евы метр что измеряет
Поможет ли TDS-метр измерить качество воды
Все ли примеси в питьевой воде опасны и что покажет анализ воды с помощью TDS-метра?
В определении химической загрязненности воды полагаться на органы чувств человека не имеет большого смысла, но и «волшебную палочку» TDS-метра сложно назвать всемогущей.
В определении химической загрязненности воды полагаться на органы чувств человека не имеет большого смысла, но и «волшебную палочку» TDS-метра сложно назвать всемогущей.
Как работает TDS-метр и все ли примеси «видит»?
Неужели он действительно оценивает количество примесей? Увы, нет. Даже измеряет этот прибор совсем не TDS. Термин TDS (total dissolved solids) означает массу твердого остатка, которая получится, если всю воду испарить. Другой термин — «общее солесодержание» точнее отражает эту величину. А то, что производители называют TDS-метрами, на самом деле — кондуктометры — приборы, которые измеряют электропроводность растворов.
Курс химии вспоминать не требуется, все просто: чем больше в чистой воде электролитов (например, в ней растворена обычная поваренная соль), тем выше электропроводность и выше показания TDS-метра. Электролитами также являются кислоты. Поэтому измерения обычного фруктового сока дадут высокие показатели на экране TDS-метра.
Сахар, кстати, не является электролитом и на него TDS-метр не среагирует. Так, при крайне низком значении TDS-метра в сладком чае, заваренном на дистиллированной воде, сухой остаток (то есть истинный TDS) при выпаривании будет значительным.
Неужели он действительно оценивает количество примесей? Увы, нет. Даже измеряет этот прибор совсем не TDS. Термин TDS (total dissolved solids) означает массу твердого остатка, которая получится, если всю воду испарить. Другой термин — «общее солесодержание» точнее отражает эту величину. А то, что производители называют TDS-метрами, на самом деле — кондуктометры — приборы, которые измеряют электропроводность растворов.
Курс химии вспоминать не требуется, все просто: чем больше в чистой воде электролитов (например, в ней растворена обычная поваренная соль), тем выше электропроводность и выше показания TDS-метра. Электролитами также являются кислоты. Поэтому измерения обычного фруктового сока дадут высокие показатели на экране TDS-метра.
Сахар, кстати, не является электролитом и на него TDS-метр не среагирует. Так, при крайне низком значении TDS-метра в сладком чае, заваренном на дистиллированной воде, сухой остаток (то есть истинный TDS) при выпаривании будет значительным.
TDS-метр
TDS-метр – это прибор предназначенный для измерения уровня общей минерализации (солесодержания) водных растворов. Минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ (TDS – total dissolved solids, рус. общее количество растворенных твердых веществ). Этот параметр также называют содержанием растворимых твердых веществ или общим солесодержанием. К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.
Единицей измерения минерализации является ppm (parts per million, рус. миллионная доля) – общее количества частиц, растворенных в воде солей на один миллион частиц воды.
Принцип действия TDS метра основан на прямой зависимости электропроводности раствора от количества растворенных в воде веществ. Пример показаний tds метра:
Калибровка TDS-метра
Все TDS-метры изначально откалиброваны на заводах-производителях (на 342 ppm или 1413 мкСм в зависимости от прибора) и готовы к использованию. Однако, после длительного использования требуется повторная калибровка с использованием стандартных калибровочных NaCl-растворов. Подробнее в статье: «Калибровка TDS-метра«.
Влияния на показатели TDS-метра
Показания одного TDS-метра в одной и той же воде могут отличаться. Причины разнообразны и включают в себя:
Как улучшить показания TDS метра?
Нужна высокая точность при измерении TDS метром или кондуктометром? Обычно нет. Для большинства отраслей промышленности, которые требуют измерения параметров TDS, таких как питьевая вода, аквакультура, гидропоника и т.д. Более важно для уровня TDS, чтобы он находился в пределах определенного диапазона. Есть несколько отраслей, которые требуют точного уровня ppm, но этот уровень почти всегда равен нулю.
Каждый прибор для измерения TDS является по сути кондуктометром (ЕС-метром). Хотя ЕС и TDS часто используются как синонимы, есть некоторые важные различия. ЕС, в применении к воде, относится к измерениям электрических зарядов воды. TDS ссылается на общую сумму растворенных солей в воде. Действительный верный метод измерения TDS является метод испарения воды и взвешивания сухого остатка. Так как это практически невозможно сделать для обычного пользователя, можно оценить уровень TDS путем измерения ЕС воды.
Все растворы имеют электрический заряд. Таким образом, можно оценить количество TDS путем определения ЕС раствора. Однако, различные по составу растворы имеют различные заряды, поэтому необходимо преобразовать ЕС в TDS с использованием пересчета, который имитирует заряд.
Как перевести единицы измерения TDS (ppm) в EC (mS/cm)
Пример. TDS-метр показывает значение 350 ppm. В таком случаи:
ЕС = 350/0.5 = 700 мкСм/см.
700 мкСм/см = 0.7 мСм/см.
Если фактор пересчета составляет 0,7, то выходит следующий пересчет:
ЕС = 350/0.7 = 500 мкСм/см.
Для более подробного изучения темы рекомендуем посетить соответствующий раздел форума: «EC/TDS/PPM-метры».
Почему TDS-метр — неточный способ измерения минерализации
Лучше, чем ничего, но для полного контроля за процессом — недостаточно
5 мин. на чтение
32377 просмотров
TDS-метр — простой в использовании прибор, которым измеряют количество растворенных частиц в воде и других жидкостях. В кофейне с его помощью измеряют TDS воды для приготовления кофе. Однако даже нормальный показатель TDS не гарантирует, что напиток получится вкусным.
Авторы книги «Вода для кофе», Максвелл Колонна-Дэшвуд и Кристофер Хэндон, считают, что TDS-метр не дает никакой важной информации о воде для приготовления кофе.
Из статьи вы узнаете, что такое TDS-метр, что он показывает на самом деле и когда его нужно использовать.
Что такое TDS
TDS — это то, что останется от жидкости, если ее высушить. В TDS воды входят кальций, магний, калий, натрий, бикарбонаты, хлориды, сульфаты и небольшое количество органических веществ. Эти вещества являются электролитами и поэтому проводят электрический ток.
TDS — это «сухой остаток» воды
Показатель TDS воды измеряется в мг/л в России и в PPM (parts per million) в западных странах. Это равнозначные величины.
TDS измеряют с помощью TDS-метра. Нормальный уровень TDS воды — 75–250 мг/л, а идеальный для кофе — 100–150 мг/л.
Вода с TDS ниже нормы будет слишком мягкой. Вода с нулевым TDS — это дистиллят. В ней нет никаких солей и минералов, поэтому она стремится растворить в себе как можно больше других веществ. Вода с TDS выше нормы будет чрезмерно насыщена солями и минералами. Это может быть водопроводная вода с TDS около 300 мг/л. В ней уже содержится большое количество веществ.
Как работает TDS-метр
Устройство выглядит довольно просто: пластиковый корпус с небольшим экраном, а на конце расположены два электрода.
Внешний вид TDS-метра
Принцип работы TDS-метра основан на способности воды проводить электрический ток: дистиллированная вода не проводит ток, потому что у молекулы воды нет заряда. Но если в воду добавить небольшое количество примесей (ионов), то ее электропроводность возрастает. Чем больше в воде растворено солей и минералов, тем быстрее проходит ток.
При нажатии кнопки электроды на конце устройства создают электрическое поле. Прибор фиксирует количество ионов солей и других веществ и выводит показания на дисплей. За секунды вы узнаете, сколько примесей содержится в литре воды в миллиграммах.
Что определяет и не определяет TDS-метр
сколько в воде содержится солей и минералов;
если содержание веществ в воде превышено или вода дистиллированная.
Фактически TDS-метр учитывает электропроводность воды — и ничего более
TDS-метр не показывает:
примеси, которые не являются электролитами: сахара, хлороформ, бензол, нефтепродукты, диоксин, некоторые инсектициды;
качественный состав минералов: сколько именно в воде кальция, магния и прочих веществ.
Максвелл Колонна-Дэшвуд, соавтор книги «Вода для кофе», говорит об этом устройстве: «Типичный TDS-метр, используемый для оценки качества воды, имеет глубокие недостатки. Разные ионы будут выдавать разные числа на TDS-метре даже при одинаковой фактической концентрации. Мы также должны принять заданное соотношение ионов воде, и на практике это проблематично. Кроме того, для нас действительно важна концентрация бикарбоната, а этот прибор не разделяет концентрацию бикарбоната и концентрацию любого другого иона в растворе».
То есть, TDS — это первичный, ориентировочный показатель для оценки воды. Кофе однозначно не получится, если TDS воды не в рамках нормы. Но чтобы получить вкусный кофе, важно учитывать еще и состав воды. К сожалению, TDS-метр этого не показывает.
Что поможет улучшить воду для кофе
TDS-метр не дает информации об ионном составе воды, а для приготовления вкусного кофе это важно: содержание кальция должно быть 51–68 мг/л, а натрия — 10 мг/л.
Используйте TDS-метр как ориентировочный способ оценки воды. Например, если готовите на новой воде или оцениваете эффективность водоподготовки в кофейне. Если показатель TDS будет в рамках 75–250 мг/л, то можно попробовать приготовить кофе. Если нет — вода однозначно не подходит.
Для домашнего приготовления кофе используйте бутилированную воду и смотрите состав на этикетке. Для кофеен лучший вариант — это установить систему обратного осмоса. Она очищает воду до состояния дистиллированной и реминерализует ее. Подробнее об этом мы писали в статье про воду для кофемашины.
Вам может быть интересно:
Воронка Clever: почему она вам нужна (или нет)
08 окт 2020 · 9 мин. на чтение
32377 просмотров
Что такое кондуктометр. Как измеряет TDS метр
Что такое кондуктометр. Каким образом TDS измеряет общую минерализацию.
Как работает TDS метр.
Как измерить электропроводимость.
Как работает EC-метр
В действительности, TDS-метры вовсе не измеряют общее содержание растворенных твердых веществ (общую минерализацию (TDS)), вместо этого они измеряют электропроводность и приближенно выражают концентрацию TDS на основе математической формулы. Нередко говорят, что TDS-метры – это всего лишь замаскированные кондуктометры или EC-метры.
Во-первых, давайте вкратце рассмотрим, что такое электропроводность и как она связана с концентрацией TDS воды. Электропроводность – это то, насколько легко электричество протекает через среду, в нашем случае, это вода. В действительности, чистая или дистиллированная вода является очень плохим проводником, поскольку в ней отсутствуют растворенные ионы. С другой стороны, природная вода, как, например, вода из ручьев, рек или озер, наполнена ионами растворенных минералов, металлов и солей. По сути, эти растворенные ионы составляют значительную часть TDS воды. Поскольку ионы, являются переносчиками электричества в воде, вы обнаружите, что электропроводность положительно связана с количеством ионов, равно, как и концентрация TDS воды.
Теперь давайте более пристально рассмотрим TDS- или EC-метр. Обратите внимание на два металлических электрода, расположенных на конце устройства. Когда EC-метр помещают в воду и включают, напряжение подается в систему, где электрод, анод (+), получает положительный заряд. Другой электрод, катод (-), получает отрицательный заряд.
В то же время, отрицательно заряженные ионы в нашей пробе воды начинают притягиваться и двигаться в направлении к аноду (+), тогда как положительно заряженные или безэлектронные ионы начинают притягиваться и двигаться в направлении к катоду (-). Данное явление притяжения противоположных зарядов можно объяснить с помощью закона Кулона.
Как только отрицательно заряженные ионы достигают анода, они теряют свои электроны и становятся положительно заряженными. Аналогичным образом, когда положительно заряженные или безэлектронные ионы достигают катода, они получают электроны и становятся отрицательно заряженными. Данный процесс перемещения ионов туда и обратно повторяется, создавая электрический ток или поток электричества.
EC- и TDS-метры тщательно контролируют силу тока и подаваемое в систему напряжение. Используя данные показания, а также заданное расстояние между электродами и площадь его поверхности, можно рассчитать электропроводность с помощью закона Ома.
Электропроводность обычно измеряют в миллисименсах на сантиметр или мС/см.
Для сравнения, то есть, если вы хотите сравнить электропроводность одной пробы воды с другой, необходимо поддерживать постоянную температуру в обеих пробах. Это связано с тем, что электропроводность воды в значительной степени зависит от температуры. По мере повышения температуры воды повысится и электропроводность, вследствие увеличения подвижности ионов, а также повышенной растворимости минералов и солей.
Необходимо дополнительно уточнить, электропроводность одной пробы воды будет давать разные показания электропроводности при разных температурах. По этой причине, показания электропроводности обычно нормализуют или приводят к эталонному значению в 25 градусов Цельсия. Это называется удельной электропроводностью. Электропроводность воды увеличивается примерно на 2% при каждом повышении температуры на 1 градус Цельсия.
Используя данный факт, большинство EC- и TDS-метров будут оснащены встроенным термометром, который будет автоматически приводить или нормализовать электропроводность по температуре 25 градусов Цельсия. Следует обратить внимание на то, что температурная компенсация различается в зависимости от типа раствора, например, для сверхчистой воды коэффициент пересчета составляет 5,5%.
Следует обратить внимание на то, что коэффициент корреляции также сильно зависит от типа раствора, который вы проверяете. Большинство TDS-метров установлены на определенную корреляцию или коэффициент и подходят только для проверки воды. В то же время, существуют более дорогие TDS-метры, которые предусматривают ручную регулировку коэффициента корреляции, позволяя, тем самым, пользователю точно определить TDS различных известных растворов.
Формула расчета TDS в ppm = Электропроводность в мС/см x коэффициент корреляции
В связи с этим, первым шагом будет перевод нашего значения электропроводности из мС/см в мкС/см (микросименсы на сантиметр), просто умножив на 100.
0.3 мС/см x 100 = 300 мкС/см
Давайте умножим нашу электропроводность в мкС/см на коэффициент корреляции.
300 мкС/см x 0.5 = 150 ppm
Рассчитанная в нашем примере проверки пробы воды общая минерализация (TDS) равна 150 ppm.
TDS метр: принцип работы, использование, характеристики, уход
Химический состав воды бывает разным из-за различных примесей в ней. TDS метр позволяет измерять концентрацию этих примесей. Чаще всего в жидкости присутствуют соли неорганического происхождения, а также небольшое число растворимой органики. Из-за наличия этих веществ меняется запах и вкусовые качества воды. Кроме того вода разного состава по-разному воздействует на животных, людей и технику.
Принцип действия
В основе работы измерительного устройства используется возможность воды проводить электрический ток. Прибор производит электроны, создающие в жидкости электрическое поле. Затем он фиксирует количество ионов солей и других веществ, поскольку именно они влияют на силу тока в жидкости. Все данные исследования отображаются на дисплее. Благодаря проведённым исследованиям вы за секунды получаете точные данные о составе воды и степени её насыщения солями.
Чтобы понять, как трактовать результаты измерений, нужно знать, что прибор показывает количество молекул примесей в миллионе молекул воды. Таким образом, получается, что измерительное устройство подсчитывает число примесей в одном литре воды в миллиграммах.
Однако не стоит думать, что если прибор показал результат «0» — это чистейшая вода, пригодная к употреблению. Например, после обследования автомобильного масла результат будет «0», а после проверки дистиллированной воды с несколькими кристаллами соли прибор покажет большое число. Хотя в первом случае жидкость нельзя употреблять, а во втором можно смело пить такую воду.
Характеристики солемера
Характеристика | Показатель | Единица измерения |
Шкала оценки загрязнения солями | 0-9990 молекул на 1 млн. молекул воды | мг/л |
Оценка жёсткости воды (путём перевода данных дисплея) | 1 dH = 17.8 ppm, 1 f = 10 ppm, 1 мг-экв/л = 50.05 ppm CaCO3 | dH |
Шкала оценки температуры | 0-99 | °С |
Единица измерения шкалы | Одна частица на миллион молекул воды | — |
Погрешность | +2 | % |
Энергоснабжение | От батареек в комплекте (2Х1,5) | — |
Срок службы | более 1000 ч при непрерывной работе | — |
Габариты | 14,2х2,5х1,5 | см |
Вес | 36 | г |
Использование TDS метра и его настройка
Особого ухода прибор не требует. В случае необходимости требуется заменять батареи и протирать электроды дистиллятом или спиртом.
Приобретённый прибор имеет все заводские настройки. Однако если вы сомневаетесь в точности проводимых ним измерений, можете использовать для регулировки раствор соли в воде. Для настройки прибора нужно воспользоваться кнопкой цифровой настройки либо колёсиком для регулировки вручную. Как правило, только что приобретённый прибор не требует такой процедуры, поскольку он может сохранять результаты заводских настроек на срок от 1 до 2 лет.
Область применения
Солемер может применяться для разных целей. Ниже мы перечислим самые распространённые ситуации, когда применение TDS метра необходимо: