کنداکتیویمتر چیست ؟
میزان رسانایی و یا هدایت الکتریکی مایعات را می توان به وسیله هدایت سنج یا کنداکتیویمتر اندازه گیری کرد. هدایت الکتریکی رابطه مستقیمی با نمک های رسانای موجود در مایع دارد و هر چه نمک های رسانا بیشتر باشد هدایت الکتریکی بیشتر می گردد. از هدایت سنج های الکتریکی به منظور آنالیز آب ، آزمایشات محیطی و همچنین در مراحل تولید که نیاز به بررسی رسانایی محلول وجود دارد استفاده می شود.
آب مقطر یا آب خالص تقریباً هادی جریان الکتریسیته نیست ولی اگر در آب نمک های محلول وجود داشت باشد آب را هادی جریان الکتریسیته می کند، هر چه مقدار املاح حل شده در آب بیشتر باشد قابلیت هدایت الکتریکی نیز افزایش می یابد؛ به عبارت دیگر مقاومت الکتریکی آن کاهش می یابد. با توجه به نقش درجه حرارت در میزان هدایت الکتریکی آب، اندازه گیری ها نسبت به درجه حرارت استاندارد که همان 25 درجه سانتیگراد است بایستی اصلاح گردد. هدایت الکتریکی به ازاء افزایش هر درجه سانتی گراد تقریباً 2 درصد افزایش می یابد.
واحد هدایت الکتریکی که آن را با (EC (Electric meter نیز نمایش می دهند ohm-1 یا mho می باشد و واحد هدایت الکتریکی ویژه آب µ mho/cm (میکرو موس بر سانتیمتر) که در سیستم SI با µSiemens/cm (میکرو زیمنس بر سانتیمتر) نمایش داده می شود.
هدایت الکتریکی آب باران بین 2 تا 100 میکر وموس بر سانتیمتر تغییر می کند و در آب های سطحی و زیرزمینی از حدود 90 میلی موس بر سانتیمتر شروع شده و به چندین هزار میکروموس می رسد. هدایت الکتریکی آب دریاهای آزاد حدود 90000 میکروموس است که در دریاچه های شور چندین برابر دریاهای آزاد است.
با توجه به نوع کاربرد هدایت سنج های مختلفی وجود دارد به عنوان مثال EC متر قلمی، EC متر پرتابل و EC متر رومیزی هرکدام مزایایی برای کاربر ایجاد می کنند و طبیعتا محدودیت هایی هم دارند. انواع قلمی و پرتابل طوری طراحی شده اند که برای استفاده در محیط خارج از آزمایشگاه مناسب باشند. نوع رومیزی قابل حمل به خارج از آزمایشگاه نیست، معمولا با برق شهری کار کند و علاوه بر هدایت الکتریکی قابلیت اندازه گیری میزان شوری (TDS)، مقاومت الکتریکی، PH ، دما و NaCl موجود را دارد. کالیبراسون اتوماتیک، کالیبراسیون چند نقطه ای و قابلیت ذخیره اطلاعات امکانات دیگری است که امروزه بیشتر تولیدکنندگان روی دستگاه ها قرار می دهند.
عوامل موثر بر هدایت الکتریکی
1- درجه حرارت : با افزایش درجه حرارت هدایت نیز افزایش می یابد بطوریکه با افزایش یک درجه حرارت هدایت الکتریکی دو درجه افزایش می یابد . هدایت آب را بطور استاندارد در 25 درجه سانتیگراد اندازه می گیرند . به همین دلیل بیشتر کنداکتیوی مترها شامل ویژگی جبران اتوماتیک دما می باشند.
2- گازها محلول در آب نظیر CO2و NH3 باعث بالا رفتن هدایت می شود.
3- یون هاي H+ و OH- باعث افزایش هدایت می شوند .بنابراین براي اندازه گیري هدایت باید محلول تقریبا خنثی باشد ، بطور مثال براي اندازه گیري هدایت در حضور آمونیاك نمونه را باید با اسید گالیک خنثی کرد .
رابطه EC با TDS
در آب تقریباً خالص رابطه بین هدایت الکتریکی و غلطت کل املاح به صورت زیر است:
EC=2TDS
وقتی غلظت ناخالصی ها در آب زیاد شود ، یون ها بر روی حرکت یکدیگر اثر منفی گذاشته و دیگر هدایت الکتریکی محلول با غلظت یون ها رابطه خطی نخواهد داشت. در واقع رابطه بین TDS و EC برای هر نمونه آب فرق دارد و بستگی به غلظت و نوع ناخالصی های موجود در آب دارد.برای بسیاری از آب های شهری و طبیعی EC (μmho/cm)= (mg/l)TDS می باشد.
کاربرد اندازه کنداکتیوی متر یا هدایت سنج
هدایت سنج ها جهت آنالیز آب خالص، آزمایشات محیطی جهت تعیین سلامت حوضچه ها و سایر بستر های آب به کار می روند. هچنین تعدادی از مراحل تولید مانند ترکیب کردن یا شستشو pcb به رسانایی محلول حساس هستند و اندازه گیری رسانایی امری الزامی است.
همچنین هدایت سنج ها در تصفیه آب، آکواریوم، نوشیدنی ها، مکان های تخم گذاری ماهی ها، تهیه غذا، عکاسی، آزمایشگاه، صنعت کاغذ سازی، صنعت آبکاری و کنترل کیفیت کاربرد دارند.
نکات مهم در انتخاب یک کنداکتیوی متر یا هدایت سنج
• بازه اندازه گیری
• دقت اندازه گیری
• دارا بودن سنسور دمایی ، ATC (جبران ساز دمایی اتوماتیک)
• دارابودن استاندارد IP67، ضد آب
• قابلیت کالیبره کردن اتوماتیک
• قابليت سنجش ph تا 14 با قابليت اندازه گيري اكسيژن تا 20 ppm
• قابلیت سنجش PH, EC, TDS, MV
ECمتر چگونه اندازه گیری می کند؟
یک ECمتر از دو قسمت تشکیل شده است: یک فنجان اندازه گیری و خود متر. شما باید انداز گیری را به شرح زیر انجام می دهید:
* مهم است که فنجان برای اندازه گیری کاملا تمیز باشد. بنابراین ابتدا آن را با آب نمک معدنی بشویید.
* مایع مورد نظر برای اندازه گیری EC را در فنجان اندازه گیری قرار دهید. فنجان را تا آستانه پر کنید.
* ECمتر را روشن کنید.
* ECمتر را چند دقیقه در فنجان اندازه گیری بگذارید. الکترونیک در ECمتر داده ها را پردازش کرده و تصحیح دما را اعمال می کند.
* اگر ECمتر دارید که تصحیح دما را انجام نمی دهد ، ابتدا ECمتر را در مایع کالیبراسیون با همان دمای نمونه ای که از آن می خواهید EC را کالیبره کنید.
* مقادیر را بخوانید.
* ECمتر را خاموش کرده و لیوان اندازه گیری را با آب مقطر شستشو دهید.
تفاوت بین سختی سنج و EC متر
حتی اگر می توانید از نتایج EC برای تعیین سطح TDS (سختی سنج) استفاده کنید ، این کنتورها متفاوت هستند ، به همین دلیل تبدیل نتایج دقیق TDS را ارائه نمی دهد سختی سنج هر دو ذره تولید کننده EC و آنهایی که الکتریسیته ندارند را اندازه گیری می کند.
بنابراین ، عوامل تبدیل EC به TDS بسته به محتویات موجود در نمونه متفاوت است. این عوامل عموماً از 0.4 تا 1.0 متغیر است. گفته می شود ، ماده ای که بر میزان EC تأثیر نمی گذارد ، اما بر میزان TDS تأثیر می گذارد ، اندازه گیری EC را برای تعیین مقادیر TDS کافی نمی کند.
EC متر معمولاً برای تهیه مقادیر تقریبی TDS به TDS اندازه گیری و تبدیل می شود. علاوه بر این ، سختی سنج به طور خودکار مقدار EC را که توسط ضریب تبدیل تعیین می شود ، تبدیل می کند. برای به دست آوردن مقدار واقعی TDS ، شما باید نمونه خود را به آزمایشگاه ببرید و در آنجا بررسی شود. شاید فکر کنید که بهتر است از متری استفاده کنید که وسیع ترین محدوده اندازه گیری را داشته باشد. با این وجود ، با استفاده از یک متر که در یک منطقه خاص متمرکز است ، دقت نتایج خود را افزایش دهید.