или сверхчистая вода не содержит посторонних ионов, это не означает, что ее проводимость равна 0 мкСм/см 45 . Значение проводимости будет очень низким и в большинстве случаев незначительным, но даже в деионизированной воде присутствуют ионы H+ и OH-. При комнатной температуре концентрация как ионов H+, так и ионов OH- составляет 10⁻⁷ M (представьте, что pH – деионизированная вода будет иметь нейтральный pH 7 без контакта с атмосферой), создавая очень маленькое значение проводимости 46 .Несмотря на это низкое значение проводимости, деионизированная вода по-прежнему будет иметь нулевую соленость; в ней нет ионов соли, только H+ и OH-, которые естественным образом присутствуют в чистой воде.

Деионизированная вода должна иметь проводимость 0,055 мкСм/см или удельное сопротивление 18 МОм при 25 °C до тех пор, пока она не контактирует с воздухом (особенно с CO2) 5,47 . Если деионизированная вода уравновешивается воздухом, проводимость будет ближе к 1 мкСм/см (1 МОм) при 25 °C (и будет иметь pH 5.56). Большинство стандартов допускают диапазон проводимости 0,5-3 мкСм/см при 25 °C для дистиллированной воды, в зависимости от времени, в течение которого вода находилась на воздухе 13,14 .

Изменения температуры окажут большее влияние на проводимость деионизированной воды (или любой почти чистой воды) из-за молярной эквивалентной проводимости H+ и OH- в отсутствие других ионов 3 . Вместо увеличения проводимости на 2-3% на градус Цельсия, она может увеличиться примерно на 5% на градус Цельсия 3 .

 

Последствия необычных уровней

Необычные уровни проводимости и солености обычно указывают на загрязнение 1 . В некоторых случаях, таких как чрезмерное количество осадков или засуха, они могут быть связаны с экстремальными естественными причинами. Независимо от того, был ли результат вызван искусственными или естественными источниками, изменения проводимости, солености и TDS могут оказывать влияние на водную жизнь и качество воды.

Большинство водных видов приспособились к определенным уровням солености 4 .Значения солености за пределами нормального диапазона могут привести к гибели рыбы из-за изменений концентрации растворенного кислорода, регуляции осмоса и токсичности TDS 4,21,37 .

Когда значения проводимости и солености выходят за пределы их обычного диапазона, это может нанести ущерб водным обитателям водоема. Вот почему меньше, но, возможно, более выносливых видов приспособились к жизни в эстуариях, где соленость постоянно меняется. Эстуарная жизнь может переносить быстро меняющиеся уровни солености лучше, чем их пресноводные и морские собратья 4 .Но даже эти виды, обитающие в солоноватой воде, могут пострадать, если изменения солености станут слишком резкими.

Процитировать эту работу

Fondriest Environmental, Inc. «Электропроводность, соленость и общее количество растворенных твердых веществ». Основы экологических измерений. 3 марта 2014 г. Интернет. < https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/conductivity-salinity-tds/ >.

Дополнительная информация

5.9 Проводимость | Мониторинг и оценка

Что такое электропроводность и почему она важна?

Электропроводность – это мера способности воды пропускать электрический ток.На проводимость в воде влияет присутствие неорганических растворенных твердых веществ, таких как анионы хлорида, нитрата, сульфата и фосфата (ионы, несущие отрицательный заряд) или катионы натрия, магния, кальция, железа и алюминия (ионы, несущие положительный заряд). ). Органические соединения, такие как масло, фенол, спирт и сахар, не очень хорошо проводят электрический ток и поэтому имеют низкую проводимость в воде. На проводимость также влияет температура: чем теплее вода, тем выше проводимость.По этой причине проводимость указывается как проводимость при 25 градусах Цельсия (25 C).

На проводимость ручьев и рек в первую очередь влияет геология местности, по которой течет вода. Ручьи, протекающие через участки с гранитной породой, как правило, имеют более низкую проводимость, потому что гранит состоит из более инертных материалов, которые не ионизируются (растворяются в ионных компонентах) при смывании в воду. С другой стороны, ручьи, протекающие через районы с глинистыми почвами, как правило, имеют более высокую проводимость из-за присутствия материалов, которые ионизируются при попадании в воду.Притоки грунтовых вод могут иметь одинаковые последствия в зависимости от коренных пород, через которые они проходят.

Сбросы в ручьи могут изменять электропроводность в зависимости от их состава. Неисправная канализационная система повысит проводимость из-за присутствия хлоридов, фосфатов и нитратов; разлив нефти снизит проводимость.

Основной единицей измерения электропроводности является мхо или сименс. Электропроводность измеряется в микросименсах на сантиметр (мкмос/см) или микросименсах на сантиметр (мкс/см).Дистиллированная вода имеет проводимость в диапазоне от 0,5 до 3 µmhos/см. Электропроводность рек в США обычно колеблется от 50 до 1500 мкмоль/см. Исследования пресных вод во внутренних водах показывают, что водотоки, поддерживающие хороший смешанный промысел, имеют диапазон от 150 до 500 µhos/см. Проводимость за пределами этого диапазона может указывать на то, что вода не подходит для определенных видов рыб или макробеспозвоночных. Промышленные воды могут достигать 10 000 µmhos/см.

Отбор проб и оборудование Соображения

Электропроводность полезна как общая мера качества речной воды.Каждый поток, как правило, имеет относительно постоянный диапазон проводимости, который после установления можно использовать в качестве базовой линии для сравнения с обычными измерениями проводимости. Значительные изменения проводимости могут быть индикатором того, что сброс или какой-либо другой источник загрязнения попал в реку.

Проводимость измеряется с помощью зонда и измерителя. Напряжение подается между двумя электродами в зонде, погруженном в пробу воды. Падение напряжения, вызванное сопротивлением воды, используется для расчета проводимости на сантиметр.Измеритель преобразует измерение зонда в микромои на сантиметр и отображает результат для пользователя. ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые кондуктометры также можно использовать для проверки общего содержания растворенных твердых веществ и солености. Общая концентрация растворенных твердых веществ в миллиграммах на литр (мг/л) также может быть рассчитана путем умножения результата проводимости на коэффициент от 0,55 до 0,9, который определяется эмпирически (см. стандартные методы № 2510, APHA 1992).

Подходящие измерители проводимости стоят около 350 долларов.Счетчики в этом ценовом диапазоне должны также измерять температуру и автоматически компенсировать температуру при считывании проводимости. Проводимость можно измерить в полевых условиях или в лаборатории. В большинстве случаев, вероятно, будет лучше, если образцы будут собраны в полевых условиях и доставлены в лабораторию для тестирования. Таким образом, несколько групп добровольцев могут одновременно собирать образцы. Если важно проводить испытания в полевых условиях, счетчики, предназначенные для использования в полевых условиях, можно приобрести примерно по той же цене, что и указанная выше.

Если образцы будут собираться в полевых условиях для последующего измерения, бутыль для проб должна представлять собой стеклянную или полиэтиленовую бутыль, вымытую в детергенте, не содержащем фосфатов, и тщательно промыта как водопроводной, так и дистиллированной водой. Можно использовать подготовленные на заводе пакеты Whirl-pak®.

Как взять образец

Процедуры отбора проб и анализа электропроводности состоят из следующих задач:

ЗАДАНИЕ 1 Подготовьте контейнеры для образцов

Если для отбора проб используются запаянные на заводе одноразовые пакеты Whirl-pak®, подготовка не требуется.Повторно используемые контейнеры для проб (и вся стеклянная посуда, используемая в этой процедуре) должны быть очищены перед первым прогоном и после каждого прогона отбора проб, следуя Методу А, как описано в Методе А в Таблице 1 в Главе 5 — Условия качества воды.

ЗАДАНИЕ 2 Подготовьтесь к отправке на место отбора проб

См. раздел 2.3 — Вопросы безопасности для получения подробной информации о подтверждении даты и времени отбора проб, соображениях безопасности, проверке расходных материалов, а также проверке погоды и указаний. В дополнение к стандартному оборудованию для отбора проб и одежде, при отборе проб на электропроводность включают следующее оборудование:

  • Измеритель проводимости и датчик (при проверке проводимости в полевых условиях)
  • Стандарт проводимости, соответствующий диапазону, типичному для потока
  • Паспорт электропроводности для записи результатов

Обязательно сообщите кому-нибудь, куда вы направляетесь и когда собираетесь вернуться.

ЗАДАНИЕ 3 Соберите образец (если образцы будут тестироваться в лаборатории)

Обратитесь к Задаче 2 в Главе 5 — Условия качества воды для получения подробной информации о том, как отбирать пробы воды с помощью бутылок с завинчивающимися крышками или пакетов Whirl-pak®.

ЗАДАНИЕ 4 Проанализируйте образец (полевой или лабораторный)

Следующая процедура применима к использованию кондуктометра в полевых условиях или в лаборатории.

  1. Подготовьте кондуктометр к использованию в соответствии с инструкциями производителя.
  2. Используйте стандартный раствор проводимости (обычно хлорид калия или хлорид натрия) для калибровки измерителя для диапазона, который вы будете измерять.В инструкциях производителя должны быть описаны процедуры приготовления стандартного раствора.
  3. Промойте датчик дистиллированной или деионизированной водой.
  4. Выберите соответствующий диапазон, начиная с самого высокого диапазона и спускаясь вниз. Измерьте электропроводность пробы воды. Если показание находится в нижних 10 процентах диапазона, переключитесь на следующий более низкий диапазон. Если проводимость образца превышает диапазон прибора, вы можете разбавить образец. Обязательно выполняйте разбавление в соответствии с указаниями производителя, потому что разбавление может не иметь простой линейной зависимости от проводимости.
  5. Промойте датчик дистиллированной или деионизированной водой и повторите шаг 4 до завершения.

ЗАДАНИЕ 5 Верните образцы и листы полевых данных в лабораторию/пункт выдачи.

Образцы, отправленные в лабораторию для анализа электропроводности, должны быть протестированы в течение 28 дней после сбора. Храните образцы на льду или в холодильнике.

Каталожные номера

АФГА. 1992. Стандартные методы исследования воды и сточных вод. 18 -й изд.Американская ассоциация общественного здравоохранения, Вашингтон, округ Колумбия.

Компания Хач. 1992. Справочник Hach по анализу воды. 2-е изд. Лавленд, Колорадо

Речной дозор Миссисипи-Хедвотерс. 1991. Процедуры качества воды. Совет верховья Миссисипи. Марш.

Руководство для инструктора – Проводимость – Институт водных ресурсов Роберта Б. Анниса (AWRI) – Образование и информирование

Что такое проводимость?

Проводимость или удельная проводимость — это мера способности воды проводить электрический ток.Проводимость зависит от количества ионов или заряженных частиц в воде. Легкость или сложность протекания электрического тока через жидкости позволяет разделить их на две большие категории: электролиты и неэлектролиты. Электричество легко проходит через воду с высоким содержанием электролитов или ионов и плохо проходит через материалы с низким содержанием электролитов, такие как чистая вода или многие органические растворители, такие как спирт или масло. Противодействие потоку электричества называется сопротивлением и измеряется в единицах, называемых омами.Вещества с низким сопротивлением и высокой проводимостью легко проводят электричество.

Как измеряется проводимость?

Кондуктометр используется для измерения способности пробы воды проводить электричество. Удельная проводимость измеряется путем пропускания тока между двумя электродами (на расстоянии один сантиметр друг от друга), которые помещаются в образец воды. Единица измерения проводимости выражается либо в микросименсах (мкСм/см), либо в микромосах (мкОм/см), что является обратной величиной единицы сопротивления, ома.Приставка «микро» означает, что оно измеряется в миллионных долях мхо. MicroSiemens и micromhos являются эквивалентными единицами. Дистиллированная вода имеет диапазон электропроводности от 0,5 до 2 мкСм/см. Электропроводность питьевой воды обычно составляет от 50 до 1500 мкСм/см, а бытовые сточные воды могут иметь проводимость выше 10 000 мкСм/см. Чем теплее вода, тем выше проводимость с увеличением примерно на 1,9% на градус Цельсия. Электропроводность указана при стандартной температуре 25,0°C.

Какое значение имеет проводимость?

Определение электропроводности полезно в исследованиях на воде, поскольку оно дает оценку растворенного в воде ионного вещества.Низкие значения удельной электропроводности характерны для качественных, олиготрофных (низкопитательных) озерных вод. Высокие значения удельной электропроводности наблюдаются в эвтрофных озерах, где больше питательных веществ для растений (удобрений). Очень высокие значения являются хорошими индикаторами возможных мест загрязнения. Например, промышленные выбросы, дорожная соль и неисправные септиктенки могут повышать проводимость. Внезапное изменение проводимости может указывать на прямой сброс или другой источник загрязнения в воду.

Показания электропроводности не предоставляют информацию о конкретном ионном составе и концентрациях. Вода сама по себе содержит водород (H+) и гидроксид-ионы (OH-), относительное количество которых отражается в показаниях pH. Хлоридные, фосфатные, сульфатные и нитратные анионы (отрицательные ионы), а также катионы кальция, магния, железа, алюминия и натрия (положительные ионы) также вносят свой вклад в общую проводимость.

Проводимость озер и рек зависит от геологии местности.Водоемы, подстилаемые гранитом, имеют меньшую электропроводность, чем участки с глинистыми грунтами. Проводимость в реках США колеблется от 50 до 1500 мкСм/см, а измерения, проведенные в водах, отобранных судами ГВСУ, обычно составляют от 110 до 600 мкСм/см.

Использование измерителей электропроводности и общего содержания растворенных твердых веществ для полевых испытаний качества воды — Публикации

Вода всегда содержит некоторые растворенные минералы, которые обычно называют общим количеством растворенных твердых веществ (TDS) или иногда общим количеством растворенных солей.Некоторые из этих минералов могут быть токсичными, если присутствуют в достаточно высоких концентрациях.

В лаборатории стандартным методом измерения TDS является выпаривание всей воды из 0,1-литрового образца и взвешивание оставшихся в сосуде минералов. Однако сбор образца и ожидание лабораторного анализа может занять некоторое время.

Измеритель электропроводности (EC) или TDS – это быстрый метод оценки TDS. Вода проводит электричество, но на самом деле электричество проводят растворенные в воде минералы (ионы).Чистая (дистиллированная) вода является очень плохим проводником электричества, поэтому чем больше растворенных в воде минералов, тем более проводящей становится вода.

Единицы для TDS обычно выражаются в миллиграммах на литр (мг/л), что совпадает с частями на миллион (ppm). Некоторые измерители показывают TDS как части на тысячу (ppt), что равно 1000 ppm.

Электропроводность является вспомогательным измерением для определения TDS в воде. Некоторая путаница с использованием EC заключается в том, что его можно выразить в разных единицах.Единицы могут обозначаться как микромос на сантиметр (мкмос/см) и миллимос на сантиметр (ммос/см) или микросименс на сантиметр (мкСм/см) и миллисименс на сантиметр (мСм/см). Таким образом, 1 ммгос/см = 1 мСм/см = 1000 мкмгос/см = 1000 мкСм/см.

Большинство измерителей электропроводности могут изменять режимы для считывания солености в граммах на литр, электропроводности в мкСм и TDS в мг/л или ppt. Измеритель вычисляет оценку TDS путем умножения показаний EC на коэффициент преобразования. На приведенной ниже диаграмме обратите внимание на то, что коэффициент преобразования изменяется по мере увеличения показаний EC.

Для обеспечения точных показаний счетчики ЕС необходимо регулярно калибровать. Точность измерителя электропроводности следует проверять с помощью калибровочного раствора ежегодно весной перед отбором проб. Повторите калибровку после установки новых батарей или после падения глюкометра на твердую поверхность.

Мы рекомендуем вам использовать калибровочную смесь и процедуру, предоставленные производителем, но вы можете приготовить свой собственный калибровочный раствор, используя поваренную соль (NaCl). Следуйте этим инструкциям, чтобы создать известный калибровочный раствор.

Приготовление калибровочных смесей с поваренной солью (NaCl) для проверки электропроводности и/или TDS-метров

Что вам нужно:

  • Поваренная соль (не много)
  • Мерная ложка ¼ чайной ложки
  • Мерный стакан, вмещающий не менее 2 чашек воды
  • Контейнер для смешивания, вмещающий не менее 4 чашек воды и ополаскиваемый дистиллированной водой
  • 1 галлон дистиллированной воды
  • EC-метр

Мерная ложка ¼ чайной ложки имеет объем около 1.25 миллилитров (мл). Выровненная ¼ чайной ложки соли весит около 1,7 грамма или 1700 миллиграммов. Одна чашка воды равна 0,236 литра или 236 миллилитров, а 4 чашки равны 0,94 литра. Мы приготовим калибровочную соляную смесь с TDS около 2600 мг/л, потому что это уровень, который начинает оказывать неблагоприятное воздействие на скот.

Аккуратно насыпьте соль в мерную ложку ¼ чайной ложки и выровняйте ее линейкой. Положите соль в сухую емкость. Установите мерный стакан на ровную поверхность и как можно точнее отмерьте 4 стакана дистиллированной воды; добавить в контейнер.Перемешивайте, пока соль не растворится. Дайте ему постоять около пяти минут, чтобы убедиться, что соль полностью растворилась.

Соленость этой смеси будет около 1,8 грамма на литр, а ЕС может быть от 3200 до 3600 мкСм/см в зависимости от качества поваренной соли. Теперь измените коэффициент преобразования на измерителе ЕС на 0,76 (см. таблицу выше). Установите режим на измерителе EC для измерения TDS. Вставьте зонд в воду и осторожно повращайте.

Показания ЕС-метра должны быть в пределах от 2400 до 2700 мг/л.Если счетчик показывает части на тысячу (ppt), он должен показывать от 2,4 до 2,7. Готовьте новую смесь каждый раз, когда проверяете точность измерителя ЕС.

Обратите внимание на диаграмму, что коэффициент преобразования не сильно меняется выше 2700 мг/л, поэтому откалиброванный измеритель ЕС теперь будет давать надежные показания для концентраций природной воды, превышающих 2700 мг/л (промилле).

Полевые испытания

После того, как ваш измеритель откалиброван, вы готовы начать тестирование.

  1. Соберите образец в проблемной зоне, например, в зоне, где поит домашний скот.
  2. Соберите образец в чистый пластиковый или стеклянный контейнер, чтобы получить репрезентативный образец водяного столба.
  3. Промойте контейнер несколько раз отбираемой водой.
  4. Заполните контейнер, обязательно собирая воду как из глубины, так и с поверхности.
  5. Проверка воды с помощью измерителя EC или TDS.
  6. Отправьте образец на лабораторный анализ, если EC больше 6000 или TDS больше 4500 частей на миллион.

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *