Питома провідність (або питома електролітична провідність) визначається, як здатність речовини проводити електричний струм. Це величина, зворотна питомому опору.
При хімічному очищенні води дуже важливо виміряти питому провідність води, що залежить від розчинених у воді іонних з'єднань.
Питома провідність легко може бути виміряна електронними приладами. Широкий спектр відповідного обладнання дозволяє зараз вимірювати провідність практично будь-якої води, від надчистої (дуже низька провідність) до насиченою хімічними сполуками (висока провідність). |
Одиниці провідності |
Основна одиниця вимірювання опору - Ом. Питома провідність - величина зворотна опору, вона вимірюється в Сіменсах, раніше називалися mho. Стосовно до сипучим речовин зручніше говорити про особливу провідності, яку часто називають питомою провідністю.
Питома провідність - це провідність, виміряна між протилежними сторонами куба речовини зі стороною 1 см. Одиницею даного типу вимірювань є Сіменс / см. При вимірюванні провідності води частіше використовуються більш точні мкС / см (мікросіменс) і мС / см (міллісіменс).
Відповідні одиниці вимірювання опору (або питомого опору) - Ом/см, Меган/см та кіло/см. При вимірі надчистої води частіше використовують мега / см, бо це дає більш точні результати.
Опір менш чистої води, як, наприклад, водопровідної, вимірюють в кіло / см.
Більшість з нас, працюючи з практично чистою водою, використовують одиниці мкС/см та мС/см під час дослідження води з високою концентрацією розчинених хімічних речовин. Використання питомої провідності в даному додатку має перевагу майже прямого зв'язку з домішками, особливо при низьких концентраціях іонів, як, наприклад, в системах охолодження і бойлерах. Таким чином, зростання питомої провідності вказує на зростання домішок, і можна встановити критичний рівень для контролю максимального рівня домішок.
Питома провідність деяких розчинів 1000 мг. в л.:
| Склад | мкСм/см @ 25 C° | мСм/см | | Бікарбонат натрію | 870 | 0,87 | | Сульфат натрію | 1300 | 1,30 | | Хлорид натрію | 1990 | 1,99 | | Карбонат натрію | 1600 | 1,60 | | Гідроксид натрію | 5820 | 5,82 | | Гідроксид амонію | 189 | 0,19 | | Соляна кислота | 11000 | 11,10 | | Фтористоводнева кислота | 2420 | 2,42 | | Азотна кислота | 6380 | 6,38 | | Фосфорна кислота | 2250 | 2,25 | | Серна кислота | 6350 | 6,35 |
|
Області застосування електропровідності розчинів |
Вимірювання питомої провідності широко використовуються при дослідженні води, використовуваної в промисловості, муніципальних і комерційних установах, лікарнях c допомогою кондуктометрів (портативних, лабораторних, кишенькових або промислових). Поки індивідуальні іони не можуть бути визначені це звичайно не потрібно, і питома провідність дає величину загальних домішок.
Нижче ми наводимо найпоширеніші правила вимірювання:
Провідність в мкС / см х 0.5 = T.D.S. (Загальний солевміст) мг. в л. як у NaCl або
Провідність в мкС / см х 0.75 = T.D.S. (Загальний солевміст) мг. в л.
Головний недолік вимірювань питомої провідності це те, що вони не специфічні, не дають можливості розпізнавання різних типів іонів. Замість цього визначається пропорція загального ефекту присутності всіх наявних іонів і деяких іонів, як NaOH, HCI, представлених в значно більшому ступені.
Див. "Питома провідність 1000 мг. в л. розчинів" см. вище.
Другий недолік співвіднесення питомої провідності до концентрації полягає в тому, що концентровані розчини показують злегка занижене число мкС / см на кожен мг. в л. на відміну від розріджених, як показано на графіку нижче. Цей ефект заснований на зниженні швидкості руху іонів при збільшенні концентрації, що лежить в основі теорії міжіонного тяжіння. 
Деякі сполуки можуть знижувати точність вимірювань, осідаючи на датчику або щупі, наприклад, карбонат кальцію. У більшості випадків ці труднощі не перетворюються в серйозні перешкоди та можуть бути досягнуті досить точні результати. В цілому, вимірювання питомої провідності - це швидкий, надійний і недорогий спосіб вимірювання кількості іонних з'єднань в протоці. Як правило, при повторних вимірах розкид значень не перевищує 1%.
Швидкість руху іонів прямо пропорційна температурі. Тому оптимальна температура під час вимірювання - 25 ° C. Див. Нижче про вплив температури та автоматичної температурної компенсації. Тест-вимірювачі питомої провідності та контролери широко використовуються в самих різних областях.
|
Температурний ефект, термокомпенсація |
Питома провідність у водних розчинах через рух іонів та постійно зростаючої температури протилежна питомій провідності металів, але наближається до показників графіту. Це обумовлено природою самих іонів та в'язкістю води. При низькій концентрації іонів (надчиста вода) іонізація води дозволяє визначити частину проводять іонів. Всі ці процеси, а отже, й питома провідність істотно залежать від температури.
Ця залежність зазвичай виражається, як відносна зміна питомої провідності на градус C при конкретній температурі, а в особливих випадках, як відсоток на градус C °., званий нахилом конкретного розчину. Надчиста вода має найбільший нахил в 5.2% на градус C °., В той час, як нахил більшої частини водопровідної води та води в охолоджувальних системах знаходиться в діапазоні 1.8 - 2.0% на градус C °.
Концентровані солоні розчини, кислоти та лужні розчини мають нахил близько 1.5% на градус C. Тепер очевидно, що невелика різниця в температурі незначно змінює питому провідність. З цієї причини, найчастіше питому провідність відносять до 25 C °.
На щастя, доступні температурні датчики з характеристиками, близькими до розчину, в дослідженні якого ми зацікавлені, і з використанням додаткових резисторів і електронних схем можна отримати температурні криві майже для будь-якого розчину.
Температурний датчик використовується як елемент регулювання електричного кола, і значення провідності автоматично приводиться до еквівалентному значенню при 25 C°.
Найсучасніші технології використовують мікропроцесор і відповідну таблицю, яка містить інформацію про реакцію розчину на температуру. Температура розчину вимірюється, перетворюється на цифровий формат, потім зіставляється з даними таблиці для отримання точних значень. |
