Что такое TDS-метр и для чего применяется

В лабораторной практике постоянно приходится иметь дело с водой, причем в зависимости от того или иного процесса, требования к жесткости воды (количеству растворенных солей) различаются или могут вообще отсутствовать.

Несколько примеров.

1. Мойка посуды после проведения аналитических исследований, очистка от реактивов. Здесь используется обычная вода из-под крана.
2. Определение числа падения в зерновой лаборатории. Для образования клейстера потребуется дистиллированная вода.
3. Химические реакции с реактивами. Здесь каждый миллиграмм дополнительных примесей, может играть решающее значение и исказить результат. Например если среда кислотная, то при взаимодействии с солями, выпадает осадок.

Чтобы измерить общее количество растворенных солей в жидкости, растворе, воде, нужен специальный прибор для измерения обще минерализации – TDS-метр или это заимствованное название заменяется на более  простое – солемер.

Что такое TDS-метр и для чего применяется

В зависимости от региона Украины, состояния трубопроводов, используемых методов очистки и других причин, удельный вес солей на единицу объема значительно различается.
Уменьшить это число можно разными способами: перегонка путем нагрева в дистилляторе, смягчение путем добавки реагентов, применение фильтров и т.д.
Но для начала нужно знать уровень солей.

Как практически для всех лабораторных исследований, существует прямой метод и непрямой – в нашем случае, при помощи TDS метра.

Прямой это выпаривание. Нужны лабораторные весы, для измерения начальной массы образца и конечной после полного удаления влаги, устройство для подогрева – например спиртовка, горелка Бунзена, тара, куда наливается жидкость.

Это самый точный эталонный метод, но у него есть 2 главных недостатка

• он длительный;
• не применим в “полевых” условиях.

Вот здесь и приходит на помощь солемер – портативный, компактный и быстрый. Вы радикально экономите время (в десятки раз) и при этом получаете результат, соизмеримый по точности с классическим, лабораторным.

Можно провести аналогию. Не зря, в последние годы приобрели высокую популярность анализаторы зерна, поскольку во-первых, для анализа они требуют всего одной минуты времени, а во-вторых, за эту минуту они измеряют одновременно целый ряд величин (белок, влажность, клейковина, масляничность, жир и т.д.).

Слишком жесткая вода негативно влияет на работу насосов, стиральных машин, чайников (накипь).

В лабораториях, быстрее выходят из строя ТЭНы аквадистилляторов и водяных бань.

В быту определить жесткость воды можно по косвенным признакам, если нет в наличии электронного TDS метра: плохо отстируется белье, отмываются руки от загрязнений. Также минерализация воды сильно влияет на вкусовые ощущения.

Как работает TDS метр

Известно, что дистиллированная вода обладает очень слабой электропроводностью, поскольку отсутствуют ионы, переносящие заряд, что вызывает электрический ток.

Чем больше солей (хотя если говорить более широко, на проводимость влияют и кислоты и другие химические составляющие), чем лучше проходит электрический ток.

Почему мы говорим о проводимости, а не о количестве солей, что собственно нам и нужно измерить? Именно потому что TDS-метры, как мы отмечали выше, работают на непрямом принципе, то есть измеряют электропроводность, которая кореллирует с минерализацией или жесткостью.

То есть можно сказать, что это узкоспециализированные омметры. Но обычный омметр не подойдет как минимум по двум причинам.

1. Образец исследуемой воды для него вызовет фактически короткое замыкание. Измеритель сопротивления обычно имеет диапазон в КилоОмы, Мегаомы, и только на низших поддиапазонах Омы. А что делать если нужны десятые или сотые доли Ома ?
2. Солемеры, как и другие приборы для анализа воды (PH метры, кондуктометры) проходят процедуру калибровки по буферным растворам, чтобы обеспечить высокую точность.

Что не измеряет солемер

Вы не сможете узнать, какие именно соли присутствуют в воде. Может это безопасная поверенная соль или смертельно опасные соли тяжелых металлов или нитраты (соли азотной кислоты). Вы получаете одну общую цифру. Она важна, но если нужна полная картина, не обойтись без индивидуальных химических анализов на тот или иной компонент.

Также вы не узнаете, о присутствии вирусов, бактерий, болезнетворных микроорганизмов, что можно выяснить только в микробиологической или санитарной лаборатории.

В каких единицах показывает результат солемер ?

Общепринятые единицы измерения это PPM или количество солей в мг на единицу объема в литрах.

То есть например 50 ppm означает, что вода имеет 50 мг солей на 1 литр. И тот же результат должен получиться в виде сухого остатка после выпаривания.

При показателе больше 20 ppm вода считается жесткой, при 180 – слишком жесткой. Оптимальный диапазон значений 80-100 мг / л. Если ниже 17 ppm, то вода мягкая.

Откуда в воде берутся соли и другие загрязнители ?

Водозабор в зависимости от того или иного населенного пункта, может быть из открытых источников (реки), так и из подземных.

Круговорот воды в природе подразумевает, что дождевая вода, попадая в землю, растворяет минералы (кальций, магний, фосфор, др. ), которая под действием гравитации далее проникает в нижние слои и извлекаются оттуда для подачи в водопроводные системы.

В реках могут присутствовать примеси как природного характера, так и смываемые ядохимикаты с полей агропроизводителей, неочищенные стоки от промышленных предприятий и т.д.

И все это увеличивает количество солей, что и покажет TDS метр.