การนำไฟฟ้า
ของน้ำ
Electrical Conductivity
of Water
กระแสไฟฟ้าเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้าสามารถเคลื่อนที่ได้ในตัวกลางหลายๆชนิด เรียกสมบัติของตัวกลางที่ยอมให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านได้ว่า “ตัวนำไฟฟ้า” ขณะที่มีกระแสไฟฟ้าในตัวนำแสดงว่า “มีการนำไฟฟ้า”
การนำไฟฟ้าของสารละลาย
สารละลายที่นำไฟฟ้าได้เรียกว่า “สารละลายอิเล็กโทรไลต์(Electrolytic solution)” เช่น สารละลายกรดเกลือ ถ้านำไฟฟ้าได้มากเรียกว่า สารละลายอิเล็กโทรไลต์แก่ (strong electrolyte) เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์ ถ้านำไฟฟ้าได้น้อยเรียกว่า สารละลายอิเล็กโทรไลต์อ่อน(weak electrolyte) เช่น สารละลายกรดอะซิติก ถ้าเป็นสารละลายที่ไม่นำไฟฟ้าเรียกว่า “สารละลายนอนอิเล็กโทรไลต์ (Non-electrolytic solution)” เช่น สารละลายกลูโคส
การที่สารละลายอิเล็กโทรไลต์ นำไฟฟ้าได้ เพราะในสารละลายมีไอออนซึ่งมีประจุไฟฟ้าเรียกว่า ไอออนบวก และไอออนลบ กล่าวคือ เมื่อสารละลายในน้ำจะมีการแตกตัวออกเป็นสองส่วน และมีประจุตรงกันข้ามกัน แต่ละส่วนเรียกว่า ไอออน ไอออนส่วนหนึ่งจะมีประจุไฟฟ้าบวก เรียกว่า “ไอออนบวก” ไอออนอีกส่วนหนึ่งจะมีประจุไฟฟ้าลบเรียกว่า “ไอออนลบ” (มีปริมาณเท่ากับไอออนบวก)
สภาพการนำไฟฟ้าของน้ำ
ตามปกติแล้ว น้ำบริสุทธิ์จะไม่มีการเหนี่ยวนำไฟฟ้า การนำไฟฟ้าของน้ำแสดงถึง การเจือปนของสารละลายในน้ำ การนำไฟฟ้า (Electrical Conductivity) ของน้ำประมาณการจำนวนของของแข็งที่ละลายในน้ำหรือ TDS ซึ่งย่อมาจากของแข็งละลายทั้งหมด TDS มีหน่วยวัดเป็น ppm (ส่วนในล้านส่วน) หรือ mg / l
ปัจจัยที่มีผลการนำไฟฟ้าของน้ำ การนำไฟฟ้าของน้ำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำ: สูงกว่าอุณหภูมิที่สูงกว่าการนำไฟฟ้าจะเป็น การนำไฟฟ้าของน้ำเพิ่มขึ้น 2-3% เพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียสอุณหภูมิน้ำ EC เมตรจำนวนมากในปัจจุบันโดยอัตโนมัติมาตรฐานการอ่านเพื่อ 25C ในขณะที่การนำไฟฟ้าเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีของความเค็มรวมก็ยังไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของไอออนในน้ำใดๆ ค่าการนำไฟฟ้าเดียวกันสามารถวัดได้ในน้ำที่มีคุณภาพต่ำ (เช่นน้ำที่อุดมไปด้วยโซเดียมโบรอนและฟลูออไร) เช่นเดียวกับในน้ำชลประทานที่มีคุณภาพสูง (เช่นน้ำปฏิสนธิเพียงพอกับความเข้มข้นของสารอาหารที่เหมาะสมและอัตราส่วน)
หน่วยของการวัดของการนำไฟฟ้าของน้ำ
หน่วยที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการวัดค่าการนำไฟฟ้าของน้ำ: ไมโครวินาที / cm (microsiemens / เซนติเมตร) หรือ dS / m (deciSiemens / m) ที่ไหน: 1,000 ไมโครวินาที / cm = 1 dS / m
ค่า TDS และค่า EC การนำไฟฟ้า
ตั้งแต่การนำไฟฟ้าเป็นตัวชี้วัดถึงความจุของน้ำที่จะดำเนินการกระแสไฟฟ้าก็จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเข้มข้นของเกลือละลายในน้ำและดังนั้นจึงจะละลายของแข็งทั้งหมด (TDS) เกลือละลายเข้าไอออนประจุบวกและไอออนประจุลบซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้า เพราะมันเป็นเรื่องยากที่จะวัดค่า TDS ในสนามการนำไฟฟ้าของน้ำที่ถูกนำมาใช้เป็นตัวชี้วัด การนำไฟฟ้าของน้ำที่สามารถกำหนดได้ในวิธีที่รวดเร็วและราคาไม่
วัดโดยใช้อิเล็กโทรด
1. ล้างหัวอิเล็กโทรดและบริเวณรอบๆ ด้วยน้ำกลั่น ซับให้แห้งด้วยกระดาษเช็ดหน้า
2. ล้างบีกเกอร์ขนาด 100 มิลลิลิตร ที่สะอาดและแห้งด้วยน้ำตัวอย่าง ล้างบีกเกอร์ ด้วยน้ำตัวอย่างอย่างน้อย 2 ครั้ง แล้วเติมน้ำตัวอย่าง 50 มิลลิลิตร
3. จุ่มแท่งอิเล็กโทรดลงในน้ำตัวอย่างและต้องแน่ใจว่าส่วนหัวของอิเล็กโทรดจมอยู่ในน้ำ และควรหลีกเลี่ยงมิให้แท่งอิเล็กโทรดจมลงมากเกินไป
4. กวนเบาๆ ด้วยแท่งอิเล็กโทรดและรอจนกระทั่งตัวเลขที่ปรากฏบนหน้าจอปากกาวัดค่าการนำไฟฟ้า หรือเครื่องวัดค่าการนำไฟฟ้า คงที่ (นานประมาณ 2-3 นาที)
5. อ่านค่าการนำไฟฟ้า แล้วบันทึกลงในใบบันทึกข้อมูล
6. ทดลองซ้ำตามวิธีการในข้อ 1 – 5 อย่างน้อย 2 ครั้ง เพื่อควบคุมคุณภาพการตรวจวัดและค่าการนำไฟฟ้า ที่วัดได้ จากน้ำตัวอย่างเดียวกันนั้นจะต้องต่างกันไม่เกิน 20 µS/cm
7. คำนวณค่าเฉลี่ยโดยเฉลี่ยแล้วบันทึกลงในใบบันทึกข้อมูล
8. ล้างหัวอิเล็กโทรดด้วยน้ำกลั่น ซับให้แห้งด้วยกระดาษเช็ดหน้า ปิดฝาครอบหัวอิเล็กโทรดแล้วปิดเครื่อง
Electricity is caused by the movement of the charge. There are many types of electrolytes. The particles in the charged medium are known as "conductors". While there is an electric current flowing, the solution “is conductive”.
Electrical conductivity of a solution
An electrically conductive solution is called an "Electrolytic solution" such as hydrochloric acid solution. If there is a strong electric current, it is a strong electrolyte solution, such as sodium chloride solution. If the electricity flow is less, it is a weak electrolyte solution, such as a solution of acetic acid. If a solution does not conduct electricity it is a " non-electrolytic solution " such as glucose solution.
The electrolyte solution is electrically conductive because in the solution there are charged ions called cations and anions. When the solution in water is split into two parts of opposite charge, each part is called an ion. Some ions contain positive charge, called “cation”. The other ion is a negative charge called an “anion” (There are equal amounts of positive and negative ions).
Conductivity of water
Normally, pure water will not induce electricity. Electrical conductivity of water represents the presence of another solution in water. The electrical conductivity of water is estimated as the amount of dissolved solids in water or TDS, which stands for all dissolved solids. TDS is measured in ppm (mg / L) or mg / l
Factors that affect the conductivity of water include the temperature of the water: the higher the temperature, the greater the electrical conductivity. Water conductivity can increase by 2-3%, with a change of 1 degree Celsius. Many current EC meter water temperature readings are readily readable to 25C, while electrical conductivity is a good indicator of overall salinity. Information on any element of ions in water. The same conductivity can be measured in low quality water. (Eg, water rich in sodium, boron and fluoride), as well as in high-quality irrigation water. (Eg, adequate water-fertilization with appropriate nutrient concentrations and ratios).
Unit of measurement of electrical conductivity of water
The unit is commonly used for conductivity measurement of water: micro seconds / cm (microsiemens / cm) or dS / m (deciSiemens / m) where: 1,000 microseconds / cm = 1 dS / m
TDS and conductivity EC values
Since electrical conductivity is a measure of the capacity of the water to conduct electricity, it is directly related to the salt concentration dissolved in water and thus dissolves all solids (TDS). Salt dissolves into cationic ions and negative ions. The conductor Because it is difficult to measure the TDS in the conductivity field, the water is used as a metric. Electric conductivity of the water can be determined in a quick and inexpensive way.
Using an electrode
1. Rinse the electrode head and the area around it with distilled water to dry with paper towels.
2. Clean 100 ml beaker with distilled water and dry. Wash the beaker with sample water 2 times. Then add 50 ml of water.
3. Dip the electrode rod into the sample water and ensure that the electrode head is submerged in water. Avoid excessive electrode sticking.
4. Stir gently with the electrode rod and wait until a constant number appears on the screen. (approximately 2-3 minutes).
5. Read the conductivity value and write it on your record sheet.
6. Repeat steps 1 to 5 at least 2 more times to control the measured quality and conductivity values. The same sample must not have differing values by more than 20 µS/cm.
7. Calculate the average then write it on your record sheet.
8. Rinse the electrode with distilled water. Dry with paper towels. Close the electrode cover and turn it off.