Электрическая проводимость воды: Электропроводность воды

Электропроводность воды

Электропроводность воды зависит от концентрации и подвижности ионов. Даже чистая вода характеризуется определённой электропроводностью, обусловленной ее диссоциацией на ионы гидроксила ОН- и гидроксония НзО+. Удельная электропроводность воды составляет 3,8 мкСм-м-1, а воды, контактирующей с двуокисью углерода воздуха, 80 мкСм-м-1. В литературе содержатся весьма противоречивые сведения о влиянии магнитной обработки воды (бидистиллята, дистиллята и т. д.) на ее электропроводность. Это можно объяснить зависимостью электропроводности от множества факторов, в том числе от таких, как возраст воды и характер примесей. Электропроводность воды, полученной из пара, всегда больше электропроводности воды, полученной изо льда [44]. Наши опыты показали, что свойства движущейся воды, в том числе и электропроводность, заметно отличаются от свойств неподвижной воды [45].[ …]

На рис. 80 приведена схема регулирования дозы коагулянта по изменению электропроводности воды с насосом-дозатором [105, 106], производительность которого регулируется датчиком, измеряющим изменение электропроводности воды (прибор АОВ-4, системы ИКХХВ АН УССР). При очистке воды с повышенной минерализацией, но небольшой мутностью дозирование коагулянта можно осуществлять на основании показаний фототиндалеметра АОВ-9, который определяет увеличение мутности воды в результате образования хлопьев гидроокиси алюминия или железа (рис. 81). В настоящее время разработана наиболее универсальная схема регулирования дозы коагулянта по изменению щелочности воды при ее обработке. Разработаны также схемы оптимизации процессов осветления и обесцвечивания воды по остаточной мутности и цветности.[ …]

Чистая вода обладает очень (0,04-10 6 ом 1-см 1 при 18°). Повышение электропроводности воды указывает на присутствие в ней примесей ионного характера, измерение электропроводности является одним из наиболее чувствительных методов анализа воды.[ …]

Разность электропроводностей воды зависит ОТ дозы коагулянта. Исполнительная часть ливая позиционный регулятор на электрон- дозатора В. Л. Чейшвили и ном мосте на определенную разность элек- и- л- Крымского, тропроводностей, можно поддерживать необходимую дозу коагулянта в воде. Компенсационная ячейка в приборе предназначена для устранения влияния изменения температуры воды. Прибор не имеет постоянной калибровки, так как разница электропроводностей неочищенной и очищенной воды зависит от ее минерального состава.[ …]

На водоемах с электропроводностью воды выше 2-10-4 ом-1 см-1 ЭЛУ-1 работает с напряжением 320 в постоянного тока, а при электропроводности воды ниже 2-10 4 ом“1 см-1 в комплексе с повышающим трансформатором ТСВ-3/0,5 при напряжении 520 вольт.[ …]

Для измерения электропроводности пригодны электроды, константа которых находится в пределах 0,8—1,5. При анализе вод с высоким содержанием электролитов в виде исключения используются электроды с константой, достигающей значения 10, а для измерения электропроводности вод с предельно низкой концентрацией электролитов — электроды с константой 0,1 и выше. [ …]

Особенности влияния воды в зависимости от ее происхождения обусловлены различием структуры и физико-химических свойств. Электропроводность воды, полученной путем конденсации пара, оказывается выше электропроводности воды, полученной из льда [205]. Незначительно различаются и другие свойства [51, 61]. Все это свидетельствует о наличии у воды своеобразной «памяти» — способности длительное время сохранять свойства, обусловленные предшествующим состоянием. Эти особенности воды как растворителя предопределяют возможность влиять на свойства водно-дисперсных систем и их поведение при изменении условий путем кратковременного воздействия излучений и магнитных полей.[ …]

В. И. Данилов обнаружил, что воДа, нагретая после замораживания до температуры несколько выше О °С, затем замерзает при температуре,немного ниже 0°С, а нагретая до 40—50 °С замерзает при температуре —11,6°С [13, с. 73] (правда, это может быть связано и с переохлаждением воды, обусловленным дезактивацией центров кристаллизации на границах жидкой фазы). Л. Е. Ефанов отметил, что таким свойством обладает только свежеперегнанная вода [14] (следует заметить, что имеются и опыты, не подтвердившие эту зависимость) .[ …]

Следует отметить, что при измерении электропроводности вода подвергается слабым электромагнитным воздействиям, которые могут нивелировать последствия магнитной обработки.[ …]

Прибор для контроля за дозой коагулянта в воде работает на основе регистрирования изменения электропроводности воды при ее обработке.[ …]

Приборы для определения дозы коагулянта в воде (индексы АОВ-4 и АОВ-9А) работают на принципе контроля электропроводности или мутности воды в процессе ее очистки коагулянтами (см. рис. 44, 45). В маломинерализованных водах применяют прибор, контролирующий дозу коагулянта по изменению электропроводности воды при очистке. Для вод с большим солесо-держанием и небольшой мутностью используют прибор, определяющий дозу коагулянта по увеличению мутности воды в результате образования при гидролизе коагулянтов нерастворимых гидроокисей. Позиционные регуляторы на вторичных приборах, контролирующих фактическую дозу коагулянта в воде, подключают через импульсное реле к электродвигателю, соединенному с регулятором расхода раствора на дозаторе (см. стр. 111). При этом осуществляются автоматический контроль и регулирование дозировки в определенных пределах.[ …]

Исследованиями установлено весьма существенное влияние на электропроводность коагулированной воды ее исходной щелочности (или общего солевого состава). Оказалось, что относительная электропроводность воды пропорциональна дозе коагулянта только в определенных пределах щелочности. График на рис.[ …]

Вот, например, какие сведения есть в литературе об изменении электропроводности воды, ее диэлектрической проницаемости, поверхностного натяжения и pH (концентрации водородных ионов, характеризующей кислотность или щелочность воды).[ …]

При анализе используют только реактивы аналитического качества. Вода должна иметь электропроводность 0,45 мкм. Увеличение электропроводности воды из-за растворения двуокиси углерода не мешает определению. Для приготовления элюентов применяют указанные ниже реактивы.[ …]

Необходимо отметить, что контроль процесса реагентного умягчения воды может осуществляться и по ее электропроводности. При введении в воду извести и переходе бикарбонатов в карбонаты, выпадающие в осадок, электропроводность обрабатываемой воды изменяется. В соответствии с кривой кондуктометри-ческого титрования в момент полной нейтрализации солей карбонатной жесткости электропроводность достигает минимального значения. При дальнейшем увеличении добавок реагента электропроводность повышается вследствие избытка реагента. Таким образом, оптимальная доза известкового молока, вводимого в умягчаемую воду, характеризуется минимальным значением электропроводности воды.[ …]

Важным показателем общей концентрации растворенных солей является электропроводность воды. Значения ионной силы раствора и электропроводности во многих случаях могут быть связаны с результатами очистки воды коагулянтами.[ …]

Период гидрологического лета. В связи с наступлением летней межени, уровень воды и проточность рек значительно снижались. По величине удельной электропроводности воды ст. 1 располагались выше зоны выклинивания вод водохранилища (см. рис. 12, а).[ …]

Приближенная оценка общего солесодержания может быгь дана также на основе определения электропроводности воды.[ …]

За последнее время вместо количественного принципа автоматической подачи коагулянта в воду, основанного на применении пропорциональных дозаторов, получил распространение качественный принцип дозирования. Для регулирования подачи коагулянта применяют приборы, автоматически контролирующие необходимую дозу коагулянта в зависимости от качественного состава исходной воды. К таким приборам относятся автоматический дозатор системы В. Л. Чейшвили и И. Л. Крымского [99,100], а также дозатор Л. А. Куль-ского, И. Т. Гороновского и В. К. Тихонова [50]. Доза коагулянта в этих приборах контролируется по изменению электропроводности воды до и после добавления к ней гидролизующихся солей — коагулянтов.[ …]

Конструкция дозатора Чейшвили—Крымского, основанная на непрерывном измерении разности электропроводности воды, обработанной и не обработанной коагулянтом, в принципе не требует фиксированной концентрации раствора. Однако для улучшения качества регулирования и облегчения условий работы дозатора, особенно при малых дозах, в схему введен элемент контроля и регулирования концентрации раствора коагулянта. Поддержание концентрации в определенных, достаточно узких пределах достигается автоматическим разбавлением раствора в баке-отстойнике. Контроль за концентрацией раствора осуществляется в баке-отстойнике при помощи прибора 8 типа AK-I.[ …]

Еще М. Фарадей высказал мысль о том,что пересечение магнитных силовых линий земного поля потоком воды должно индуцировать в этой воде электрический ток, тем более сильный, чем больше электропроводность воды. Подобные условия существуют при распространении морских течений, воды которых непрерывно пересекают силовые линии геомагнитного поля.[ …]

Для автоматического уменьшения напряжения, подаваемого на электронный стабилизатор тока в случае большой электропроводности воды (более 180-200 мг/л солей), т.е. в случае малого падания напряжения на электролизере, в схему введено реле перегрузки Рр Обмотка реле Р] включена параллельно выводам эмиттер-коллектор транзиоторов Т — Те. При повышении напряжения на транзисторах овнше нормы реле орабатывает, и контакты реле 1Р включают чаоть регулировочной обмотки (Ш) встречно по отношению к понижающей (П), а напряжение, подаваемое на выпрямительный мост, скачкообразно понижается. Одновременно контактная группа 2Р] переключает сопротивление в цепи без транзиоторов для смещения рабочей точки. [ …]

Ранцевый полупроводниковый импульсный батарейный агрегат «Пеликан» предназначен для электролова рыбы в водоемах с удельной электропроводностью воды от 0,35-Ю“4 1/ом-см до 17-10-4 1/ом-см.-Может использоваться для облова малых Заросших пресноводных водоемов, ручьев и не полностью спускных прудов, а также Для Научных,целей.[ …]

Они проводили опыты с чистой дистиллированной водой, находящейся в равновесии с газами воздуха (удельная электропроводность воды 85 мкСм-м 1).[ …]

Некоторые новые возможности снижения энергетических затрат при анодном растворении железа открывает добавление к обрабатываемой воде или сточной жидкости поваренной соли, которая выполняет функцию депассиватора и увеличивает электропроводность воды. Отмечено, что с ростом концентрации МаС1 несколько возрастает и выход металла по току [252].[ …]

Одним из наиболее универсальных качественных параметров, позволяющих контролировать и регулировать многие процессы водоподготовки и очистки сточных вод, является показатель активной концентрации водородных ионов pH. Выпускаемые нашей промышленностью автоматические рН-метры вполне пригодны для работы в условиях водоочистных станций, поэтому в их проектах все чаще применяется регулирование по pH. В некоторых случаях удается воспользоваться и другими качественными параметрами, например такими, как электропроводность воды и окислительно-восста новительный потенциал. Системы дозирования реагентов (коагулянтов), основанные «а кондукто-метрическом методе измерений уже начинают применяться на наших водоочистных станциях. Очевидно, в ближайшее время мы будем располагать промышленной аппаратурой и для измерения ОВ-потенциала, что позволит полностью автоматизировать процесс обезвреживания циан- и хромсодержащих сточных вод, а также некоторые биохимические процессы.[ …]

Выполнение необходимых для реализации процесса электро-магнитофореза условий наиболее ярко проявляется у таких дисперсных систем как эмульсии типа «нефтепродукт в воде». По своей электропроводности вода и нефтепродукт могут отличаться на несколько порядков. [ …]

Известь для подщелачивания при коагулировании вводят одновременно с коагулянтом. В случае применения автоматических дозаторов коагулянта, работа которых основана на изменении электропроводности воды, известь для подщелачивания вводят после отвода коагулированной воды к дозатору.[ …]

Для канализационных очистных сооружений, расположенных в приморских населенных пунктах, могут быть рекомендованы электролизные установки для получения дезинфектанта из морской воды. В Бакинском отделении Союзводоканалпроекта разработан технический проект экспериментальных электролизных установок аналогичного действия для обеззараживания сточных вод на бакинских очистных сооружениях. Высокое бактерицидное действие активного хлора, получаемого электролизом воды Каспийского моря, является результатом наличия в морской воде значительного количества сульфат-ионов, вследствие чего помимо гипохлорита натрия образуются серосодержащие соединения, также обладающие бактерицидным действием. При электролизе этой воды оптимальной является температура 60—80°С. При такой температуре наблюдается максимальный выход активного хлора с минимальными затратами электроэнергии для обеззараживания. Проведение процесса электролиза при этих температурах увеличивает также электропроводность воды, что является благоприятным фактором.[ …]

Эти результаты приводят к представлению, что при потенциалах выше критического происходит интенсивная ионизация воздуха вблизи капли и величина переносимого заряда не зависит от электропроводности воды.[ …]

Пропорция, в которой отдельные соли входят в общий состав, отличается от пропорции, приведенной в таблице, лишь в Каспийском море, представляющем собой, в сущности, изолированное озеро, а также в других соленых озерах. Поэтому электропроводность вод океана и любого моря (кроме Каспийского) можно считать однозначной функцией солености и температуры.[ …]

Вторичный прибор (электронный мост ЭМД-212) не имеет постоянной градуировки. Калибровка его производится периодически на основании лабораторных проб. Электрическая схема моста снабжается переключателем чувствительности, позволяющим включать его на измерение относительного изменения электропроводности воды при коагуляции 5, 10, 25 и 50% в зависимости от электропроводности воды, поступающей на очистку.[ …]

Дозатор коагулянта АОВ-2 системы ИОНХ АН УССР состоит из бачка с постоянным уровнем раствора, пьезометрического регистрирующего расходомера и объемного мерника с электродным реле и электрическим секундомером. Первый прибор позволяет непрерывно контролировать расход раствора реагента на очистку воды, а второй используется для периодической объемной проверки скорости подачи реагента и проверки показаний расходомера. Бачок постоянного уровня в случае хорошо растворимых веществ снабжается поплавковым клапаном, а в случае суспензий изготовляется циркуляционного типа. Электродвигатель регулировочной задвижки дозатора, установленный в бачке, соединяют с прибором, определяющим фактическую дозу коагулянта в воде. При малой минерализации воды используют прибор, который работает на основе контроля изменения электропроводности воды при коагуляции. В случае сильноминерализованных маломутных вод доза коагулянта контролируется по изменению мутности воды. Наиболее правильно измерять дозу коагулянта по изменению щелочности воды.[ …]

Метод подкисления удобен тем, что он не требует громоздкого реагентного хозяйства, химическая реакция протекает быстро и отсутствуют осадки. К недостаткам этого процесса относятся высокая стоимость и необходимость тщательного контроля за добавкой кислоты. Контроль удобно осуществлять автоматически измерением электропроводности воды, увеличение которой говорит о наличии свободной кислоты.[ …]

Вертикальное и горизонтальное распределения электропроводности воды в целом определяются положением и динамикой указанных выше основных и трансформированных водных масс.[ …]

Для осуществления компенсационного способа измерений на магнитопровод наматывается дополнительный проводник, замкнутый на магазин сопротивлений Лэ, как изображено на рис. 29. На том же рисунке весь стеклянный прибор схематически обозначен пунктиром с отметкой Нх. Контур с магазином сопротивлений Пэ и контур Дх создают магнитные потоки противоположного направления в сердечнике соленоида, подключенного к усилителю. Если подобрать сопротивления в Дэ так, чтобы усилитель-индикатор показал нуль, т. е. полную компенсацию, то при всех прочих равных условиях это будет означать равенство сопротивлений и Ях. Разумеется, для определения удельной электропроводности воды в сосуде необходимо предварительно произвести калибровку прибора стандартным раствором.[ …]

электропроводность и теплопроводность. Единицы измерения электропроводности воды

Кто знает формулу воды еще со времен школьной поры? Конечно же, все. Вероятно, что из всего курса химии у многих, кто потом не изучает ее специализированно, только и остается знание того, что обозначает формула H₂O. Но сейчас мы максимально подробно и глубоко постараемся разобраться, что такое вода? Какие ее главные свойства и почему именно без нее жизнь на планете Земля невозможна.

Вода как вещество

Молекула воды, как мы знаем, состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Ее формула записывается так: H₂O. Данное вещество может иметь три состояния: твердое — в виде льда, газообразное — в виде пара, и жидкое — как субстанция без цвета, вкуса и запаха. Кстати, это единственное вещество на планете, которое может существовать во всех трех состояниях одновременно в естественных условиях. Например: на полюсах Земли — лед, в океанах — вода, а испарения под солнечными лучами — это пар. В этом смысле вода аномальна.

Еще вода — это самое распространенное вещество на нашей планете. Она покрывает поверхность планеты Земля почти на семьдесят процентов — это и океаны, и многочисленные реки с озерами, и ледники. Большая часть воды на планете соленая. Она непригодна для питья и для ведения сельского хозяйства. Пресная вода составляет всего два с половиной процента от всего количества воды на планете.

Вода — это очень сильный и качественный растворитель. Благодаря этому химические реакции в воде проходят с огромной скоростью. Это же ее свойство влияет на обмен веществ в человеческом организме. Общеизвестный факт, что тело взрослого человека на семьдесят процентов состоит из воды. У ребенка этот процент еще выше. К старости этот показатель падает с семидесяти до шестидесяти процентов. Кстати, эта особенность воды наглядно демонстрирует, что основой жизни человека есть именно она. Чем воды в организме больше — тем он здоровее, активнее и моложе. Потому ученые и медики всех стран неустанно твердят, что пить нужно много. Именно воду в чистом виде, а не заменители в виде чая, кофе или других напитков.

Вода формирует климат на планете, и это не преувеличение. Теплые течения в океане обогревают целые континенты. Это происходит за счет того, что вода поглощает очень много солнечного тепла, а потом отдает его, когда начинает остывать. Так она регулирует температуру на планете. Многие ученые говорят, что Земля давно бы остыла и стала камнем, если бы не наличие такого количества воды на зеленой планете.

Свойства воды

У воды есть много очень интересных свойств.

Например, вода — это самое подвижное вещество после воздуха. Из школьного курса многие, наверняка, помнят такое понятие, как круговорот воды в природе. Например: ручеек испаряется под воздействием прямых солнечных лучей, превращается в водяной пар. Далее, этот пар посредством ветра, переносится куда-либо, собирается в облака, а то и в грозовые тучи и выпадает в горах в виде снега, града или дождя. Далее, с гор ручеек вновь сбегает вниз, частично испаряясь. И так — по кругу — цикл повторяется миллионы раз.

Также у воды очень высокая теплоемкость. Именно из-за этого водоемы, тем более океаны, очень медленно остывают при переходе от теплого сезона или времени суток к холодному. И наоборот, при повышении температуры воздуха вода очень медленно нагревается. За счет этого, как и упоминалось выше, вода стабилизирует температуру воздуха на всей нашей планете.

После ртути вода обладает самым высоким значением поверхностного натяжения. Нельзя не заметить, что случайно пролитая на ровной поверхности капля иногда становится внушительным пятнышком. В этом проявляется тягучесть воды. Еще одно свойство проявляется у нее при понижении температуры до четырех градусов. Как только вода остывает до этой отметки, она становится легче. Поэтому лед всегда плавает на поверхности воды и застывает корочкой, покрывая собой реки и озера. Благодаря этому в водоемах, замерзающих зимой, не вымерзает рыба.

Вода, как проводник электроэнергии

Вначале стоит узнать о том, что такое электропроводность (воды в том числе). Электропроводность — это способность какого-либо вещества проводить через себя электрический ток. Соответственно, электропроводность воды — это возможность воды проводить ток. Эта способность непосредственно зависит от количества солей и иных примесей в жидкости. Например, электропроводность дистиллированной воды почти сведена к минимуму из-за того, что такая вода очищена от различных добавок, которые так нужны для хорошей электропроводности. Отличный проводник тока — это вода морская, где концентрация солей очень велика. Еще электропроводность зависит от температуры воды. Чем значение температуры выше — тем большая электропроводность у воды. Эта закономерность выявлена благодаря множественным опытам ученых-физиков.

Измерение электропроводности воды

Есть такой термин — кондуктометрия. Так называют один из методов электрохимического анализа, основанного на электрической проводимости растворов. Применяют этот метод для определения концентрации в растворах солей или кислот, а также для контроля состава некоторых промышленных растворов. Вода обладает амфотерными свойствами. То есть в зависимости от условий она способна проявлять как кислотные, так и основные свойства — выступать и в роли кислоты, и в роли основания.

Прибор, который используют для этого анализа, имеет очень сходное название — кондуктометр. С помощью кондуктометра измеряется электропроводность электролитов, находящихся в растворе, анализ которого ведется. Пожалуй, стоит объяснить еще один термин — электролит. Это вещество, которое при растворении или плавлении распадается на ионы, за счет чего впоследствии проводится электрический ток. Ион — это электрически заряженная частица. Собственно, кондуктометр, взяв за основу определенные единицы электропроводности воды, определяет ее удельную электропроводность. То есть он определяет электропроводность конкретного объема воды, взятого за начальную единицу.

Еще до начала семидесятых годов прошлого столетия для обозначения проводимости электричества использовали единицу измерения «мо», это была производная от другой величины — Ома, являющейся основной единицей сопротивления. Электропроводимость — это величина, обратно пропорциональная сопротивлению. Сейчас же она измеряется в Сименсах. Получила свое название данная величина в честь ученого-физика из Германии — Вернера фон Сименса.

Сименс

Сименс (обозначаться может как См, так и S) — это величина, обратная Ому, являющаяся единицей измерения электрической проводимости. Один См равен электрической проводимости любого проводника, сопротивление которого равно 1 Ом. Выражается Сименс через формулу:

• 1 См = 1 : Ом = А : В = кг⁻¹·м⁻²·с³А², где
  А — ампер,
  В — вольт.

Теплопроводность воды

Теперь поговорим о том, что такое теплопроводность. Теплопроводность — это способность какого-либо вещества переносить тепловую энергию. Суть явления заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, что определяют температуру данного тела или вещества, передается другому телу или веществу при их взаимодействии. Иначе говоря, теплопроводность — это теплообмен между телами, веществами, а также между телом и веществом.

Теплопроводность у воды также очень высока. Люди ежедневно используют это свойство воды, сами того не замечая. Например, наливая холодную воду в тару и остужая в ней напитки или продукты. Холодная вода забирает тепло у бутылки, контейнера, взамен отдавая холод, возможна и обратная реакция.

Теперь это же явление легко можно представить в масштабе планеты. Океан нагревается в течение лета, а потом — с наступлением холодов, медленно остывает и отдает свое тепло воздуху, тем самым обогревая материки. Остыв за зиму, океан начинает очень медленно нагреваться по сравнению с землей и отдает свою прохладу изнывающим от летнего солнца материкам.

Плотность воды

Выше рассказывалось о том, что рыба живет зимой в водоеме благодаря тому, что вода застывает корочкой по всей их поверхности. Мы знаем, что в лед вода начинает превращаться при температуре в ноль градусов. Из-за того, что плотность воды больше, чем плотность льда, лед всплывает и застывает по поверхности.

Также вода при разных условиях способна быть и окислителем, и восстановителем. То есть вода, отдавая свои электроны, заряжается положительно и окисляется. Или же приобретает электроны и заряжается отрицательно, значит, восстанавливается. В первом случае вода окисляется и называется мертвой. Она обладает очень мощными бактерицидными свойствами, только вот пить ее не надо. Во втором случае вода живая. Она бодрит, стимулирует организм на восстановление, несет энергию клеткам. Разница между этими двумя свойствами воды выражается в термине «окислительно-восстановительный потенциал».

С чем вода способна реагировать

Вода способна реагировать почти со всеми веществами, которые существуют на Земле. Единственное, что для возникновения этих реакций нужно обеспечить подходящую температуру и микроклимат.

Например, при комнатной температуре вода отлично реагирует с такими металлами, как натрий, калий, барий — их называют активными. С галогенами — это фтор, хлор. При нагревании вода отлично реагирует с железом, магнием, углем, метаном.

При помощи различных катализаторов вода вступает в реакцию с амидами, эфирами карбоновых кислот. Катализатор — это вещество, словно бы подталкивающее компоненты к взаимной реакции, ускоряющее ее.

Есть ли вода где-либо еще, кроме Земли?

Пока ни на одной планете Солнечной системы, кроме Земли, воды не обнаружено. Да, предполагают о ее присутствии на спутниках таких планет-гигантов, как Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран, но пока точных данных у ученых нет. Существует еще одна гипотеза, пока не проверенная окончательно, о подземных водах на планете Марс и на спутнике Земли — Луне. Касательно Марса вообще выдвинуто ряд теорий о том, что когда-то на этой планете был океан, и его возможная модель даже проектировалась учеными.

Вне Солнечной системы существует множество больших и малых планет, где, по догадкам ученых, может быть вода. Но пока нет ни малейшей возможности убедиться в этом наверняка.

Как используют тепло- и электропроводность воды в практических целях

Ввиду того, что вода обладает высоким значением теплоемкости, ее используют в теплотрассах в качестве теплоносителя. Она обеспечивает передачу тепла от производителя к потребителю. Как отличный теплоноситель воду используют и многие атомные электростанции.

В медицине лед используют для охлаждения, а пар — для дезинфекции. Так же лед используют в системе общественного питания.

Во многих ядерных реакторах воду используют как замедлитель, для успешного протекания цепной ядерной реакции.

Воду под давлением используют для раскалывания, проламывания и даже для резки горных пород. Это активно используется при строительстве туннелей, подземных помещений, складов, метро.

Заключение

Из статьи следует, что вода по своим свойствам и функциям — самое незаменимое и поразительное вещество на Земле. Зависит ли жизнь человека или любого другого живого существа на Земле от воды? Безусловно, да. Способствует ли это вещество ведению научной деятельности человеком? Да. Обладает ли вода электропроводностью, теплопроводностью и иными полезными свойствами? Ответ тоже «да». Иное дело, что воды на Земле, а тем более воды чистой, все меньше и меньше. И наша задача — сохранить и обезопасить ее (а значит, и всех нас) от исчезновения.

Почему электропроводность воды важна для промышленных применений

1
Что такое электропроводность воды?

2
Факторы, влияющие на диапазон электропроводности воды

3
Оборудование для измерения электропроводности Sensorex

4
Зачем использовать оборудование для тестирования электропроводности для тестирования воды?

5
Зачем нужно знать электропроводность воды

Электропроводность воды относится к способности воды проводить электрический ток. Такой материал, как медь, обладает высокой электропроводностью, поэтому его обычно используют в качестве электропроводки в доме. Высокая проводимость меди позволяет электрическому току проходить по проводке к лампочке или потолочному вентилятору. В то время как чистая вода имеет очень низкую проводимость, морская вода имеет гораздо более высокую проводимость. Различные типы воды необходимо измерять по разным причинам. Например, измерение электропроводности воды очень важно для многих промышленных применений, таких как градирни и бойлеры.

Проводимость воды важна потому, что она может сказать вам, сколько растворенных веществ, химикатов и минералов присутствует в воде . Большее количество этих примесей приведет к более высокой проводимости. Даже небольшое количество растворенных солей и химикатов может повысить электропроводность воды. Если вы руководите очистным сооружением, значительные изменения электропроводности воды могут указывать на то, что в воду попало загрязняющее вещество. Также возможно, что это может быть признаком утечки сточных вод. Следующая статья выступает в качестве руководства, которое поможет вам понять все, что нужно знать об электропроводности воды и о том, что она может означать для вас.

Какова электропроводность воды?

Электропроводность воды — это термин, который относится к тому, насколько хорошо вода способна проводить электричество. Чем выше EC воды, тем сильнее притягивается электричество к воде, поэтому использование смартфона во время принятия ванны или плавание во время грозы может быть опасным. Чистая вода имеет чрезвычайно низкую электропроводность из-за отсутствия в ней примесей. Чтобы вода правильно проводила электричество, в ней должны содержаться ионы.

Когда различные химические вещества и соли растворяются в воде, они превращаются в отрицательно заряженные и положительно заряженные ионы. Положительно заряженные ионы, которые могут воздействовать на воду, включают калия, магния и натрия. С другой стороны, отрицательно заряженные ионы включают карбонат, хлорид и сульфат. Повышенное количество вещества, такого как сульфат, может вызвать образование накипи, что может привести к повреждению котлов и другого промышленного оборудования. Для экологических и промышленных применений измерение электропроводности воды является очень простой и недорогой метод определения количества ионов, присутствующих в воде. После того, как эти измерения были проведены, при необходимости воду можно должным образом обработать.

Важно понимать, что электропроводность воды необходимо измерять по разным причинам. Если вы производите питьевую воду, электропроводность должна быть менее 1 мСм/см. При работе в фармацевтической промышленности электропроводность воды должна быть еще ниже и составлять менее 1 мкСм/см. Поскольку морская вода содержит достаточное количество соли и других химических веществ, измерения этой воды обычно составляют 45-72 мСм/см.

Основными измерениями электропроводности являются мкСм/см и мСм/см, первое из которых считается меньше второго. Единица мкСм/см обозначает микро-Сименс, которых 100 000 в стандартной единице СИ См/см. Что касается мСм/см, то эта единица по существу эквивалентна 100 микросименсам на один См/см. Независимо от того, для каких целей вы его используете, измерение электропроводности вашей воды позволит вам определить, являются ли уровни электропроводности слишком высокими или слишком низкими . Получив эту информацию, вы можете предпринять соответствующие измерения, которые будут учитывать изменения.

Факторы, влияющие на диапазон электропроводности воды

Существует множество различных факторов, которые могут влиять на электропроводность воды, основной из которых включает температуру воды. В большинстве случаев более высокие температуры будут соответствовать более высокой электропроводности . Повышение температуры воды всего на один градус Цельсия вызовет увеличение электропроводности на 2-3 процента, поэтому так важно измерять электропроводность вашей воды. Если вам нужно, чтобы электропроводность вашей воды была на определенном уровне, даже незначительные изменения температуры могут вызвать значительные колебания электропроводности.

Другие факторы, которые определяют, как колеблется EC, включают природные и антропогенные воздействия. К природным факторам, влияющим на ЕС воды, относятся испарение и дождь . Некоторые виды антропогенного воздействия на электропроводность воды включают сельскохозяйственные стоки, дорожную соль и септические фильтраты. На самом деле вы можете изменить электропроводность воды, если поймете, какие элементы способны изменить электропроводность воды. Самый простой способ изменить EC — это увеличить или уменьшить температуру воды с помощью . Несмотря на то, что существуют другие методы очистки, которые вам могут понадобиться при значительных изменениях электропроводности, на данный момент достаточно изменить температуру воды.

Sensorex Оборудование для измерения электропроводности

В Sensorex имеется множество датчиков фантастического оборудования, которые можно использовать для измерения электропроводности воды. Имейте в виду, что эти датчики могут предоставить вам измерения в микро-Сименс, милли-Сименс или TDS, последний из которых означает общих растворенных твердых веществ . Если вы используете TDS для измерения электропроводности воды, измерение будет передано вам в виде частей на миллион или частей на миллион. Более высокие показания соответствуют более высокой проводимости.

Существует два основных типа датчиков, которые могут измерять электрическую проводимость воды, включая контактные датчики проводимости и тороидальные датчики проводимости . Контактный датчик электропроводности уникален тем, что погружает в воду две отдельные поверхности, которые могут быть изготовлены из таких материалов, как графит и платина. Волна напряжения передается с одной поверхности на другую, а это значит, что она должна пройти через воду. Как только вторая поверхность получает сигнал, показания EC отправляются на цифровой дисплей. Рекомендуется постоянный мониторинг, чтобы вы могли сравнивать одно показание с другим. Если произошли значительные изменения, вы сможете отреагировать соответствующим образом.

Что касается тороидальных датчиков проводимости, то они используют систему с двумя катушками, расположенными в пластиковом корпусе. Катушка, которая посылает сигнал, будет создавать магнитное поле для создания электрического тока. Поток этого тока будет определяться приемной катушкой. Большой ток означает, что в воде много ионов, что указывает на высокую электропроводность. Эти датчики отличаются полной устойчивостью к загрязнениям. Таким образом, тороидальные датчики обычно используются в приложениях, требующих высокой проводимости воды, включая мониторинг морской воды, градирни и химическую обработку.

Преимущества , которые вы получите от датчика ЕС, зависят от того, какой именно датчик вы выберете. Например, датчик CS150TC можно использовать в экологических и лабораторных условиях. Этот специальный датчик может быть установлен внутри трубы, использоваться в сочетании с настольным расходомером или погружаться непосредственно в резервуар, что делает его очень универсальным датчиком. Если датчик необходимо использовать в котле с высокими температурами, CS675HTTC — лучший вариант для вас. Эти модели имеют прочный корпус из нержавеющей стали и могут выдерживать максимальную температуру 200 градусов по Цельсию.

Если вам нужен датчик для измерения воды в градирне, модель CS8300TC разработана специально для этого приложения. Эта модель способна противостоять загрязнениям и оснащена цифровой связью. Что касается стандартного тороидального датчика, то этот вариант идеально подходит для промышленного и химического применения. Известно, что эти датчики чрезвычайно точны и не требуют особого обслуживания. Независимо от того, какой из этих датчиков вы выберете, вы сможете легко измерить электропроводность воды.

Зачем использовать оборудование для измерения электропроводности при испытаниях воды?

Важно использовать испытательное оборудование ЕС для измерения воды по многим причинам. Поскольку значительные изменения электропроводности воды указывают на возможное попадание в воду загрязняющих веществ или на наличие других проблем, предоставленные вам показания помогут определить, нужно ли очищать воду. Выявление этих изменений также поможет вам сохранить такие проблемы, как 9.0013 накипь и биоцид в страхе, первый из которых почти наверняка сделает ваш котел или градирню менее эффективным.

Это тестирование можно проводить в широком спектре различных сред и настроек, многие из которых носят промышленный характер. Некоторые из наиболее распространенных применений испытательного оборудования EC связаны с экологическими испытаниями, в градирнях, в котлах и в лабораториях с фармацевтическими испытаниями. Если испытательное оборудование предназначено для использования на очистных сооружениях, оно может контролировать процесс активного ила. В то время как тестирование EC воды очень важно для компаний, оно также полезно для отдельных лиц в определенных ситуациях. Если у вас дома есть открытый бассейн, использование оборудования для тестирования EC позволит вам определить уровни TDS в воде бассейна. Если уровни достигают более 2000 частей на миллион, воду необходимо отфильтровать или слить, чтобы предотвратить образование накипи.

Независимо от того, в какой отрасли вы работаете, это измерение поможет вам определить необходимость очистки воды р. Если вы хотите получить идеальное измерение EC для вашей воды, рекомендуется сначала протестировать воду с помощью датчика EC. Полученные показания помогут вам определить, являются ли уровни ЕС слишком высокими или слишком низкими. Хотя в некоторых случаях может потребоваться слить воду и полностью заменить ее, также возможно, что вы сможете получить оптимальные показания, уменьшив или увеличив температуру воды на несколько градусов Цельсия. Немедленное внесение этих изменений предотвратит такие проблемы, как образование накипи и помутнение воды.

Зачем вам знать электропроводность воды

Способность эффективно измерять электропроводность воды абсолютно необходима во многих отраслях промышленности и для многих приложений. Поскольку рыба может переносить только определенный диапазон электропроводности, оценка электропроводности воды может быть очень полезной для рыболовства. Некоторые из других приложений, которые требуют измерения EC воды, включают мониторинг окружающей среды, защиту котлов, мониторинг концентрации химических веществ и мониторинг обратного осмоса. Чтобы получить идеальное измерение, вы должны приобрести датчик электропроводности, соответствующий конкретному приложению, для которого он вам нужен. Получив показания электропроводности, вы можете отфильтровать воду для более точного чтения или полностью изменить температуру воды.

Имейте в виду, что вы можете настроить датчик так, чтобы он соответствовал потребностям вашей конкретной системы. Основные параметры настройки включают диапазон измерений, размер корпуса, конструкционные материалы, тип разъема и длину кабеля. Независимо от того, работаете ли вы на очистных сооружениях или в градирнях, у вас есть широкий выбор дополнительных продуктов Sensorex, которые удовлетворят все ваши потребности в измерении воды. Если вы хотите измерить кислотность воды, вы можете сделать это с помощью датчика pH, который бывает нескольких типов. Независимо от того, какой инструмент вам нужен для измерения воды, вы обязательно найдете его в Sensorex.

Почему измерение проводимости воды важно для всех приложений

Вилка в тостере. Электроника рядом с ванной. Удар молнии возле воды. Вы помните, как устали от этих конкретных сценариев? На данный момент общеизвестно, что эти действия недопустимы и могут привести к поражению электрическим током. Это связано с тем, что среды (металлическая вилка, вода) обладают способностью проводить электричество или электрический ток от источника к вам. Это понятие называется электропроводностью.

В этой статье мы обсудим электропроводность воды и почему это важный параметр для понимания качества воды. Эти знания и способность тестировать воду на электропроводность пригодятся в любой области, где необходимо поддерживать высокое качество воды: питьевая вода для дома, гидропоника, отбор проб окружающей среды, производство и многие другие.

Что такое проводимость воды?

Другими словами, способность материала передавать электрический ток на определенное расстояние определяется как электропроводность, обычно измеряемая в Сименсах на расстояние. Этот параметр наиболее интуитивно понятен с металлами, поскольку металлическая проводка — это материал, который обеспечивает электричеством наши дома, местные предприятия, все.

( Примечание : существуют различные виды проводимости для описания материалов, но в данном обсуждении слова электрическая проводимость будут называться просто «проводимость».)

Металлы обычно обладают высокой проводимостью, в то время как пластмассы и бытовая керамика обычно имеет низкую электропроводность. Однако, когда мы обсуждаем жидкости, а именно воду в данном случае, электролитическая проводимость имеет тот же принцип, но она зависит от ионов в растворе для проведения электричества, а не от самого материала ядра. Ионы бывают в виде солей и различных других загрязняющих веществ, которые диссоциируют в воде с образованием электрически заряженных ионов.

Чистая вода, или H ₂ O, по своей природе является плохим проводником электричества или имеет низкую проводимость. Это связано с тем, что в чистой воде нет одиночных ионов с положительными и отрицательными зарядами, плавающими вокруг, что позволяет электричеству перемещаться. При введении солей, хлоридов, сульфидов, карбонатов и других ионов электропроводность воды будет увеличиваться по мере увеличения концентрации ионов. Больше ионов, больше дороги для движения электричества.

Что влияет на проводимость воды?

Как мы только что обсуждали, ионы являются источником электропроводности воды, и чем больше ионов, тем выше электропроводность. Кроме того, эта характеристика материала учитывает концентрацию ионов, размер ионов и температуру раствора (в данном случае воды).

Температура также напрямую связана с электропроводностью воды, так как с повышением температуры повышается и электропроводность. (Примечание: для металлов верно обратное!) Это поднимает важный вопрос о обязательной калибровке зонда проводимости перед измерением — небольшие изменения температуры могут оказать заметное влияние на проводимость воды. Например, обычные растворы на водной основе и калибровочный раствор KOH коррелируют изменение на один градус Цельсия с изменением проводимости примерно на 2%. Этот процент называется крутизной проводимости раствора, как и при калибровке зондов pH.

Кроме того, в этом чате об электропроводности имеет значение тип воды. Говорим ли мы о питьевой воде, природной воде, обработанной воде или чистой воде, все они будут иметь разную проводимость из-за разных типов ионов и концентраций. Огромную роль в этом факторе будет играть среда, в которой находится вода. Загрязняющие вещества могут легко попадать в естественные водные источники из стоков, а различные климатические условия могут вызывать большее или меньшее испарение, что меняет концентрацию ионов. Таким образом, электрическую проводимость можно использовать для классификации различных типов воды или создания контрольных показателей, к которым следует стремиться в промышленных и/или потребительских приложениях для надлежащего контроля качества.

Таким образом, у нас есть 3 фактора проводимости для обычных водных растворов:

1. Концентрация ионов
2. Тип/размер ионов
3. Температура

рассчитать все это для вас. Обратите внимание, что калибровка по-прежнему требуется.

Почему важна проводимость воды?

Многие отрасли промышленности и общее благосостояние населения зависят от высокого качества воды. Как обсуждалось выше, качество воды можно косвенно измерить с помощью проводимости, что дает представление о том, сколько загрязнителей существует в воде и обладает способностью передавать электричество.

Поскольку электропроводность обычно измеряется в микросименсах на сантиметр (мкСм/см) или в 1000 раз больше миллисименсов на сантиметр (мСм/см), исходные измерения можно контролировать, чтобы поддерживать высокое качество воды со здоровой электропроводностью. уровни.

Например, соленая морская вода будет иметь значения проводимости около 50-70 мСм/см в зависимости от местоположения и температуры, тогда как значения проводимости питьевой воды должны быть ниже, чем 1 мСм/см. Более того, высокочувствительные производственные процессы (полупроводники, фармацевтика) нуждаются в чрезвычайно чистой воде со значениями проводимости менее 1 мкСм/см, что в 1000 раз меньше, чем у питьевой воды.

Поэтому, если значения проводимости становятся слишком высокими, это может означать, что в воде присутствуют нежелательные количества загрязняющих веществ или они недавно попали в воду. Избыточные ионы, способствующие более высокой проводимости, могут нанести вред бытовой сантехнике и водонагревателям из-за химического накопления или износа; это также может быть вредно для здоровья человека и животных, если потребление происходит в течение длительных периодов времени. С другой стороны, в промышленных приложениях могут возникнуть те же проблемы, которые могут вывести из строя дорогостоящее оборудование, процессы и/или выход продукта.

Все эти побочные эффекты можно предотвратить, если надлежащий мониторинг электропроводности будет включен в обычную процедуру. Независимо от области применения Atlas Scientific предложит датчик проводимости, соответствующий вашим требованиям, даже промышленные датчики, которые крепятся непосредственно к трубопроводу для непрерывного мониторинга.

Atlas Scientific предлагает промышленные датчики двух различных марок: датчик проводимости K 1.0 и датчик проводимости K 0.1. K 0.1 следует использовать для приложений, требующих более чувствительных показаний проводимости (до 0,07 мкСм/см), тогда как K 1.0 будет иметь более высокий диапазон проводимости до 200 мСм/см.

Кроме того, для потребительских, экологических испытаний, лабораторного использования или задач, требующих метода зондирования, доступны как мини-, так и обычные зонды проводимости в двух различных диапазонах, подходящих для всех областей применения. K 10 по сравнению с K 1 дает ту же концепцию, что и промышленные датчики, с более высоким номером, соответствующим более высокому диапазону проводимости, и наоборот.

(Примечание: это значение K относится к константе проводимости, определяемой размером двух проводниковых пластин и расстоянием друг от друга внутри зонда. Различные размеры пластин и разные разделительные расстояния позволяют использовать разные диапазоны проводимости и значения K. )

В любом случае установка зонда и калибровочного раствора будет привязана к конкретному приложению, которое поможет вам начать измерения электропроводности. Это позволит пользователю обнаружить повышенную проводимость в воде и впоследствии предоставить подробную информацию о необходимых действиях для предотвращения нежелательных последствий для здоровья и/или повреждения оборудования.

Как работают датчики проводимости

Датчики проводимости работают так же, как обычные двухконтактные вилки. Если поместить две проводящие пластины (обычно из графита или других сильных проводящих металлов, таких как платина) в раствор, между ними будут находиться ионы. Затем датчик проводимости подает напряжение переменного тока (AC) на проводящие пластины. Затем ионы текут к противоположно заряженной панели, создавая электрический ток.

Как мы узнали ранее, чем больше ионов, тем больше возможностей для электричества. В результате сила этого тока соотносится со значением проводимости. Следовательно, чем выше концентрация ионов, тем большее движение ионов (повышение температуры) увеличивает силу измеряемого электрического тока и дает более высокое значение проводимости.

Перед фактическим измерением электропроводности образца необходимо выполнить этап калибровки, чтобы убедиться, что датчик выровнен по размеру проводящих пластин и разделительному расстоянию между ними. Возвращаясь к константе проводимости K, эта установка пластины определяет измеряемый диапазон проводимости контактного зонда.

Как откалибровать кондуктометр/зонд

Во-первых, калибровка чрезвычайно важна для обеспечения правильного измерения электропроводности. Хорошая сторона заключается в том, что, в отличие от других распространенных датчиков, контактные датчики проводимости не нуждаются в повторной калибровке после первой калибровки.

Как отмечалось ранее, эти контактные датчики электропроводности имеют фиксированный размер пластины, фиксированное расстояние друг от друга, которое никогда не изменится и не ухудшится в течение всего срока службы датчика. Эта конкретная настройка будет коррелировать датчик с фиксированной константой проводимости K (отсюда 0,1, 1, 10), и, следовательно, после калибровки датчик будет точным только в определенном диапазоне проводимости.

Из-за этой настройки и значения K калибровка должна происходить в диапазоне точной проводимости, предпочтительно в середине. Например, K 1.0 имеет диапазон от 5 до 200 000 мкСм/см.

Atlas Scientific предлагает специальные растворы для калибровки значения K, состоящие из различных концентраций хлорида калия (KOH), для целевого значения K и диапазона датчика проводимости. Эти высокоточные растворы будут иметь значение проводимости на бутылке, которая будет использоваться во время калибровки.

После приобретения датчика электропроводности и калибровочного раствора первым шагом калибровки является простое погружение датчика в калибровочный раствор в том виде, в котором он будет использоваться при тестировании (т. к промышленному зонду во время калибровки).

Во время калибровки лучше иметь датчик температуры, чтобы убедиться, что температура раствора близка к 25 ^o C. Кроме того, наклоните датчик, чтобы удалить любые пузырьки, оставшиеся возле электродов.

После погружения зонда определите измерение с помощью значения электропроводности на бутылке с калибровочным раствором.

Теперь ваш зонд проводимости готов к неограниченному использованию.

Как измерить электропроводность раствора

После правильной калибровки зонда проводимости, как описано выше, зонд можно поместить в раствор или установить непосредственно в трубопровод для однократного или непрерывного измерения соответственно.

Обязательно учитывайте диапазон (или значение K) каждого зонда, чтобы ваш зонд точно измерял электропроводность в диапазоне образца. Эти датчики обычно имеют широкий диапазон проводимости, поэтому нет необходимости знать точное значение образца.

Зная здоровые уровни электропроводности воды, можно создать базовый уровень для конкретного применения. Затем, когда значения проводимости превысят нормальный уровень, вы будете проинформированы о необходимости принятия мер.

Как уменьшить электропроводность воды

В общем, ответить на этот вопрос непросто из-за большого разнообразия факторов, которые могут повышать электропроводность. Как мы обсуждали выше, проводимость увеличивается из-за более высокого содержания растворенных твердых веществ в растворе. Следовательно, при удалении этих растворенных солей и твердых веществ проводимость будет уменьшаться. Другими словами, очистка воды.

Это снижение проводимости может быть достигнуто двумя способами: фильтрацией или устранением первопричины.

Фильтрация

Доступно несколько различных вариантов фильтрации воды от растворенных твердых частиц в зависимости от области применения и доступных ресурсов.

• деионизация
• обратный осмос
• угольная фильтрация
• дистилляция (испарение)

Как правило, установка системы деионизации лучше всего подходит для снижения содержания растворенных твердых веществ, которые способствуют высокой проводимости. Эти системы могут использоваться в крупномасштабных приложениях для фильтрации воды перед подачей в домохозяйство или технологический процесс, или они могут поставляться в виде небольших портативных систем для мелкомасштабной фильтрации. Например, в системе есть различные смолы для нацеливания на положительно и отрицательно заряженные ионы и удаления их из воды, когда она прокачивается через систему. Имейте в виду, что чем крупнее операция, тем дороже может стать этот подход; при настройке системы деионизации лучше проконсультироваться со специалистом.

В частности, деионизация обычно выполняется в промышленности для производства деионизированной (деионизированной) воды, в основном для лабораторных условий, но это может быть лишь одним из этапов процесса очистки воды. Вода также может подвергаться дистилляции (испарение воды, сбор пара, конденсация), деионизации, фильтрации через уголь, обратному осмосу и т. д., в зависимости от требований к электропроводности.

Эта комбинация методов очистки приводит к различным определениям чистоты воды: очищенная, сверхчистая, дистиллированная, дважды дистиллированная, деионизированная. Как правило, проводимость будет уменьшаться при большей фильтрации и уменьшении количества растворенных твердых веществ.

Устранение первопричины

Этот подход больше ориентирован на промышленное применение, но его можно рассматривать и в потребительском мире. Этот подход следует рассмотреть, если значения проводимости были постоянно здоровыми, а затем внезапно резко возросли.

Вместо того, чтобы быстро тратить кучу денег на фильтрацию, сначала подумайте над такими вопросами, как «Изменилось ли сырье в процессе? Подвержен ли мой водопровод выщелачиванию или внешним загрязнителям?» Другими словами, что еще могло повлиять на такое большое изменение проводимости? Например, значительно увеличилась проводимость дворового бассейна. Уровня хлора может быть недостаточно для уничтожения всех бактерий, или насос сломался.

Поскольку ответить на этот вопрос непросто, возможно, придется выбрать фильтрацию, но выявление основной причины увеличения количества растворенных твердых частиц может сэкономить много времени и энергии, связанных с фильтрацией.