Мерач електричне проводљивости: Свеобухватни водич за почетнике

У савременом контексту контроле квалитета, праћења животне средине и специјализоване производње, способност прецизне процене састава течности је од највеће важности.Електрична проводљивост(EC) представља фундаментални параметар, пружајући критичан увид у укупну концентрацију раствореног јонског материјала у раствору.мерач електричне проводљивости(EC метар) је неопходан аналитички инструмент који се користи за квантификацију овог својства.

Овај свеобухватни водич је намењен и професионалцима и почетницима, пружајући ригорозан преглед принципа, функције, калибрације и разноврсних примена електродифузионог метра, осигуравајући да почетници могу са сигурношћу интегрисати ову основну технику мерења у свој оперативни ток рада.

Садржај:

1. Шта је електрична проводљивост?

2. Шта је мерач електричне проводљивости?

3. Који је принцип рада мерача електричне проводљивости?

4. Шта мери мерач електричне проводљивости?

5. Све врсте мерача електричне проводљивости

6. Како калибрисати мерач електричне проводљивости?

7. Широка примена мерача електричне проводљивости

8. Која је разлика између мерача електричне проводљивости и pH метра?

I. Шта је електрична проводљивост?

Електрична проводљивост(κ) је мера способности супстанце да преноси електричну струју. У воденим растворима, овај пренос се не постиже слободним електронима (као код метала), већ кретањем растворених јона. Када се соли, киселине или базе растворе у води, оне дисоцирају на позитивно наелектрисане катјоне и негативно наелектрисане анјоне. Ове наелектрисане честице омогућавају раствору да проводи електрицитет.

Генерално, проводљивост (σ) је математички дефинисана као реципрочна вредност отпорности (ρ), што указује на способност материјала да проводи електричну струју (σ = 1/ρ).

За растворе, проводљивост директно зависи од концентрације јона; једноставно,већа концентрација мобилних јона директно резултира већом проводљивошћу.

Иако је стандардна међународна јединица (СИ јединица) за проводљивост Сименс по метру (S/m), у практичним применамакаоанализа квалитета водеи лабораторијске анализе, вредности микро-Сименса по центиметру (µS/cm) или мили-Сименса по центиметру (mS/cm) сучешћи и широко коришћени.

II. Шта је мерач електричне проводљивости?

An мерач електричне проводљивостије прецизан аналитички уређај пројектован за мерење проводљивости раствора, који ради применом електричног поља и квантификацијом резултујућег протока струје.

Инструмент се обично састоји од три главне функционалне јединице:

1. Ћелија за проводљивост (сонда/електрода):Ово је сензор који додирује циљани раствор. Садржи две или више електрода (често направљених од платине, графита или нерђајућег челика) раздвојених фиксним растојањем.

2. Јединица за мерење:Ово је електронска компонента која генерише напон побуде (AC) и обрађује сигнал сензора.

3. Сензор температуре:Ова неопходна компонента је често интегрисана у сонду ради мерења температуре узорка ради прецизне компензације.

EC мерач пружа основне податке потребне за управљање процесима где је концентрација растворених чврстих материја критична, као што су пречишћавање воде и хемијска производња.

III. Који је принцип рада мерача електричне проводљивости?

Принцип мерења се заснива на односу између проводљивости и отпора, посредованом фиксном геометријом. Овде, хајде да заједно истражимо основне кораке мерења:

1. Примена наизменичног напона:Мерач примењује прецизан, познати напон наизменичне струје (AC) преко две електроде у сонди, што спречава поларизацију и деградацију површина електрода.

2. Мерење струје:Мерач електричне проводљивости мери јачину струје (I) која тече кроз раствор, а ова струја је пропорционална концентрацији мобилних јона.

3. Израчунавање проводљивости:Електрична проводљивост (G) раствора између две плоче се израчунава коришћењем преуређеног облика Омовог закона: G = I/V.

4. Одређивање проводљивости:Да би се добила специфична проводљивост (κ), измерена проводљивост (G) се множи са константом ћелије сонде (K): κ = G · K. Константа ћелије (K) је фиксни геометријски фактор дефинисан растојањем (d) између електрода и њиховом ефективном површином (A), K = d/A.

Проводљивост је веома осетљива на температуру; повећање од 1°C може повећати очитавање за приближно 2-3%. Да би се осигурала глобална упоредивост резултата, сви професионални електродифузни мерачи користе аутоматску температурну компензацију (ATC).

Мерач референтно односи измерену вредност проводљивости на стандардну температуру, обично 25°C, користећи дефинисани температурни коефицијент, осигуравајући да је пријављена вредност тачна без обзира на стварну температуру узорка током мерења.

IV. Шта мери мерач електричне проводљивости?

Иако је основни излаз EC метраЕлектрична проводљивост, ово очитавање се рутински користи за квантификацију или процену других критичних параметара квалитета воде у врстама индустријских постројења:

1. Електрична проводљивост (ЕП):Директно мерење, изражено у µS/cm или mS/cm.

2. Укупно растворене чврсте материје (TDS): Порез на добитпредставља укупну масу растворене органске и неорганске материје по јединици запремине воде, обично изражену у мг/Л или деловима на милион (ппм). Пошто је електрокондензатор (EC) у јакој корелацији са јонским садржајем (највећи део TDS-а), EC мерач може да пружи процењену TDS вредност користећи фактор конверзије (TDS фактор), који се обично креће од 0,5 до 0,7.

3. Салинитет:За боћату воду, морску воду и индустријске слане растворе, електрокондензација (EC) је примарни показатељ салинитета, што је укупна концентрација свих соли растворених у води, обично изражена у PSU (практичним јединицама салинитета) или деловима на хиљаду.

V. Све врсте мерача електричне проводљивости

EC мерачи у различитим конфигурацијама су дизајнирани да задовоље специфичне захтеве тачности, мобилности и континуираног праћења, а ево ихтај/та/то/тоуобичајеноврсте проводљивостиметриточесто се виђају у разним индустријским сценама:

VI. Како калибрисати мерач електричне проводљивости?

Редовна калибрација је обавезна за одржавање тачности и поузданости било ког система за мерење електрокондензације (EC). Калибрација стандардизује одзив мерача на познате вредности, верификујући константу ћелије (K).

Стандардни поступак калибрације:

1. Стандардни избор:Изаберите сертификованогстандардни раствор проводљивости(нпр. раствори калијум хлорида (KCl) са познатим вредностима као што су 1413 µS/cm или 12,88 mS/cm) који обухвата очекивани распон узорка.

2. Припрема сонде:Темељно исперите електроду дејонизованом (ДЕ) водом, а затим малом количином стандардног раствора да бисте кондиционирали површину. Осушите је упијањем папиром који не оставља длачице; не бришите агресивно.

3. Мерење:Потпуно потопите сонду у стандардни раствор, водећи рачуна да нема мехурића ваздуха у близини површина електрода. Сачекајте да се температура стабилизује.

4. Подешавање:Покрените функцију калибрације мерача. Уређај ће аутоматски очитати стабилизовану вредност и интерно подесити своје параметре (или затражити од корисника да унесе познату стандардну вредност).

5. Верификација:За рад високе прецизности, проверите калибрацију користећи други, другачији стандардни раствор.

VII. Широка примена мерача електричне проводљивости

Примене мерења електрокондензације су широко распрострањене и критичне у различитим секторима:

1. Пречишћавање воде:Праћење ефикасности система реверзне осмозе (RO) и дејонизације. Проводљивост ултрачисте воде је директна мера њеног квалитета (ниска µS/cm указује на високу чистоћу).

2. Наука о животној средини:Процена општег здравља и салинитета природних водних тела (реке, језера, подземне воде), често се користи као индикатор потенцијалног загађења или отицања минерала.

3. Пољопривреда и хортикултура:Контролисањеконцентрација хранљивог растворау хидропоници и фертиригацији. Здравље биљака је директно повезано са нивоом електрохимијске проводимости воде за напајање.

4. Контрола индустријских процеса:Регулисање циклуса одводњавања у расхладним торњевима и котловима ради спречавања каменца и корозије одржавањем концентрације растворених чврстих материја у прихватљивим границама.

5. Храна и пиће:Контрола квалитета, која се користи за мерење концентрације састојака (нпр. соли у растворима соли или концентрације киселине у напицима).

VIII. Која је разлика између мерача електричне проводљивости и pH метра?

Иако су оба неопходни алати за анализу течности, електродиференцијални мерач иthеpH метармереурефундаментално различите карактеристике решења:

У свеобухватној анализи воде, оба параметра су неопходна. На пример, док висока проводљивост говори да је присутно много јона, pH вредност говори да ли ти јони претежно доприносе киселости или алкалности.