Miernik TDS i norma dla wody mineralnej: wszystko, co musisz wiedzieć
- Szczegóły
Woda niemal zawsze ma w składzie różne substancje, w tym rozpuszczone w niej minerały. Takie dodatkowe składniki bywają mocno problematyczne, szczególnie w procesach przemysłowych, dlatego ważna jest eliminacja lub przynajmniej częściowa redukcja ich stężenia.
Przewodność elektrolityczna wody jako wskaźnik czystości
Do kontroli stopnia oczyszczenia cieczy z rozpuszczonych w niej substancji służy przewodność elektrolityczna wody. Parametr ten oznacza się w celu oceny stopnia mineralizacji wody oraz jej zanieczyszczenia. Znając wartość przewodności elektrolitycznej wody można ocenić stopień jej nasycenia minerałami.
Warto natomiast pamiętać, że przewodność elektryczna wody nie może być traktowana jako jedyna miara czystości cieczy ze względu na obecność w niej innych substancji, które prądu nie przewodzą (np. związki organiczne). Pomiar przewodności elektrycznej stosuje się do ustalenia całkowitej ilości soli rozpuszczonych w wodzie.
Urządzenie służące do mierzenia przewodności elektrolitycznej wody to konduktometr lub sonda konduktometryczna. Jednostką tego parametru w układzie SI jest Siemens na metr (S/m), nazwany tak na cześć Wernera von Siemensa - niemieckiego wynalazcy i konstruktora w dziedzinie elektrotechniki. Słabo zmineralizowane wody naturalne charakteryzują się przewodnością elektrolityczną na poziomie zaledwie kilkudziesięciu μS/cm.
Związek między przewodnością a wskaźnikiem TDS
Ponieważ wiele substancji nieorganicznych stosunkowo dobrze rozpuszcza się w wodzie, istnieje pewna zależność między przewodnością wody a ilością rozpuszczonych w niej składników. W związku z tym, większość przenośnych konduktometrów pokazuje również wartość TDS, czyli zawartość substancji rozpuszczonych.
Przeczytaj także: Wilgotność drewna a jakość
Należy przy tym brać pod uwagę, że nie określono w sposób jednoznaczny dokładnego stosunku wartości wskaźnika TDS do przewodności. Taki pomiar jest zatem szacunkowy, ale zazwyczaj wystarcza do tego, aby choć w przybliżeniu określić całkowitą mineralizację badanej cieczy (bez podawania konkretnych substancji rozpuszczonych w wodzie). W przypadku niektórych wód naturalnych lub użytkowych, trzeba dodatkowo wykonać korektę wynikającą na przykład z obecności obecności substancji organicznych, czy niezdysocjowanych związków krzemu.
W domowych warunkach przewodność wody oraz wartość TDS mają znaczenie przede wszystkim dla akwarystów. Tego typu dane są potrzebne do utrzymania wody w akwarium w odpowiednim stanie. W gospodarstwach domowych pomiar wskaźnika TDS polecam między innymi do oceny i monitorowania stopnia powstawania osadów wewnątrz rur, zaworów i filtrów akwarystycznych.
Zastosowanie pomiarów przewodności w przemyśle
Znając wartość przewodności elektrycznej wody można skutecznie sterować różnymi procesami technologicznymi. W praktyce przemysłowej pomiar przewodności elektrycznej wody wykonuje się w sposób ciągły - bezpośrednio wewnątrz rur, w zbiornikach lub z zastosowaniem bypassów. Do obniżania przewodności wody, doskonale sprawdza się przemysłowa odwrócona osmoza. Jeśli surowa woda jest silnie zmineralizowana, przed stacją odwróconej osmozy stosuje się przemysłowe zmiękczacze wody.
Urządzenia tego typu obniżają twardość wody zabezpieczając membranę osmotyczną przed zatykaniem oraz zapewniając jej optymalne parametry pracy. Twarde złogi mineralne osadzające się na membranie osmotycznej mocno obniżają wydajność procesu filtracyjnego. Choć istnieją skuteczne sposoby czyszczenia membran, każdy taki proces wywiera negatywny wpływ na ich żywotność. Z technologicznego punktu widzenia lepiej zapobiegać powstawaniu osadów niż je potem usuwać.
Łącząc technologię membranową i jonowymienną można zredukować przewodność wody do 0,5 µS/cm. Takie rozwiązanie sprawdza się wszędzie tam, gdzie ważne jest usunięcie maksymalnej ilości substancji mineralnych (np.
Przeczytaj także: Jak prawidłowo używać miernika twardości wody?
W wielu gałęziach przemysłu wysokie stężenie minerałów rozpuszczonych w wodzie bywa przyczyną sporych problemów. Najczęstszymi problemami z tym związanymi jest wytrącanie się osadów i powstawanie zawiesin, często bardzo mocno przylegających do instalacji i poszczególnych komponentów urządzeń. Osady mogą zatykać kotły grzewcze, wymienniki ciepła lub pory w membranie osmotycznej. Zmniejszają tym samym wydajność całych procesów, a jednocześnie uniemożliwiają skuteczną wymianę ciepła. Negatywny wpływ na wymianę ciepła wywiera także biofilm.
Twardość wody a przewodność
Problemy eksploatacyjne stwarza również zbyt wysoki stopień twardości wody będący wynikiem obecności w niej głównie jonów wapnia i magnezu. Przewodność elektryczna wody odnosi się do jej zdolności do przewodzenia prądu elektrycznego i zależy od ilości rozpuszczonych w wodzie jonów, które mogą go przewodzić. Twardość wody dotyczy z kolei przede wszystkim stężenia jonów wapnia (Ca2+) i magnezu (Mg2+) w wodzie.
W warunkach domowych, powstający w wyniku termicznego rozkładu soli wapniowych i magnezowych, kamień w wodzie gromadzi się wszędzie tam, gdzie podgrzewana jest twarda woda - m.in. wewnątrz kotłów, bojlerów, w podzespołach sprzętów AGD i na powierzchni armatury. Ponadto im twardsza woda, tym trudniejsze zwilżanie powierzchni i rozprowadzanie środków czystości. Twarda woda generuje tym samym wiele problemów technicznych i użytkowych w życiu codziennym, które na szczęście można rozwiązać montując np.
Zmiękczacze wody usuwają jony wapnia oraz magnezu. Należy jednak wziąć pod uwagę, że jest to proces wymiany jonowej - miejsce kationów wapnia i magnezu zajmują kationy sodu.
Podsumowanie
Pomiary przewodności wody są niezawodnym sposobem na sterowanie wieloma procesami przemysłowymi w czasie rzeczywistym. W niektórych instalacjach przemysłowych konieczne jest maksymalne obniżenie wartości tego parametru, ponieważ rozpuszczone w wodzie minerały bywają przyczyną wielu problemów wtórnych. Można to zrobić sięgając po sprawdzone przemysłowe systemy odwróconej osmozy i przemysłowe zmiękczacze wody.
Przeczytaj także: Jakość powietrza: Miernik czy Oczyszczacz?
Artykuł powstał we współpracy z zespołem inżynierów i technologów firmy Klarsan pod redakcją Edyty Siedlecki. Edyta Siedlecki to chemik z wieloletnim doświadczeniem w przemyśle.
tags: #miernik #TDS #woda #mineralna #norma
