Електропровідність води – дуже важлива для кожного з нас якість води.

Кожна людина повинна знати, що вода, як правило, має електропровідність. Незнання цього факту може призвести до згубних наслідків для життя та здоров'я.

Дамо кілька визначень поняттю електропровідність, загалом, та електропровідності води зокрема.

Електропровідність, це …

Скалярна величина, що характеризує електропровідність речовини та дорівнює відношенню щільності електричного струму провідності до напруженості електричного поля.

Властивість речовини проводити електричний струм, що незмінюється в часі, під дією незмінного в часі електричного поля.

Тлумачний словник Ушакова

Електропровідність (електропровідність, мн. ні, жен. (фіз.)) – здатність проводити, пропускати електрику.

Тлумачний словник Ушакова. Д.М. Ушаків. 1935-1940

Велика політехнічна енциклопедія

Електропровідність або Електрична провідність - властивість речовини проводити під дією електричного поля, що не змінюється, незмінний в часі електричний струм. Е. п. обумовлена ​​наявністю в речовині рухомих електричних зарядів – носіїв струму. Видом носія струму визначається електронна (у металів та напівпровідників), іонна (у електролітів), електронно-іонна (у плазми) та дірочна (спільно з електронною) (у напівпровідників). Залежно від питомої електричної провідності всі тіла поділяють на провідники, напівпровідники та діелектрики, фіз. величина, обернена до електричного опору. У СІ одиницею електричної провідності є сименс (див.); 1 див = 1 Ом-1.

Велика політехнічна енциклопедія - М.: Світ та освіта. Рязанцев В. Д.. 2011

Електропровідність води, це …

Політехнічний термінологічний тлумачний словник

Електропровідність води – це показник провідності водою електричного струму, що характеризує вміст солей у воді.

Політехнічний термінологічний тлумачний словник. Упорядкування: В. Бутаков, І. Фаградянц. 2014

Морський енциклопедичний довідник

Електропровідність морської води – здатність морської води проводити струм під впливом зовнішнього електричного поля завдяки наявності у ній носіїв електричних зарядів - іонів розчинених солей, переважно NaCl. Електропровідність морської води збільшується пропорційно до підвищення її солоності і в 100 - 1000 разів більше, ніж у річкової води. Залежить також температури води.

Морський енциклопедичний довідник - Л.: Суднобудування. За редакцією академіка Н. Н. Ісаніна. 1986

З наведених вище визначень стає очевидним, що величина електропровідності води не є константою, а залежить від наявності у ній солей та інших домішок. Приміром, електропровідність води мінімальна.

Як же дізнатися електропровідність води, як її виміряти.

Кондуктометрія – вимірювання електропровідності води

Для вимірювання електропровідності води використовується метод Кондуктометрія (дивіться визначення нижче), а прилади, за допомогою яких вимірюють електропровідність, мають співзвучну методу назву – Кондуктометри.

Кондуктометрія, це …

Тлумачний словник іншомовних слів

Кондуктометрія та, мн. ні, ж. (нім. Konduktometrie

Тлумачний словник іншомовних слів Л. П. Крисина.- М: Російська мова, 1998

Енциклопедичний словник

Кондуктометрія (від англ. conductivity - електропровідність та грецьк. metroo - вимірюю) - електрохімічний метод аналізу, заснований на вимірі електричної провідності розчинів. Застосовують визначення концентрації розчинів солей, кислот, основ, контролю складу деяких промислових розчинів.

Енциклопедичний словник. 2009

Питома електропровідність води

І на завершення наведемо кілька значень питомої електропровідності до різних видів вод*.

Питома електропровідність води, це …

Довідник технічного перекладача

Питома електропровідність води – електропровідність одиниці обсягу води.

[ГОСТ 30813-2002]

Питома електропровідність води*:

• Водопровідна вода – 36,30 мкСМ/м;
• - 0,63 мкСМ/м;
• Питна (бутильована) – 20,2 мкСМ/м;
• Питна виморожена – 19,3 мкСМ/м;
• Водопровідна виморожена – 22 мкСМ/м.

* Стаття «Електропровідність зразків питної води різного ступеня чистоти» Автори: Воробйова Людмила Борисівна. Журнал: «Інтерекспо Гео-Сибір Випуск №-5/том 1/2012».

Довжина та відстань Маса Заходи об'єму сипучих продуктів та продуктів харчування Площа Об'єм та одиниці виміру в кулінарних рецептах Температура Тиск, механічна напруга, модуль Юнга Енергія та робота Потужність Сила Час Лінійна швидкість Плоский кут Теплова ефективність та паливна економічність Числа Одиниці виміру кількості інформації Курси жіночого одягу та взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Кутова швидкість та частота обертання Прискорення Кутове прискорення Щільність Питомий об'єм Момент інерції Момент сили Обертовий момент Питома теплота згоряння (за масою) Щільність енергії та питома теплота згоряння палива (за об'ємом) Різниця температур Коефіці опір Питома теплопровідність Питома теплоємність Енергетична експозиція, потужність теплового випромінювання Щільність теплового потоку Коефіцієнт тепловіддачі Об'ємна витрата Масова витрата Молярна витрата Щільність потоку маси Молярна концентрація Масова концентрація в розчині Динамічна (абсолютна) в'язкість рівень звуку Чутливість мікрофонів Рівень звукового тиску (SPL) Яскравість Сила світла Освітленість Роздільна здатність у комп'ютерній графіці Частота і довжина хвилі Оптична сила в діоптріях та фокусна відстань Оптична сила в діоптріях та збільшення лінзи (×) Електричний заряд Лінійна щільність заряду Поверхнева щільність заряду струму Поверхнева щільність струму Напруженість електричного поля Електростатичний потенціал і напруга Електричний опір Питомий електричний опір Електрична провідність Питома електрична провідність Електрична ємність Індуктивність Американський калібр проводів У dBm (дБм або дБмВт), dBу ність магнітного поля Магнітний потік Магнітна індукція Потужність поглиненої дози іонізуючого випромінювання Радіоактивність. Радіоактивний розпад Радіація. Експозиційна доза: Радіація. Поглинена доза Десяткові приставки Передача даних Типографіка та обробка зображень Одиниці вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

1 мікросименс на сантиметр [мкСм/см] = 0,0001 сименс на метр [См/м]

Вихідна величина

Перетворена величина

сименс на метр пикосименс на метр мо на метр мо на сантиметр абмо на метр абмо на сантиметр статмо на метр статмо на сантиметр сименс на сантиметр мілісіменс на метр мілісіменс на сантиметр мікросіменс на метр мікросименс на сантиметр умовна одиниця електро. перерахунку 700 мільйонних часток, коеф. перерахунку 500 мільйонних часток, коеф. перерахунку 640 TDS, мільйонних часток, коеф. перерахунку 640 TDS, мільйонних часток, коеф. перерахунку 550 TDS, мільйонних часток, коеф. перерахунку 500 TDS, мільйонних часток, коеф. перерахунку 700

Докладніше про питому електричну провідність

Введення та визначення

Питома електрична провідність (або питома електропровідність)є мірою здатності речовини проводити електричний струм чи переміщати електричні заряди у ньому. Це відношення густини струму до напруженості електричного поля. Якщо розглянути куб із провідного матеріалу зі стороною 1 метр, то питома провідність дорівнюватиме електричної провідності, виміряної між двома протилежними сторонами цього куба.

Питома провідність пов'язана з провідністю наступною формулою:

G = σ(A/l)

де G- електрична провідність, σ - Питома електрична провідність, А- поперечний переріз провідника, перпендикулярний напряму електричного струму та l- Довжина провідника. Цю формулу можна використовувати з будь-яким провідником у формі циліндра чи призми. Зазначимо, що цю формулу можна використовувати і для прямокутного паралелепіпеда, тому що він є окремим випадком призми, основою якої є прямокутник. Нагадаємо, що питома електрична провідність - величина, зворотна питомого електричного опору.

Людям, далеким від фізики та техніки, буває складно зрозуміти різницю між провідністю провідника та питомою провідністю речовини. Тим часом, звісно, ​​це різні фізичні величини. Провідність - це властивість даного провідника або пристрою (наприклад, резистора або гальванічної ванни), тоді як питома провідність - це невід'ємна властивість матеріалу, з якого виготовлено цей провідник або пристрій. Наприклад, питома провідність міді завжди однакова, незалежно від того, як змінюється форма та розміри предмета з міді. У той же час, провідність мідного дроту залежить від його довжини, діаметра, маси, форми та деяких інших факторів. Звичайно, схожі об'єкти з матеріалів з вищою питомою провідністю мають вищу провідність (хоч і не завжди).

У Міжнародній системі одиниць (СІ) одиницею питомої електричної провідності є сименс на метр (Див/м). Одиниця провідності, що входить до неї, названа на честь німецького вченого, винахідника, підприємця Вернера фон Сіменса (1816–1892 рр.). Заснована ним 1847 р. компанія Siemens AG (Сіменс) є однією з найбільших компаній, що випускають електротехнічне, електронне, енергетичне, транспортне та медичне обладнання.

Діапазон питомих електричних провідностей дуже широкий: від матеріалів, що мають високий питомий опір, таких як скло (яке, між іншим, добре проводить електричний струм, якщо його нагріти до червоного) або поліметилметакрилат (органічне скло) до дуже хороших провідників, таких як срібло, мідь чи золото. Питома електрична провідність визначається кількістю зарядів (електронів та іонів), швидкістю їх руху та кількістю енергії, яку вони можуть переносити. Середні значення питомої провідності мають водні розчини різних речовин, які використовуються, наприклад, у гальванічних ваннах. Іншим прикладом електролітів із середніми значеннями питомої провідності є внутрішнє середовище організму (кров, плазма, лімфа та інші рідини).

Провідність металів, напівпровідників та діелектриків детально обговорюється в наступних статтях Конвертера фізичних величин сайт: , та Електрична провідність. У цій статті ми обговоримо докладніше питому провідність електролітів, а також методи та просте обладнання для її вимірювання.

Питома електрична провідність електролітів та її вимір

Питома провідність водних розчинів, у яких електричний струм виникає внаслідок руху заряджених іонів, визначається кількістю носіїв заряду (концентрацією речовини у розчині), швидкістю їх руху (рухливість іонів залежить від температури) та зарядом, які вони несуть (визначуваною валентністю іонів). Тому в більшості водних розчинів підвищення концентрації призводить до збільшення числа іонів і, отже, збільшення питомої провідності. Однак після досягнення певного максимуму питома провідність розчину може зменшуватися при подальшому збільшенні концентрації розчину. Тому розчини з двома різними концентраціями однієї і тієї ж солі можуть мати однакову питому провідність.

Температура також впливає на провідність, тому що при підвищенні температури іони рухаються швидше, що призводить до збільшення питомої провідності. Чиста вода – поганий провідник електрики. Звичайна дистильована вода, в якій міститься в рівноважному стані вуглекислий газ з повітря та загальна мінералізація менше 10 мг/л, має питому електричну провідність близько 20 мСм/см. Питома провідність різних розчинів наведена нижче у таблиці.

Для визначення питомої провідності розчину використовується вимірювач опору (омметр) чи провідності. Це практично однакові пристрої, що відрізняються лише шкалою. Обидва вимірюють падіння напруги на ділянці ланцюга, яким протікає електричний струм від батареї приладу. Виміряне значення провідності вручну або автоматично перераховується до питомої провідності. Це здійснюється з урахуванням фізичних характеристик вимірювального пристрою чи датчика. Датчики питомої провідності влаштовані просто: це пара (або дві пари) електродів, занурених у електроліт. Датчики для вимірювання питомої провідності характеризуються постійної датчика питомої провідності, яка у найпростішому випадку визначається як відношення відстані між електродами Dдо площі (електроду), перпендикулярної до течії струму А

Ця формула добре працює, якщо площа електродів значно більша за відстань між ними, так як у цьому випадку більша частина електричного струму протікає між електродами. Приклад: для 1 кубічного сантиметра рідини K = D/A= 1 см/1 см² = 1 см⁻¹. Зазначимо, що датчики питомої провідності з маленькими електродами, розсунутими на відносну відстань, характеризуються значеннями постійної датчика 1.0 cm⁻¹ і вище. У той же час датчики з відносно великими електродами, розташованими близько один до одного, мають постійну 0,1 cm⁻¹ або менше. Постійна датчика для вимірювання питомої електричної провідності різних пристроїв знаходиться від 0,01 до 100 cm⁻¹.

Теоретична постійна датчика: ліворуч - K= 0,01 см⁻¹ , справа - K= 1 см⁻¹

Для отримання питомої провідності виміряної провідності використовується наступна формула:

σ = K ∙ G

σ - Питома провідність розчину См/см;

K- постійна датчика в см⁻¹;

G- Провідність датчика в сименсах.

Постійну датчика зазвичай не розраховують за його геометричними розмірами , а вимірюють у конкретному вимірювальному пристрої або конкретної вимірювальної установки з використанням розчину з відомою провідністю. Ця виміряна величина і вводиться в прилад для вимірювання питомої провідності, який автоматично розраховує питому провідність за вимірюваними значеннями провідності або опору розчину. У зв'язку з тим, що питома провідність залежить від температури розчину, пристрої її вимірювання часто містять датчик температури, який вимірює температуру і забезпечує автоматичну температурну компенсацію вимірювань, тобто, приведення результатів до стандартної температури 25°C.

Найпростіший спосіб вимірювання провідності - прикласти напругу до двох плоских електродів, занурених у розчин, і виміряти струм, що протікає. Цей метод називається потенціометричним. За законом Ома, провідність Gє ставленням струму Iдо напруги U:

Однак не все так просто, як описано вище – при вимірі провідності є багато проблем. Якщо використовується постійний струм, іони збираються біля поверхонь електродів. Також біля поверхонь електродів може виникнути хімічна реакція. Це призводить до збільшення поляризаційного опору на поверхнях електродів, що, своєю чергою, призводить до отримання помилкових результатів. Якщо спробувати виміряти звичайним тестером опір, наприклад, розчину хлористого натрію, добре видно, як показання на дисплеї цифрового приладу досить швидко змінюються у бік збільшення опору. Щоб унеможливити вплив поляризації, часто використовують конструкцію датчика з чотирьох електродів.

Поляризацію також можна запобігти або, принаймні, зменшити, якщо використовувати при вимірі змінний струм замість постійного та ще й підлаштовувати частоту в залежності від провідності. Низькі частоти використовуються для вимірювання низької питомої провідності, коли вплив поляризації невеликий. Вищі частоти використовуються для вимірювання високих провідностей. Зазвичай частота підлаштовується в процесі вимірювання автоматично з урахуванням отриманих значень провідності розчину. Сучасні цифрові двоелектродні вимірювачі провідності зазвичай використовують змінний струм складної форми та температурну компенсацію. Вони відкалібровані на заводі-виробнику, проте в процесі експлуатації часто потрібне повторне калібрування, оскільки постійне вимірювальне комірки (датчика) змінюється з часом. Наприклад, вона може змінитися при забрудненні датчика або фізико-хімічних змін електродів.

У традиційному двоелектродному вимірнику питомої провідності (саме такий ми будемо використовувати в нашому експерименті) між двома електродами прикладена змінна напруга і вимірюється струм, що протікає між електродами. Цей простий метод має один недолік - вимірюється як опір розчину, а й опір, викликане поляризацією електродів. Для зведення впливу поляризації до мінімуму використовують чотириелектродну конструкцію датчика, а також покриття електродів платиновим чернем.

Загальна мінералізація

Пристрої для вимірювання питомої електричної провідності часто використовують для визначення загальної мінералізації або вмісту твердих речовин(англ. total dissolved solids, TDS). Це міра загальної кількості органічних та неорганічних речовин, що містяться в рідині у різних формах: іонізованої, молекулярної (розчиненої), колоїдної та у вигляді суспензії (нерозчиненої). До розчинених речовин належать будь-які неорганічні солі. Головним чином це хлориди, бікарбонати і сульфати кальцію, калію, магнію, натрію, а також деякі органічні речовини, розчинені у воді. Щоб ставитись до загальної мінералізації, речовини повинні бути або розчиненими, або у формі дуже дрібних частинок, які проходять крізь фільтри з діаметром пір менше 2 мікрометрів. Речовини, які постійно перебувають у розчині у зваженому стані, але не можуть пройти крізь такий фільтр, називається зваженими твердими речовинами(Англ. total suspended solids, TSS). Загальна кількість завислих речовин зазвичай вимірюється визначення якості води.

Існує два методи вимірювання вмісту твердих речовин: гравіметричний аналіз, що є найбільш точним методом, вимірювання питомої провідності. Перший метод – найточніший, але потребує великих витрат часу та наявності лабораторного обладнання, оскільки воду потрібно випарувати до отримання сухого залишку. Зазвичай це робиться за температури 180°C у лабораторних умовах. Після повного випаровування залишок зважується на точних терезах.

Другий метод не такий точний, як гравіметричний аналіз. Однак він дуже зручний, широко поширений і є найбільш швидким методом, оскільки є простим виміром провідності і температури, що виконується за кілька секунд недорогим вимірювальним приладом. Метод вимірювання питомої електропровідності можна використовувати у зв'язку з тим, що питома провідність води залежить від кількості розчинених у ній іонізованих речовин. Цей метод особливо зручний для контролю якості питної води або оцінки загальної кількості іонів у розчині.

Виміряна провідність залежить від температури розчину. Тобто чим вище температура, тим вище провідність, тому що іони в розчині при підвищенні температури рухаються швидше. Для одержання вимірювань, незалежних від температури, використовується концепція стандартної (опорної) температури, до якої наводяться результати виміру. Опорна температура дозволяє порівняти результати, отримані за різних температур. Таким чином, вимірювач питомої провідності може вимірювати реальну провідність, а потім використовувати функцію коригування, яка автоматично приведе результат до опорної температури 20 або 25°C. Якщо необхідна дуже висока точність, зразок можна помістити в термостат, відкалібрувати вимірювальний прилад при тій же температурі, яка буде використовуватися при вимірюваннях.

Більшість сучасних вимірювачів питомої провідності мають вбудований датчик температури, який використовується як для температурної корекції, так і для вимірювання температури. Найдосконаліші прилади здатні вимірювати та відображати виміряні значення в одиницях питомої провідності, питомого опору, солоності, загальної мінералізації та концентрації. Однак ще раз відзначимо, що всі ці прилади вимірюють лише провідність (опір) та температуру. Усі фізичні величини, які показує дисплей, розраховуються приладом з урахуванням виміряної температури, яка використовується для автоматичної компенсації температур і приведення виміряних значень до стандартної температури.

Експеримент: вимірювання загальної мінералізації та провідності

На закінчення ми виконаємо кілька експериментів з вимірювання питомої провідності за допомогою недорогого вимірювача загальної мінералізації (так званого солемером, салінометром або кондуктомером) TDS-3. Ціна «безіменного» приладу TDS-3 на eBay з урахуванням доставки на момент написання статті менш ніж US$3.00. Такий самий прилад, але з назвою виробника коштує вже в 10 разів дорожче. Але це для любителів платити за бренд, хоча дуже висока ймовірність того, що обидва прилади будуть випущені на тому самому заводі. TDS-3 здійснює температурну компенсацію і для цього має датчик температури, розташований поруч з електродами. Тому його можна використовувати і як термометр. Слід ще раз відзначити, що прилад реально вимірює не саму мінералізацію, а опір між двома дротяними електродами та температуру розчину. Все інше він автоматично розраховує з використанням калібрувальних коефіцієнтів.

Вимірювач загальної мінералізації допоможе визначити вміст твердих речовин, наприклад, при контролі якості питної води або визначення солоності води в акваріумі або прісноводному ставку. Його можна також використовувати для контролю якості води в системах фільтрації та очищення води, щоб дізнатися коли настав час замінити фільтр або мембрану. Прилад відкалібрований на заводі-виробнику за допомогою розчину хлориду натрію NaCl з концентрацією 342 ppm (частиною на мільйон або мг/л). Діапазон вимірювання приладу – 0–9990 ppm або мг/л. PPM - мільйонна частка, безрозмірна одиниця виміру відносних величин, що дорівнює 110⁻⁶ від базового показника. Наприклад, масова концентрація 5 мг/кг = 5 мг на 1 000 000 мг = 5 частин на мільйон або мільйонних часток. Так само, як відсоток є однією сотою часткою, мільйонна частка є однією мільйонною часткою. Відсотки та мільйонні частки за змістом дуже схожі. Мільйонні частки, на відміну відсотків, зручні для вказівки концентрації дуже слабких розчинів.

Прилад вимірює електричну провідність між двома електродами (тобто величину, зворотну опору), потім перераховує результат у питому електричну провідність (в англомовній літературі часто використовують скорочення EC) за наведеною вище формулою провідності з урахуванням постійної датчика K, потім виконує ще один перерахунок, помножуючи отриману питому провідність коефіцієнт перерахунку 500. У результаті виходить значення загальної мінералізації в мільйонних частках (ppm). Докладніше про це – нижче.

Даний прилад для вимірювання загальної мінералізації не можна використовувати для перевірки якості води з високим вмістом солей. Прикладами речовин із високим вмістом солей є деякі харчові продукти (звичайний суп із нормальним вмістом солі 10 г/л) та морська вода. Максимальна концентрація натрію хлориду, яку може виміряти цей прилад - 9990 ppm або близько 10 г/л. Це нормальна концентрація солі в харчових продуктах. Даним приладом також не можна виміряти солоність морської води, оскільки вона зазвичай дорівнює 35 г/л або 35000 ppm, що набагато вище, ніж прилад здатний виміряти. При спробі виміряти таку високу концентрацію пристрій виведе повідомлення про помилку Err.

Солемір TDS-3 вимірює питому провідність і для калібрування та перерахунку концентрацію використовує так звану «шкалу 500» (або «шкалу NaCl»). Це означає, що для отримання концентрації у мільйонних частках значення питомої провідності в мСм/см множиться на 500. Тобто, наприклад, 1,0 мСм/см множиться на 500 і виходить 500 ppm. У різних галузях промисловості використовують різні шкали. Наприклад, у гідропоніці використовують три шкали: 500, 640 та 700. Різниця між ними тільки у використанні. Шкала 700 заснована на вимірюванні концентрації хлориду калію в розчині і перерахунок питомої провідності концентрацію виконується так:

1,0 мСм/см x 700 дає 700 ppm

Шкала 640 використовує коефіцієнт перетворення 640 для перетворення мСм ppm:

1,0 мСм/см x 640 дає 640 ppm

У нашому експерименті ми спочатку виміряємо загальну мінералізацію дистильованої води. Солемір показує 0 ppm. Мультиметр показує опір 1,21 МОм.

Для експерименту приготуємо розчин натрію хлориду NaCl з концентрацією 1000 ppm і виміряємо концентрацію за допомогою TDS-3. Для приготування 100 мл розчину нам потрібно розчинити 100 мг натрію хлориду і долити дистильованої води до 100 мл. Зважимо 100 мг натрію хлориду і помістимо його в мірний циліндр, додамо трохи дистильованої води і розмішаємо до повного розчинення солі. Потім доллємо воду до мітки 100 мл і ще раз добре розмішаємо.

Для експериментального визначення провідності використовували два електроди, виготовлені з того ж матеріалу і з тими ж розмірами, що і електроди TDS-3. Виміряний опір становив 2,5 КОм.

Тепер, коли нам відомий опір і концентрація хлориду натрію в мільйонних частках, ми можемо приблизно розрахувати постійну вимірювальну комірку солемеру TDS-3 за наведеною вище формулою:

K = σ/G= 2 мСм/см x 2,5 кОм = 5 см⁻¹

Це значення 5 см⁻¹ близько до розрахункової величини постійного вимірювального осередку TDS-3 із зазначеними нижче розмірами електродів (див. малюнок).

• D = 0,5 см – відстань між електродами;
• W = 0,14 см – ширина електродів
• L = 1,1 см – довжина електродів

Постійна датчика TDS-3 дорівнює K = D/A= 0,5/0,14x1,1 = 3,25 cm⁻¹. Це не дуже відрізняється від отриманого вище значення. Нагадаємо, що наведена вище формула дозволяє лише приблизно оцінити постійну датчика.

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Дистильована вода- очищена вода, що практично не містить домішок та сторонніх включень. Отримують перегонкою у спеціальних апаратах – дистиляторах.

Характеристики

Вода дистильована нормується на підставі ГОСТ 6709-72 «Вода дистильована».

Фізичні

Питома електропровідність дистильованої води зазвичай менше 5 мкСм/см. Питома електропровідність деіонізованої води може бути меншою за 0,05 мкСм/см.

Дистильована вода має pH = 5,4-6,6

Особливості

Будучи дуже чистою, відсутність сторонніх механічних включень може бути перегріта вище точки кипіння, або переохолоджена нижче точки замерзання без здійснення фазового переходу. Фазовий перехід інтенсивно відбувається при введенні механічних домішок або струшуванні.

Використання

Дистильовану воду використовують для коригування щільності електроліту, безпечної експлуатації акумулятора, промивання системи охолодження, розведення концентратів охолоджуючих рідин та інших побутових потреб. Наприклад, для коригування температури замерзання незамерзаючої склоомиваючої рідини і кольорового фотодруку.

Шкода здоров'ю людини

Постійне споживання дистильованої води завдає непоправної шкоди здоров'ю людини через створення дисбалансу водно-сольового балансу. Неврівноваженість виникає при розбіжності pH - водневого показника крові людини та дистильованої води.

Найважливіший для здоров'я параметр питної води

pH - водневий показник

pH - це водневий показник, (від латинських слів potentia hydrogeni - сила водню) - міра активності (у разі розбавлених розчинів відображає концентрацію) іонів водню в розчині, що кількісно виражає його кислотність, обчислюється як негативний (взятий зі зворотним знаком) десятковий логарифм концентрації іонів, виражених у молях на літр: pH = -log. Тобто. рН визначається кількісним співвідношенням у воді іонів Н+ та ОН-, що утворюються при дисоціації води. (Міль - одиниця виміру кількості речовини.) У дистильованій воді рН Коли концентрації обох видів іонів у розчині однакові, кажуть, що розчин має нейтральну реакцію. При додаванні до води кислоти концентрація іонів водню збільшується, а концентрація гідроксид-іонів відповідно зменшується, при додаванні основи - навпаки, підвищується вміст гідроксид-іонів, а концентрація іонів водню падає. Коли > кажуть, що розчин є кислим, а за > - лужним.
Організм балансує рН внутрішніх рідин, підтримуючи значення певному рівні. Кислотно-лужний баланс організму – це певне співвідношення кислот та лугів у ньому, що сприяє його нормальному функціонуванню. Кислотно-лужний баланс залежить від збереження щодо постійних пропорцій між міжклітинними та внутрішньоклітинними водами у тканинах організму. Якщо кислотно-лужна рівновага рідин в організмі не підтримуватиметься постійно, нормальне функціонування та збереження життя виявляться неможливими.
Оптимальний рН питної води = від 7,0 до 8,0.
За даними японських дослідників, питна вода з pH вище 7 збільшує показники тривалості життя населення на 20-30%.

Як визначити якість дистильованої води? Яким чином виконується аналіз та контроль показників? Поняття дистильованої води та її характеристики. Основні хімічні показники цієї рідини. Нормативні документи для контролю якості води. Властивості дистильованої води та її впливом геть людський організм. Методи контролю якості в домашніх та лабораторних умовах. Якість дистильованої води перевіряється по залишку домішок. Аналіз та контроль показників безпосередньо пов'язаний із складом вихідної рідини, способом виробництва дистиляту, справністю пристрою з перегонки, а також умовами, в яких зберігається така вода.

Поняття та характеристики

Дистильована вода - це рідина, очищена від речовин неорганічного та органічного походження. Сюди відносяться сполуки мінеральних солей, завислі речовини, патогенні мікроорганізми, продукти розпаду після різних живих організмів тощо. Важливо розуміти, що не кожна рідина, яка пройшла процес випаровування та осіла у конденсат, може вважатися дистилятом.

Дистильовану рідину застосовують для лікування людей, тому її склад та якість дуже важливі. Від цього залежить здоров'я людини. У зв'язку із цим якість дистильованої води регламентується нормами, а саме ГОСТ 6709-72. Основні показники дистильованої води описуються у цих документах.

Базові показники по воді, що пройшла дистиляцію

Концентрація в мг на дм³	Назва елемента
Не > 5	Залишки домішок після випаровування
Не > 0,02	Кількість елементів амонійних солей та частинок аміаку
Не > 0,2	Частка нітратів
Не > 0,5	Присутність у складі сульфатів
Не > 0,02	Рівень хлорування
Не > 0,05	Наявність частинок алюмінію
Не > 0,05	Залишки заліза
Не > 0,8	Частка елементів кальцію
Не > 0,02	Наявність частинок міді
Не > 0,05	Присутність свинцю
Не > 0,2	Наявність частинок цинку
Не > 0,08	Концентрація відновлювальних елементів
5,4-6,6	Кислотність рідини
5 х 10 -4 ступеня	Питома електропровідність складу

Вода, що дистилює, буває різної стадії очищення в залежності від призначення рідини. Аналіз рідини дозволяє дуже точно виявити ступінь її очищення та наявність різних домішок у складі. Так, буває апірогенна рідина, яка відрізняє повною відсутністю пірогенних елементів у своєму складі. До цих елементів належать речовини органічного походження, і навіть різні бактеріальні компоненти. При цьому дані складові можуть негативно впливати на людину, викликаючи такі симптоми, як підвищення температури тіла, порушення в обміні речовин, зміни в системі кровообігу тощо. Саме тому дистилят, призначений виготовлення складів для ін'єкцій, має бути обов'язково очищений від пирогенных речовин.

Властивості дистиляту

Дуже важливо відстежувати вплив рідини, що пройшла дистиляцію, на організм людини. Як ми вже говорили, дистилят найчастіше використовується для лікування людини. Саме тому в кожній аптеці має вестись журнал аналізу дистильованої води. Однак, незважаючи на лікувальні властивості такої рідини, безконтрольний прийом її протипоказаний, оскільки склад може негативно впливати на людський організм.

Якщо ви вирішите використовувати дистильовану воду замість звичайної питної, то ризикуєте завдати серйозної шкоди своєму здоров'ю, а саме:

• Дистилят здатний дуже швидко виводити з організму людини сполуки хлоридів, що призведе до стійкого дефіциту цього мікроелемента.
• Така вода може призводити до порушення об'ємної та кількісної рівноваги меду рідинними об'ємами в тілі людини.
• Вода, що пройшла дистиляцію, погано вгамовує спрагу, тому ви більше питимете.
• Дана рідина викликає прискорене сечовипускання, що спричиняє втрату елементів калію, натрію та сполук хлоридів, та їх нестачу в тілі.
• Концентрація гормонів, які відповідають за водно-сольовий баланс, порушується.

Контроль якості дистильованої води

Контролювати склад цієї рідини можна кількома способами:

1. У домашніх умовах використовуючи спеціально призначені для цього компактні прилади.
2. Контролює кількість органіки у складі води, здатної відновлювати марганцевокислий калій.
3. Метод контролю за питомою електропровідністю.

Розглянемо кожен метод перевірки докладніше.

У домашніх умовах можна перевірити якість дистильованої води, використовуючи кілька приладів. Так, для контролю жорсткості дистиляту використовується прилад, званий у народі, солемір (TDS-метр). Відповідно до ГОСТу номер 6702-72 допустима концентрація солей у дистильованій воді становить 5 мг/л. Відсоток вмісту хлоридів у такій воді визначають за допомогою хлорметра. За ГОСТом цей показник повинен дорівнювати 0,02 мг/л. Кислотність води вимірюється рН-метром, який дозволяє дуже точно встановити кислотно-лужний баланс рідини. Норма цього показника має бути в межах 5,4-6,6 мг/л. Питому електропровідність дистильованої води вимірюють кондуктометром. Показник вважається не більше норми, якщо прилад показує значення 500.

Другий метод контролю можна проводити лише у лабораторних умовах. Суть його полягає в тому, що при виявленні в дистильованій воді речовин, здатних відновлювати калію перманганат в концентрації більше 0,08 мг/дм³, вода вважається неякісною. У такій ситуації потрібно виконати повторну перегонку з додаванням необхідних розчинів.

Досить поширеним методом оцінки якості дистильованої води є її перевірка по питомій електропровідності. Про розчин відмінної якості говорить показник не менше 2 мкСм/см.

Вам необхідно оцінити якість дистильованої води, але потрібних пристроїв для проведення оцінки у вас немає? Тоді звертайтесь до нашої лабораторії, де вам проведуть усі аналізи, необхідні для контролю якості рідини. Щоб замовити аналіз, достатньо зв'язатися з нами за вказаними телефонами. Вартість наших послуг ви можете уточнити у менеджера під час дзвінка.

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

ВОДА ДИСТИЛОВАНА

ТЕХНІЧНІ УМОВИ

ГОСТ 6709-72

ІПК ВИДАВНИЦТВО СТАНДАРТІВ

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

Дата введення 01.01.74

Цей стандарт поширюється на дистильовану воду, що отримується в перегінних апаратах і застосовується для аналізу хімічних реактивів та приготування розчинів реактивів. Дистильована вода є прозорою, безбарвною рідиною, що не має запаху. Формула: Н 2 О. Молекулярна маса (за міжнародними атомними масами 1971 р.) – 18,01.

1. ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ

1.1. За фізико-хімічними показниками дистильована вода повинна відповідати вимогам та нормам, зазначеним у таблиці.

найменування показника
1. Масова концентрація залишку після випарювання, мг/дм 3 не більше
2. Масова концентрація аміаку та амонійних солей (NH 4), мг/дм 3 , не більше
3. Масова концентрація нітратів (КО 3), мг/дм 3 , не більше
4. Масова концентрація сульфатів (SO 4), мг/дм 3 , не більше
5. Масова концентрація хлоридів (С l), мг/дм 3 , не більше
6. Масова концентрація алюмінію (А l), мг/дм 3 , не більше
7. Масова концентрація заліза (Fe), мг/дм 3 , не більше
8. Масова концентрація кальцію (Сa), мг/дм 3 , не більше
9. Масова концентрація міді (С u), мг/дм 3 не більше
10. Масова концентрація свинцю (Р b), %, не більше
11. Масова концентрація цинку (Zn), мг/дм 3 не більше
12. Масова концентрація речовин, що відновлюють КМ n Про 4 (O), мг/дм 3 не більше
13. рН води
14. Питома електрична провідність при 20 °С, см/м, не більше

(Змінена редакція, Зм. № 2).

2. ПРАВИЛА ПРИЙМАННЯ

2.1. Правила приймання – за ГОСТ 3885. 2.2. Допускається виробника показники з 1 по 12 визначати періодично. Періодичність контролю встановлює виробник. (Запроваджено додатково, Зм. № 2).

3. МЕТОДИ АНАЛІЗУ

3.1а. Загальні вказівки щодо проведення аналізу - за ГОСТ 27025. При зважуванні використовують лабораторні ваги загального призначення типів ВЛР-200 г та ВЛКТ-500 г-М або ВЛЕ-200 г. Допускається застосування інших засобів вимірювання з метрологічними характеристиками та обладнання з технічними характеристиками , а також реактивів за якістю не нижче зазначених у цьому стандарті. 3.1. Проби відбирають за ГОСТ 3885. Обсяг середньої проби має бути не менше ніж 5 дм 3 . 3.1а, 3.1. (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.2. (Виключений, Изм. № 1). 3.3. Визначення масової концентрації залишку після випарювання Визначення проводять за ГОСТ 27026. Для цього беруть 500 см 3 води, що аналізується, відміряні циліндром 2-500 (ГОСТ 1770). Воду вважають відповідною до вимог цього стандарту, якщо маса сухого залишку не перевищуватиме 2,5 мг. (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.4. (Виключений, Изм. № 2). 3.5. Визначення масової концентрації аміаку та амонійних солей (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.5.1. вода дистильована за цим стандартом; перевірена за п. 3.3; вода дистильована, що не містить аміаку та амонійних солей; готують наступним чином: 500 см 3 дистильованої води поміщають у круглодонну колбу приладу для відгону, додають 0,5 см 3 концентрованої сірчаної кислоти, нагрівають до кипіння і відганяють 400 см 3 рідини, відкинувши перші 100 см 3 дистиляту. Воду, що не містить аміак та амонійні солі, зберігають у колбі, закритій пробкою з «гуськом», що містить розчин сірчаної кислоти; кислота сірчана за ГОСТ 4204, концентрована та розчин 1:3; натрію гідроксид, розчин з масовою часткою 20 %, що не містить аміаку; готують за ГОСТ 4517; реактив Несслера: готують за ГОСТ 4517; розчин, що містить NH 4; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/дм 3 NH 4 ; прилад для відгону, що складається з круглодонної колби місткістю 1000 см 3 холодильника з бризкоуловителем і приймальної колби; плоскодонна пробірка з безбарвного скла з пришліфованою пробкою діаметром 20 мм і місткістю 120 см 3 ; піпетка 4(5)-2-1(2) та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; циліндр 1(3)-100 та 1-500 за ГОСТ 1770. (Змінена редакція, Изм. № 1, 2). 3.5.2. Проведення аналізу 100 см 3 аналізованої води поміщають циліндром в пробірку, додають 2,5 см 3 розчину гідроксиду натрію і перемішують. Потім додають 1 см 3 реактиву Несслер і знову перемішують. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо спостерігається через 20 хв по осі пробірки забарвлення аналізованого розчину не буде інтенсивніше забарвлення розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим і містить у такому ж обсязі: 100 см 3 води, що не містить аміаку і амонійних солей, NH 4 , 2,5 см 3 розчину гідроксиду натрію і 1 см 3 реактиву Несслера. 3.6. Визначення масової концентрації нітратів 3.5.2, 3.6. (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.6.1. вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; індигокармін; розчин готують за ГОСТ 10671.2; кислота сірчана за ГОСТ 4204, х.ч.; натрію гідроксид за ГОСТ 4328, х.ч., розчин концентрації з(NaOH) = 0, l моль/дм 3 (0,1 н.), готують за ГОСТ 25794.1 без встановлення коефіцієнта виправлення; хлористий натрій за ГОСТ 4233, розчин з масовою часткою 0,25 %; розчин, що містить NO 3; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,01 мг/см 3 NO 3 ; колба КН-1-50-14/23 ТХС або КН-2-50-18 ТХС за ГОСТ 25336; піпетки 4(5)-2-1 та 6(7)-2-5(10, 25) за ГОСТ 29169-91; чашка випарна 2 за ГОСТ 9147 або чаша 50 за ГОСТ 19908; циліндр 1(3)-25(50) згідно з ГОСТ 1770. 3.6.2. Проведення аналізу 25 см 3 аналізованої води поміщають піпеткою в чашку, додають 0,05 см 3 розчину гідроксиду натрію, перемішують і випарюють насухо по п. 3.3. Чашку відразу ж знімають з лазні, до сухого залишку додають 1 см 3 розчину хлористого натрію, 0,5 см 3 розчину індигокарміну і обережно при перемішуванні додають 5 см 3 сірчаної кислоти. Через 15 хв вміст чашки кількісно переносять у конічну колбу, чашку обполіскують у два прийоми 25 см 3 дистильованої води, приєднуючи її до основного розчину, і вміст колби перемішують. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо забарвлення аналізованого розчину не буде слабше забарвлення розчину порівняння, приготованого наступним чином: у випарювальну чашку поміщають 0,5 см 3 розчину, що містить 0,005 мг NO 3 , 0,05 см 3 розчину гідроксиду натрію і випарюють на водяній бані. Чашку відразу ж знімають із водяної лазні; далі сухий залишок обробляють так само одночасно з сухим залишком, отриманим після випарювання аналізованої води, додаючи такі ж кількості реактивів в тому ж порядку. 3.6.1, 3.6.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.7. Визначення масової концентрації сульфатів (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.7.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; барій хлористий ГОСТ 4108, розчин з масовою часткою 10 %; кислота соляна за ГОСТ 3118, розчин концентрації з(НС1) = 1 моль/дм 3 (1 н.), Готують за ГОСТ 25794.1 без встановлення коефіцієнта поправки; розчин, що містить SO 4 ; готують за ГОСТ 4212 на аналізованій воді відповідним розведенням основного розчину тією ж водою отримують розчин концентрацією SO 4 0,01 мг/см 3 ; спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300; піпетки 4(5)-2-2 та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; склянка В-1-50 ТЗ за ГОСТ 25336; циліндр 1(3)-50 за ГОСТ 1770. 3.7.2. Проведення аналізу 40 см 3 аналізованої води поміщають циліндром у склянку (з міткою на 10 см 3) і упарюють на електроплитці до мітки. Потім охолоджують, повільно додають при перемішуванні 2 см 3 етилового спирту, 1 см 3 розчину соляної кислоти і 3 см 3 розчину хлористого барію, попередньо профільтрованого через знезолений фільтр «синя стрічка». Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо опалесценція аналізованого розчину, що спостерігається на темному тлі через 30 хв, не буде інтенсивніше опалесценції розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим і містить: 10 см 3 аналізованої води, що містить 0,015 мг SO 4 , спирту, 1 см 3 розчину соляної кислоти та 3 см 3 розчину хлористого барію. 3.7.1, 3.7.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.8. Визначення масової концентрації хлоридів 3.8.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; кислота азотна за ГОСТ 4461, розчини з масовою часткою 25 та 1 %; готують за ГОСТ 4517; вуглекислий натрій за ГОСТ 83, розчин з масовою часткою 1 %; срібло азотнокисле за ГОСТ 1277; розчин із масовою часткою близько 1,7 %; розчин, що містить l ; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/см 3 l; пробірка П4-15-14/23 ХС за ГОСТ 25336; піпетки 4(5)-2-1 та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; чашка випарна 3 за ГОСТ 9147 або чаша 100 за ГОСТ 19908; циліндр 1(3)-50 за ГОСТ 1770. 3.8.2. Проведення аналізу 50 см 3 аналізованої води поміщають циліндром у випарювальну чашку, додають 0,1 см 3 розчину вуглекислого натрію і випарюють насухо по п. 3.3. Залишок розчиняють у 3 см 3 води, якщо розчин каламутний, його фільтрують через знезолений фільтр «синя стрічка», промитий гарячим розчином азотної кислоти з часткою 1 %, і переносять у пробірку. Чашку змивають 2 см 3 води, приєднуючи промивні води до розчину, додають при перемішуванні 0,5 см 3 розчину азотної кислоти з часткою 25 % і 0,5 см 3 розчину азотнокислого срібла. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо спостерігається через 20 хв на темному тлі опалесценція аналізованого розчину не буде інтенсивніше опалесценції розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим і містить у такому ж обсязі: 0,001 мг З l , 0,1 см 3 розчину вуглекислого 0,5 см 3 розчину азотної кислоти з масовою часткою 25 % та 0,5 см 3 розчину азотнокислого срібла. 3.8.1, 3.8.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.9. Визначення масової концентрації алюмінію із застосуванням стильбазо (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.9.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; аскорбінова кислота (вітамін С) розчин з масовою часткою 5 %, свіжоприготовлений; буферний ацетатний розчин рН 5,4; готують за ГОСТ 4919.2; кислота соляна за ГОСТ 3118, розчин концентрації з(НС l) = 0,1 моль/дм 3 (0,1 н.); готують за ГОСТ 25794.1 без встановлення коефіцієнта виправлення; розчин, що містить А l; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/см 3 А l ; стильбазо, розчин з масовою часткою 0,02%; придатний протягом двох місяців; піпетки 4(5)-2-1(2) та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; пробірка П4-15-14/23 ХС за ГОСТ 25336; чашка випарна № 2 за ГОСТ 9147 або чаша 40(50) за ГОСТ 19908; циліндр 1(3)-25(50) згідно з ГОСТ 1770. 3.9.2. Проведення аналізу 20 см 3 аналізованої води поміщають циліндром у випарювальну чашку і випарюють насухо по п. 3.3. До залишку додають 0,25 см 3 розчину соляної кислоти, кількісно переносять 2,25 см 3 води в пробірку, додають при перемішуванні 0,15 см 3 розчину аскорбінової кислоти, 0,5 см 3 розчину стильбазо і 5 см 3 ацетатного буферного розчину. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо забарвлення аналізованого розчину через 10 хв не буде інтенсивніше забарвлення розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим і містить у такому ж обсязі: 0,001 мг А l , 0,25 см 3 розчину соляної кислоти, 0,15 см 3 розчини аскорбінової кислоти, 0,5 см 3 розчину стильбазо і 5 см 3 буферного розчину. 3.9.1, 3.9.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.9а. Визначення масової концентрації алюмінію із застосуванням ксиленолового помаранчевого 3.9а.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; розчин ацетатний буферний рН 3,4; готують за ГОСТ 4919.2; кислота соляна за ГОСТ 3118, х.ч., розчин концентрації з(НС l) = 0,1 моль/дм 3 (0,1 н.); готують за ГОСТ 25794.1 без встановлення коефіцієнта виправлення; ксиленоловий помаранчевий, розчин з масовою часткою 0,1%; готують за ГОСТ 4919.1; розчин, що містить А l; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/см 3 А l ; колба КН-1-50-14/23 ТХС або КН-2-50-18 ТХС за ГОСТ 25336; піпетки 4(5)-2-1 та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; чашка випарна № 3 за ГОСТ 9147 або чаша 100 за ГОСТ 19908; циліндр 1(3)-100 за ГОСТ 1770. 3.9а.2. Проведення аналізу 60 см 3 аналізованої води поміщають циліндром у випарювальну чашку і випарюють насухо по п. 3.3. Залишок розчиняють у 0,25 см 3 розчину соляної кислоти, 2 см 3 води та кількісно переносять 8 см 3 води в конічну колбу. Потім до розчину додають 10 см 3 буферного ацетатного розчину, 1 см 3 розчину ксиленолового помаранчевого, колбу поміщають у водяну баню (80 °С) на 5 хв і охолоджують. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо спостерігається в світлі, що проходить, на тлі молочного скла рожево-оранжеве забарвлення по рожевому відтінку буде не інтенсивніше забарвлення розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим і містить у такому ж обсязі води 0,003 мг А l , 0 3 розчини соляної кислоти, 10 см 3 ацетатного буферного розчину і 1 см 3 розчину ксиленолового оранжевого. 3.9а. - 3.9а.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.10. Визначення масової концентрації заліза (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.10.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; амоній надсірчанокислий за ГОСТ 20478, розчин з масовою часткою 5%, свіжоприготовлений; амоній роданистий за ГОСТ 27067, розчин з масовою часткою 30 %, очищений від заліза екстракцією ізоаміловим спиртом (екстракцію проводять після підкислення розчину сірчаної кислоти розчину до знебарвлення спиртового шару); сірчана кислота за ГОСТ 4204, х.ч., розчин з масовою часткою 20 %; розчин, що містить Fe; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/см 3 Fe ; спирт ізоаміловий за ГОСТ 5830; піпетки 4(5)-2-1(2) та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; пробірка із безбарвного скла з пришліфованою пробкою місткістю 100 см 3 та діаметром 20 мм; циліндр 1(3)-50(100) за ГОСТ 1770. (Змінена редакція, Изм. № 1, 2). 3.10.2. Проведення аналізу 40 см 3 аналізованої води поміщають циліндром в пробірку, додають 0,5 см 3 розчину сірчаної кислоти, 1 см 3 розчину надсірчанокислого амонію, 3 см 3 розчину роданистого амонію, перемішують, додають 3,7 см 3 ізоамілового спирту, ретельно розшарування розчину. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо забарвлення спиртового шару аналізованого розчину не буде інтенсивніше забарвлення спиртового шару розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим таким же чином і містить: 20 см 3 аналізованої води, 0,001 мг Fe , 0,25 см 3 розчину кислоти, 1 см 3 розчину надсірчанокислого амонію, 1,5 см 3 розчину роданистого амонію і 3 см 3 ізоамілового спирту. 3.11. Визначення масової концентрації кальцію 3.10.2, 3.11. (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.11.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; соляна кислота за ГОСТ 3118, розчин з масовою часткою 10 %; готують за ГОСТ 4517; мурексид (амонійна сіль пурпурової кислоти), розчин з масовою часткою 0,05%; придатний протягом двох діб; натрію гідроксид за ГОСТ 4328, розчин концентрації з(NaOH) = 1 моль/дм 3 (1 н.), Готують за ГОСТ 25794.1 без встановлення коефіцієнта поправки; розчин, що містить Ca; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,01 мг/см 3 Ca; пробірки П4-15-14/23 ХС за ГОСТ 25336; піпетки 4(5)-2-1 та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; чашка випарна 1 за ГОСТ 9147 або чаша 20 за ГОСТ 19908; циліндр 1(3)-25(50) згідно з ГОСТ 1770. 3.11.2. Проведення аналізу 10 см 2 аналізованої води поміщають циліндром у випарювальну чашку і випарюють насухо по п. 3.3. Сухий залишок обробляють 0,2 см 3 розчину соляної кислоти і кількісно переносять 5 см 3 води пробірку. Потім додають 1 см 3 розчину гідроксиду натрію, 0,5 см 3 розчину мурексиду і перемішують. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо спостерігається через 5 хв рожево-фіолетове забарвлення аналізованого розчину по рожевому відтінку не буде інтенсивніше за забарвлення розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим і містить у такому ж обсязі: 0,008 мг Ca , 0,2 см 3 розчину кислоти, 1 см 3 розчину гідроксиду натрію і 0,5 см 3 розчину мурексиду. 3.11.1, 3.11.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.12. Визначення масової концентрації міді (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.12.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; натрію N, N-діетилдітіокарбамат 3-водний за ГОСТ 8864, розчин з масовою часткою 0,1%; свіжоприготовлений; кислота соляна за ГОСТ 3118, розчин із масовою часткою 25 %; готують за ГОСТ 4517; розчин, що містить Cu; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/см 3 Cu ; спирт ізоаміловий за ГОСТ 5830; пробірка з безбарвного скла з шліфованою пробкою місткістю 100 см 3 і діаметром 20 мм або циліндр 2(4)-100 за ГОСТ 1770; піпетка 4(5)-2-1(2) та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; циліндр 1(3)-50(100) за ГОСТ 1770. (Змінена редакція, Изм. № 1, 2). 3.12.2. Проведення аналізу 50 см 3 аналізованої води поміщають циліндром в пробірку, додають 1 см 3 розчину соляної кислоти, перемішують, додають 3,8 см 3 ізоамілового спирту і двічі по 1 см 3 розчину 3-водного N , N -діетилдітіокарбамату натрію, перемішуючи порції розчину 3-водного N , N -діетилдітіокарбамату натрію протягом 1 хв і витримують до розшарування. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо забарвлення спиртового шару аналізованого розчину, що спостерігається, не буде інтенсивніше забарвлення спиртового шару розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим таким же чином і містить: 25 см 3 аналізованої води, 0,0005 мг Cu , 1 см 3 розчину соля кислоти, 3 см 3 ізоамілового спирту і 2 см 3 розчину 3-водного N, N-діетилдітіокарбамату натрію. 3.13. Визначення масової концентрації свинцю 3.12.2, 3.13. (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.13.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; оцтова кислота за ГОСТ 61, х.ч., розчин з масовою часткою 10%; калій залізисто-синьородистий 3-водний за ГОСТ 4207, розчин з масовою часткою 1 %, свіжоприготовлений; натрій тетраборнокислий 10-водний за ГОСТ 4199, розчин концентрації з(Na 2 B 4 O 7 ·10 H 2 O) = 0,05 моль/дм 3; розчин, що містить Pb; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/см 3 Pb; сульфарсазен (індикатор), розчин готують згідно з ГОСТ 4919.1; піпетки 4(5)-2-1(2) та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; пробірка П4-15-14/23 ХС за ГОСТ 25336; чашка випарна 2 за ГОСТ 9147 або чаша 50 за ГОСТ 19908; циліндр 1(3)-25(50) згідно з ГОСТ 1770. 3.13.2. Проведення аналізу 20 см 3 аналізованої води поміщають циліндром у випарювальну чашку і випарюють насухо по п. 3.3. Сухий залишок обробляють 1 см 3 розчину оцтової кислоти і знову випарюють насухо. Потім чашку охолоджують, залишок змочують 0,1 см 3 розчину оцтової кислоти, кількісно переносять 3 см 3 води в пробірку, додають 0,2 см 3 розчину железистосинеродистого калію, 0,25 см 3 розчину сульфарсазена, перемішують, додають 2 см натрію і знову перемішують. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо забарвлення аналізованого розчину, що спостерігається по осі пробірки в світлі, що проходить на білому тлі, не буде інтенсивніше забарвлення розчину порівняння, приготовленого одночасно з аналізованим і містить у такому ж обсязі: 0,001 мг Р b , 0,1 см 3 розчини оцтової кислоти, 0,2 см 3 розчину железистосинеродистого калію, 0,25 см 3 розчину сульфарсазена і 2 см 3 розчину тетраборнокислого натрію. 3.13.1, 3.13.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.14. Визначення масової концентрації цинку (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.14.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; аміак водний за ГОСТ 3760, розчин із масовою часткою 5 %, свіжоприготовлений; кислота винна за ГОСТ 5817, розчин із масовою часткою 10 %; лимонна кислота моногідрат і безводна за ГОСТ 3652, розчин з масовою часткою 10 %; розчин, що містить Zn; готують за ГОСТ 4212; відповідним розведенням готують розчин, що містить 0,001 мг/см 3 Zn; сульфарсазен, розчин з масовою часткою 0,02%; готують наступним чином: 0,02 г сульфарсазену розчиняють у 100 см 3 води та додають 1 - 2 краплі розчину аміаку; піпетки 4(5)-2-1(2) та 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169; пробірка П4-15-14/23 ХС за ГОСТ 25336; чашка випарна 1 за ГОСТ 9147 або чаша 20 за ГОСТ 19908; циліндр 1-10 за ГОСТ 1770 або піпетка 6(7)-2-5(10) за ГОСТ 29169. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.14.2. Проведення аналізу 5 см 3 аналізованої води поміщають циліндром або піпеткою у випарювальну чашку і випарюють насухо по п. 3.3. Чашку охолоджують, сухий залишок кількісно переносять 3 см 3 води в пробірку, додають при перемішуванні 0,8 см 3 розчину винної кислоти, 0,2 см 3 розчину лимонної кислоти, 0,8 см 3 розчину аміаку і 0,5 см 3 розчину сульфарсазену . Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо забарвлення аналізованого розчину, що спостерігається по осі пробірки, в світлі, що проходить, на білому тлі не буде інтенсивніше забарвлення стандартного розчину, приготовленого одночасно з аналізованим і містить у такому ж обсязі: 0,001 мг Zn , 0,8 см 3 розчину винної кислоти, 0,2 см 3 розчину лимонної кислоти, 0,8 см 3 розчину аміаку та 0,5 см 3 розчину сульфарсазену. 3.15. Визначення масової концентрації речовин, що відновлюють марганцевокислий калій 3.14.2, 3.15. (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.15.1. Реактиви, розчини та апаратура:вода дистильована за цим стандартом, перевірена за п. 3.3; калій марганцевокислий за ГОСТ 20490, розчин концентрації з(1/5 КМ n Про 4) = 0,01 моль/дм 3 (0,01 н.), свіжоприготовлений, готують за ГОСТ 25794.2; сірчана кислота за ГОСТ 4204, розчин з масовою часткою 20 %, готують за ГОСТ 4517; колба КН-1-500-24/29 ТХС або КН-2-500-34 ТХС за ГОСТ 25336; піпетки 4(5)-2-1 та 6(7)-2-5 за ГОСТ 29169; циліндр 1(3)-250 за ГОСТ 1770. 3.15.2. Проведення аналізу 250 см 3 аналізованої води поміщають циліндром в колбу, додають 2 см 3 розчину сірчаної кислоти і 0,25 см 3 розчину марганцевокислого калію і кип'ятять протягом 3 хв. Воду вважають відповідною вимогам цього стандарту, якщо при спостереженні в світлі, що проходить, на білому тлі в аналізованому розчині буде помітне рожеве забарвлення, при порівнянні з рівним об'ємом тієї ж води, до якої не додані названі вище реактиви. 1 см 3 розчину марганцевокислого калію, концентрації точно з(КМ n Про 4) = 0,01 моль/дм 3 відповідає 0,08 мг кисню. 3.15.1, 3.15.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2). 3.16. Визначення рН води проводять на універсальному іономері ЕВ-74 зі скляним електродом за 20 °С. (Змінена редакція, Зм. № 2). 3.17. Питому електричну провідність визначають кондуктометрі будь-якого типу при 20 °З.

4. ЗБЕРІГАННЯ

4.1. Воду зберігають у герметично закритих поліетиленових та фторопластових пляшках або іншій тарі, що забезпечує стабільну якість води. (Змінена редакція, Зм. № 2).

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

Добридень!
Підкажіть, чи існує якийсь теореточний метод визначення провідності води з розчиненими в ній сполуками, якщо відома вихідна провідність води та точне кількісне вміст розчинених у воді сполук.

Наперед дякую!

Точний розрахунок питомої електропровідності виробляють за спеціальними емпіричними формулами з використанням відкаліброваних розчинів хлористого калію із заздалегідь відомою величиною УЕП. Виміряну величину прийнято відображати з використанням одиниці виміру Сіменс, 1 См обернений 1 Ом. Причому для солоної води результати досліджень відображаються См/м, а прісної води – мкСм/метр, тобто у мікросименсах. Вимірювання електропровідності водних розчинівдає для дистильованої води величину УЕП від 2 до 5 мкСм/метр, для атмосферних опадів величину від 6 до 30 і більше мкСм/метр, а для прісних річкових та озерних вод у тих районах, де повітряне середовище сильно забруднене, величина УЕП може коливатися в межах 20-80 мкСМ/див.

Щоб пом'якшити цю проблему, часто замість двох використовуються чотири електроди. Поляризація електрода може бути відвернена або зменшена шляхом застосування змінного струму та регулювання частоти вимірювання. Низькі частоти використовуються для вимірювання низької провідності, де опір поляризації порівняно невеликий. Вищі частоти використовуються для вимірювання високих значень провідності. Сучасні цифрові двоелектродні вимірювачі провідності зазвичай використовують складні форми змінного струму та температурну компенсацію.

Для приблизної оцінки УЕП можна скористатися емпірично знайденим співвідношенням залежності УЕП від вмісту солей у воді (мінералізація):

УЕП ( мкСм/см ) = вміст солей (мг / л) / 0,65

Тобто, для визначення УЕП (мкСм/см) показник вмісту солей (мінералізацію води) (мг/л) ділять на поправочний коефіцієнт 0,65. Розмір цього коефіцієнта коливається залежно від типу вод діапазоні 0,55-0,75. Розчини хлористого натрію проводять струм краще: вміст NaCl (мг/л) = 0,53 мкСм/см або 1 мг/л NaCl забезпечує електропровідність 1,9 мкСм/см.

Експеримент: вимірювання загальної мінералізації та провідності

Вони відкалібровані на заводі, і часто потрібне повторне калібрування в полі, оскільки постійне комірки змінюється з часом. Він може бути змінений через забруднення або фізико-хімічну модифікацію електродів. У традиційному двоелектродному вимірювачі провідності між двома електродами подається змінна напруга та вимірюється результуючий струм. Цей лічильник, хоч і простий, має один недолік - він вимірює не тільки опір розчину, а й опір, спричинений поляризацією електродів.

Для орієнтовного розрахунку УЕП за вмістом солей у воді (мінералізації) можна скористатися наступним графіком (рис. 1):

Мал. 1. Графік залежності УЕП від вмісту у воді солей (мінералізації).

УЕП також вимірюється за допомогою спеціального приладу – кондуктометра, що складається з платинових або сталевих електродів, що занурюються у воду, через які пропускається змінний струм частотою від 50 Гц (у маломінералізованій воді) до 2000 Гц і більше (у солоній воді) шляхом вимірювання електричного опору .

Для мінімізації впливу поляризації часто використовуються 4-електродні осередки, а також платиновані клітини, покриті платинової чорної. Пристрої для вимірювання електропровідності часто використовуються для вимірювання загальної кількості твердих розчинених речовин. Це міра загальної маси всіх органічних та неорганічних речовин, що містяться в рідині у різних формах: іонізованої, молекулярної, колоїдної та суспендованої. Розчинені тверді речовини відносяться до будь-яких неорганічних солей, головним чином кальцію, калію, магнію, натрію, хлоридів, бікарбонатів та сульфатів та деякої органічної речовини, розчиненої у воді.

Принцип дії кондуктометра ґрунтується на прямій залежності електроводності води (сили струму в постійному електричному полі, що створюється електродами приладу) від кількості розчинених у воді сполук. Широкий спектр відповідного обладнання дозволяє зараз вимірювати провідність практично будь-якої води від надчистої (дуже низька провідність) до насиченої хімічними сполуками (висока провідність).

Загальна кількість твердих розчинених речовин зазвичай вимірюється у воді для визначення його якості. Існує два основних методи вимірювання загальної кількості розчинених твердих речовин: гравіметричний аналіз, який є найбільш точним методом, та вимірювання провідності.

Другий метод не такий точний, як гравіметричний аналіз. Однак метод провідності є найбільш зручним, корисним, широко поширеним і швидким методом, оскільки це простий вимір провідності та температури, що можна зробити за кілька секунд за допомогою недорогого пристрою. Цей метод може бути використаний, оскільки електропровідність води пов'язана з концентрацією іонізованих речовин, розчинених у воді. Це особливо корисно для цілей контролю якості, таких як контроль питної води або оцінка загальної кількості іонів у розчині.

Кондуктометр можна придбати навіть у зоомагазинах, причому можливі комбінації такого приладу з рН метром. Крім того, такий прилад можна придбати в конторах та фірмах, які торгують обладнанням для екологічних досліджень www.tdsmeter.ru/com100.html.

Умільці, які добре володіють паяльником, можуть самі виготовити прилад для вимірювання електропровідності конструкції І.І.Ванюшина. (журнал "Рибне господарство", 1990 р., №5, стор. 66-67. Крім того, у всіх деталях цей пристрій та способи його калібрування описані в дуже корисній книзі "Сучасний акваріум та хімія", автори І.Г.Хомченка , А.В.Тріфонов, Б.Н.Разуваєв, Москва, 1997 р). Прилад зроблений на поширеній мікросхемі К157УД2, яка є двома операційними підсилювачами. На першому зібрано генератор змінного струму, на другому – підсилювач за стандартною схемою, з якого знімаються показання цифровим або аналоговим вольтметром (рис. 2).

Отримання та контроль якості дистильованої води

Вимірювання провідності залежить від температури, тобто. при підвищенні температури провідність також збільшується, оскільки іони у розчині рухаються швидше. Для отримання незалежних від температури вимірювань було введено концепцію еталонної температури. Це дозволяє порівнювати результати провідності за різних температур. Якщо потрібна дуже висока точність, зразок можна помістити в термостат, а потім вимірювач буде калібрований з такою ж температурою, яка використовується для вимірювання.

Мал. 2. Саморобний кондуктометр.

Для виключення впливу температури вимірювання еоектропроводності проводяться при постійній температурі 20 0 С, оскільки значення електропровідності і результат вимірювань залежать від температури, як тільки температура підвищується хоча б на 1 0 С, вимірювана величина електропровідності також збільшується приблизно на 2%. Найчастіше її перераховують по відношенню до 20 0 З коригувальної таблиці, або наводяться до неї з використанням емпіричних формул.

Більшість сучасних вимірювачів провідності містять убудований температурний датчик, який можна використовувати для корекції температури, а також для вимірювання температури. Однак всі вони вимірюють тільки провідність та температуру, а потім обчислюють необхідне фізичне значення та виробляють температурну компенсацію.

Такий самий пристрій з фірмовим найменуванням, ймовірно, зроблений на тій же фабриці, коштуватиме в 10 разів більше. Але це для тих, хто любить платити лише за фірмову назву. Слід зазначити, що два фактичні фізичні значення, які цей пристрій вимірює, є опором розчину між двома електродами та температурою розчину.

Коригувальна таблиця для розрахунку УЕП.

Температура, °С	Поправочний коефіцієнт	Температура, °С	Поправочний коефіцієнт	Температура, °С	Поправочний коефіцієнт

Розрахунок питомої електропровідності води у разі проводиться за формулою :

Це безрозмірна величина. Так само, як відсоток означає із сотні, частини на мільйон одиниць означає із мільйона. Ми обговоримо ці розрахунки нижче. Прикладами речовин із високою концентрацією солей є деякі харчові продукти та морська вода. Це лише нормальна концентрація солі у багатьох харчових продуктах.

Багато галузях існує безліч різних масштабів. Різниця між ними полягає у їх використанні. Для нашого експерименту ми спочатку виміряємо загальну кількість твердих розчинених речовин у дистильованій воді. Щоб приготувати 100 мл розчину, нам знадобиться 100 мг натрію хлориду і до 100 мл дистильованої води. Щоб зробити розчин, ми поміщаємо хлорид натрію у вимірювальний циліндр, додаємо трохи дистильованої води та перемішуємо до повного розчинення хлориду натрію. Потім додайте дистильовану воду до 100 мл і знову добре перемішайте.

УЕП = C п/R

де C п - ємність датчика приладу, що залежить від матеріалу та розмірів електродів і має розмірність см-1, визначається при тарування приладу по розчинах калію хлористого з відомою величиною питомої електропровідності; K - температурний коефіцієнт для приведення виміряної величини за будь-якої температури до прийнятого постійного її значення; R - вимірюваний електричний опір води приладом в Омах.

Це трохи менше від значення 5 см-1. Зауважимо, що формула обчислення константи осередку може давати лише приблизне значення. У вас є труднощі з перекладом одиниці виміру іншою мовою? Електропровідність оцінює кількість всіх розчинених солей або загальну кількість розчинених іонів у воді.

Що у світі мікросфери на сантиметр? Це одиниці електропровідності. Датчик складається з двох металевих електродів, які рівно на відстані 0 см один від одного і виступають у воду. На електродах подається постійна напруга. Електричний струм протікає через воду через цю напругу і пропорційний концентрації розчинених іонів у воді - чим більше іонів, тим більше провідна вода призводить до більш високого електричного струму, який вимірюється електронним способом. Дистильована або деіонізована вода має дуже мало розчинених іонів і тому майже немає струму, що протікає через щілину.

Прилад необхідно відградувати у значеннях опору. Для градуювання можна рекомендувати такі опори: 1 кОм (електропровідність 1000 мкСм), 4 кОм (250 мкСм), 10 кОм (100 мкСм).

Для того щоб точніше визначити питому електропровідність, потрібно знати постійну посудину для вимірювання СX. Для цього необхідно приготувати 0,01 М розчину хлориду калію (KCl) і виміряти його опір R KCl , (у кОм) в приготовленій комірці. Місткість судини визначається за формулою:

Класифікація сольових вод

Ви знайдете обидва набори одиниць в опублікованій науковій літературі, хоча їх числові значення ідентичні. Це просто символ масштабу, від 0 до 14, який оцінює водні розчини залежно від їхньої кислотності або лужності. Чистій воді дається число 7 - прямо в середині шкали - тому що воно містить однакову кількість кислотних та основних іонів і тому є нейтральним. Принаймні збільшення лужності розчину значення рН підвищується; у міру збільшення кислотності, рН знижується. Кожен крок є збільшення або зменшення в десять разів.

C п = R KC УЕП KCl

де УЕП KC - питома електропровідність 0,01М розчину KCl при даній температурі мкСм/см, знайдена за коригувальною таблицею.

Розрахунок УЕП після цього провадиться за формулою:

УЕП = C п (K Т ) / R

РН зразка води є мірою концентрації іонів водню. Термін рН був отриманий від того, як розраховується концентрація іонів водню - негативний логарифм концентрації іонів водню. Те, що це означає для тих, хто не є математиком, полягає в тому, що при вищому рН менше іонів вільного водню і що зміна однієї одиниці рН відображає десятикратну зміну концентрацій іону водню. Наприклад, кількість іонів водню в 10 разів більша, ніж при рН 7, ніж при рН.

Встановлення величини загальної мінералізації води

Діапазон значень рН від 0 до рН, що дорівнює 7, вважається нейтральним. Речовини з рН менше ніж 7 є кислотними; речовини з рН понад 7 є основними. Наприклад, на додаток до впливу того, скільки і яка форма фосфору найбільш поширена у воді, рН також може визначати, чи може її використовувати водне життя. У разі важких металів ступінь їх розчинності визначає їхню токсичність.

де C п - ємність датчика приладу, що залежить від матеріалу та розмірів електродів і має розмірність см -1 визначається при калібруванні приладу по розчинах хлористого калію з відомою величиною УЕП; K т - температурний коефіцієнт для приведення виміряної величини за будь-якої температури до прийнятого постійного її значення; R - вимірюваний електричний опір води приладом в Омах.

Метали, як правило, більш токсичні при нижчому рН, тому що вони більш розчинні. Не потрібно регулювати нормально Легке керування Надійність та стійкість Легко переносити. Деіонізована вода часто використовується для точного очищення. Це перевірений процес, але з рядом прихованих пасток.

Загалом, є три загальні рівні води: водопровідна вода, дистильована вода та деіонізована вода. З точки зору точного очищення ні водопровідна вода, ні дистильована вода не є достатньо чистими, щоб впоратися з цим завданням, оскільки вони забруднені більшою чи меншою мірою мінералами та органічними речовинами.

УЕП солоної води прийнято виражати См/м (См - Сіменс, величина, зворотна Ому), прісної води - в мікросименсах (мкСм/см). УЕП дистильованої води дорівнює 2-5 мкСм/см, атмосферних опадів - від 6 до 30 мкСм/см і більше, в районах із сильно забрудненим повітряним середовищем, річкових та прісних озерних вод 20-800 мкСм/см.

Нормовані величини мінералізації приблизно відповідають питомій електропровідності 2 мСм/см (1000 мг/дм 3) і 3 мСм/см (1500 мг/дм 3) у разі хлоридної (у перерахунку на NaCl), так і карбонатної (у перерахунку на CaCO 3 ). мінералізації.

Двониткові деіонізатори використовують окремі резервуари, в яких міститься катіонна смола, а інша - аніонна смола. Очевидно, що витрати, споживання енергії, наскрізні та керуючі проблеми скачаються експоненційно зі збільшенням чистоти води. Чим чистіша вода, тим більш голодні для іонів, і чим більше забруднень вона залучатиме, якщо упаковка та обробка не контролюватимуться жорстко.

Тепер ви не вказали будь-які особливості програми, в якій ви працювали. Якщо вода досить чиста, щоб бути агресивним очищувачем, вона миттєво стане забруднена, як тільки відкриється пляшка або контейнер, і в цей момент ви також можете очистити дистильованою водою та заощадити трохи грошей.

Чиста вода внаслідок її власної дисоціації має питому електричну провідність при 25°С рівну 5483 мкСм/м.

Докладніше про методи розрахунку УЕП дивіться у відповідних розділах нашого сайту.

К.х.н. О.В. Мосін

Нижче наводяться методичні з розрахунку загальної мінералізації, іонної сили, жорсткості та визначення вмісту сульфат-іонів у природних та стічних водах за величиною питомої електропровідності як узагальненого показника їх якості.

Це сталося тому, що вони виявили, що через годину або близько того чищення зупинилося незалежно від того, як довго вони запускали машини. Єдиний життєздатний варіант – щільно закрита замкнута система, яка очищає воду, виконує очищення, а потім переробляє воду. Вони, як правило, дорогі, енергоємні та відносно повільні в наскрізному режимі.

Фільтр зворотного осмосу видаляє додаткові забруднювачі, а фільтр смоли зі змішаним шаром видаляє остаточні мінерали розчинені. Якщо ви чистите високоякісне напівпровідникове остаточне очищення оптики або медичних пристроїв високого класу, тип 1 є правильним вибором.

Визначення електропровідності (L) води зводиться до вимірювання зворотної її величини - опору (R), яке вода надає струму, що приходить через неї. Отже, L= 1:R, і тому величина електропровідності виявляється у зворотних Омах, а, по сучасної класифікації СІ - в Сіменсах (См).

Величина питомої електропровідності зберігається незмінною в межах допустимої похибки (10%) за наявності в природних та стічних водах різних за природою органічних сполук (до 150 мг/дм) та завислих речовин (до 500 мг/дм3).

Як працюють системи фільтрації та зворотного осмосу. Фільтр картриджа Далі – фільтр типу картриджа. Цей тип фільтра зазвичай має знімний корпус, в який можуть бути розміщені різні типи «елементів». Елемент картриджа осадового фільтра може бути виготовлений для видалення частинок певного розміру і більшого розміру. Більшість елементів промислового та лабораторного використання вказують на видалення від 15 до 15 мікрон та більше. і додати після нього слова "Абсолют". Це просто означає, що якщо він каже, що він дорівнює 5 мкм, це означає!

Для вимірювання питомої електропровідності (кси) можуть бути використані будь-які кондуктометри з діапазоном від 1*10(-6) до 10*10(-2) см/см.

1. ОТРИМАННЯ І КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ДИСТИЛОВАНОЇ ВОДИ

1.1. НОРМАТИВИ ЯКОСТІ

У лабораторіях контролю якості природних і стічних вод дистильована вода є основним розчинником для приготування реактивів, розріджувачем досліджуваних проб, екстрагентом, а також використовується для ополіскування лабораторного посуду. Тому для успішної роботи будь-якої хіміко-аналітичної лабораторії поряд з виконанням таких умов, як висока кваліфікація фахівців, наявність точних повірених приладів, використання реактивів необхідного ступеня чистоти, стандартних зразків та стандартного мірного посуду, велика увага повинна бути приділена якості дистильованої води, яка за своїм фізико-хімічним показникам має відповідати вимогам ГОСТ 670972 (див. таблицю).

НОРМАТИВИ

ЯКОСТІ ДИСТИЛОВАНОЇ ВОДИ ПО

рН 5,4-6,6 |

Речовини, що відновлюють КМnО4 0,08 0

Залишок після випарювання | 5,0 |

Залишок після прожарювання | 1,0 |

Аміак і солі амонію | 0,02 |

Нітрати | 0,20 |

Сульфати | 0,50 |

Хлориди | 0,02 |

Алюміній | 0,05 |

Залізо | 0,05 |

Кальцій | 0,80 |

Мідь | 0,02 |

Свинець | 0,05 |

Цинк | 0,20 |

Питома електропровідність за 20 град. З не більше 5*10(-6) Див/см

Якщо всі показники відповідають встановленим нормам, дистильована вода придатна для використання в лабораторних дослідженнях, і її якість не вплине на метрологічні характеристики аналізів, що виконуються в лабораторії. Нормативи періодичності проведення контролю за якістю дистильованої води не встановлені.

1.2. ОТРИМАННЯ І КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ

Дистильовану воду одержують у дистиляторах різних марок. Дистилятор встановлюють в окремому приміщенні, повітря якого не повинно містити речовини, що легко поглинаються водою (пари аміаку, соляної кислоти та ін.). При початковому пуску або при пуску дистилятора після тривалої консервації користування дистильованою водою дозволяється лише після 40 годин роботи дистилятора та після перевірки якості одержуваної води відповідно до вимог ГОСТ.

Залежно від складу вихідної води може бути одержана дистильована вода різної якості.

При високому вмісті у воді солей кальцію та магнію на поверхні нагрівальних елементів, внутрішніх стінках пароутворювача та холодильної камери утворюється накип, внаслідок чого погіршуються умови теплообміну, що призводять до зниження продуктивності та скорочення терміну служби дистилятора. З метою пом'якшення вихідної води та зменшення утворення накипу апарат доцільно експлуатувати в комплексі з протинакипним магнітним пристроєм або хімічним водопідготовником (на основі іонообмінних смол у натрієвій формі), наприклад, марки КУ-2-8чс.

Питання про терміни проведення періодичного профілактичного промивання дистилятора та очищення від накипу вирішується досвідченим шляхом, керуючись при цьому даними про якість дистильованої води під час періодичного контролю. Після очищення та промивання дистилятора дистильована вода знову аналізується за всіма показниками згідно з ГОСТ.

Усі результати аналізів води слід вносити до журналу, де одночасно необхідно відображати режим роботи дистилятора. Аналіз отриманих результатів дозволить встановити для кожної вихідної води свій режим роботи апарату: період експлуатації, термін його відключення для проведення профілактичного чищення, миття, промивання тощо.

Якщо як вихідна вода використовується вода з високим вмістом органічних речовин, то частина їх може перейти з відгоном в дистилят і підвищити контрольну величину окислюваності. Тому ГОСТ передбачає визначення вмісту органічних речовин, що відновлюють марганцевокислий калій.

Для звільнення води від органічних домішок і поліпшення якості дистиляту рекомендується використовувати хімічні водопідготовці з гранульованим сорбентом з березового активованого вугілля або з макропористим гранульованим аніонітом марки АВ-17-10П.

При виявленні в дистильованій воді речовин, що відновлюють перманганат калію в концентрації більше 0,08 мг/дм, необхідно провести вторинну перегонку дистиляту з додаванням до нього перед відгоном розчину 1% КМnО4 з розрахунку 2.5 см.куб на 1 дм води. Загальна витрата часу на контроль якості дистильованої води за всіма 14 показниками, вказаними в таблиці, становить 11 годин робочого часу аналітика (65 лабораторних одиниць). Визначення питомої електропровідності води вигідно відрізняється за тимчасовими витратами традиційного хімічного аналізу щодо окремих показників, т.к. витрата часу її визначення становить трохи більше 1 лабораторної одиниці (10 хвилин) і рекомендується як експрес - метод під час контролю якості дистильованої води.

За величиною питомої електропровідності можна узагальнено охарактеризувати всю суму складових залишкової кількості мінеральних речовин (зокрема нітрати, сульфати, хлориди, алюміній, залізо, мідь, аміак, кальцій, цинк, свинець).

При необхідності отримання експресних відомостей про вміст у воді сульфат-іонів останнє може бути розраховане за величиною питомої електропровідності та вмістом гідрокарбонаті хлорид-іонів (див. розділ 2).

Відповідно до ГОСТ результат наміру величини дистильованої води виражається при 20 град. З

1.3. УМОВИ ЗБЕРІГАННЯ

Дистильована вода для лабораторних досліджень має бути свіжоперегнаною. При необхідності воду можна зберігати в герметично закритих поліетиленових або фторопластових суліях. Для запобігання поглинанню з повітря вуглекислоти сулії з дистильованою водою повинні бути закриті пробками з хлоркальцієвими трубками. Безаміачна вода зберігається в бутлі, закритою пробкою з "гуськом", що містить розчин сірчаної кислоти.

3. ВСТАНОВЛЕННЯ ВЕЛИЧИНИ ЗАГАЛЬНОЇ МІНЕРАЛІЗАЦІЇ ВОДИ

3.1. ПРИРОДНІ ВОДИ

Одним з найбільш важливих показників якості води є величина загальної мінералізації, яка зазвичай визначається гравіметрично по сухому залишку. Використовуючи дані хімічного аналізу про вміст хлорид-, гідрокарбонаті сульфат-іонів, можна перерахувати величину загальної мінералізації (М, мг/дм.куб.) досліджуваної води за формулою (2) :

М=[НСО(3-)*80+[Сl-]-55+*67

де [НСО(3-)], [Сl], - концентрації гідрокарбонат-, хлорид-, сульфат-іонів в мг-екв/дм.куб. відповідно. Численні множники приблизно відповідають середньоарифметичним значенням молярних мас еквівалентів солей відповідного аніону з кальцієм, магнієм, натрієм та калієм.

3. СПОСІБ ОЦІНКИ ІОННОЇ СИЛИ ВОДНОГО РОЗЧИНУ

У практиці гідрохімічних досліджень величина іонної сили води використовується при контролі іонного складу води за допомогою іонселективних електродів, а також експресному розрахунку загальної жорсткості.

Розрахунок іонної сили (мю) природних та стічних вод проводиться за результатами дворазового вимірювання величини питомої електропровідності води: нерозведеної (кси1) і розведеної у співвідношенні 1:1 (кси2).

Обчислення іонної сили здійснюється за формулою (4):

(Мю) = К * Див10 (4)

Де См - загальна мінералізація води, розрахована за величиною питомої електропровідності як а*10(4) і виражена в мг-екв/дм.куб;

К - іонний показник, що встановлюється за допомогою коригувальної таблиці за величинами См і кси2/кси1.

Розраховані цим способом значення (мю) природних та стічних вод (навіть містять велику кількість зважених частинок) узгоджуються з величинами (мю), визначеними за даними хімічного аналізу змісту головних іонів; розбіжність результатів двох способів не перевищує 10%, що узгоджується з допустимими нормативами відтворюваності.

Даний експресний спосіб визначення іонної сили природних та стічних вод більш економічний і має перевагу при контролі каламутних та пофарбованих вод.

4. СПОСІБ ОЦІНКИ ЗАГАЛЬНОЇ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ

Зміщуючи жорсткість одна із найважливіших групових показників якості води всім типів водокористування. Загальноприйняте комплекснометричне визначення жорсткості має суттєве обмеження і не може бути використане при аналізі каламутних та пофарбованих вод, а також при значному вмісті металів. Такі води щодо загальної жорсткості повинні піддаватися спеціальної обробці, що з збільшенням витрати хімічних реактивів і додатковими витратами робочого дня для проведення аналізу.

Прискорений спосіб оцінки орієнтовної величини загальної жорсткості (Ж заг.) заснований на даних, які отримують за результатами вимірювання електропровідності. Розрахунок проводять за формулою (5) %

Ж заг. = 2 (мю) * 10 (3) - (2См + SO4 (2-)]) (5)

де (мю) – величина іонної сили води (розрахунок за даними електропровідності, див. розділ 4); См – загальна мінералізація, мг-екв/дм.куб. (Розрахунок за даними електропровідності, див. розділ 4); - Концентрація сульфат-іонів, мг-екв/дм.куб. (Розрахунок за даними електропровідності, див. розділ 2, або іншого методу). Похибка визначення жорсткості даним способом знаходиться в межах допустимих норм (5%). Спосіб рекомендується як прискорений для оцінки загальної жорсткості в умовах масового аналізу проб у системі екологічного моніторингу, особливо у разі каламутних, забарвлених вод та вод, які сильно забруднені іонами ряду важких металів.

ЛІТЕРАТУРА

ГОСТ 6709-72 "Вода дистильована".

Вказівки щодо організації та структури лабораторного контролю в системі Мінжилкомгоспу РРФСР. М. 1986.

Воробйов І.І. Застосування виміру електропровідності для характеристики хімічного складу природних вод. М., Вид-во АН СРСР, 1963-141 с.

Почкін Ю.М. Визначення електропровідності води щодо сольового режиму відкритих водойм // Гігієна і санітарія. 1967, N 5.

ГОСТ 17403-72. Гідрохімія. Основні поняття. Терміни та визначення.

Лур'є Ю.Ю. Аналітична хімія промислових стічних вод. М., Хімія, 1984.-447 с.

РД 52.24.58-88. Методика виконання вимірювань вмісту сульфат-іонів титриметричним методом із сіллю барію.

РД 52.24.53-88. Методика виконання вимірювання вмісту сульфат-іонів із сіллю свинцю.

ГОСТ 27384-87. Вода. Норми похибки вимірювання показовий складу та властивостей.

ГОСТ 26449.1-85. Установки дистиляційні опріснювальні стаціонарні. Методи хімічного аналізу солоних вод.

Інформаційний лист N 29-83. Визначення вмісту казанової води. ЦНТІ, Архангельськ. 1983.

Посібник з хімічного аналізу поверхневих вод суші. Л., Гідрометеоздат. 1977. – 537 с.

Прискорене встановлення загальної мінералізації, загальної жорсткості, іонної сили, вмісту сульфат-іонів та вільної СО2 за питомою електропровідністю. Казань. ГІДУВ. 1989. – 20 с.

Добуток концентрацій водневих та гідроксильних іонів у хімічно чистій воді є постійною величиною, що дорівнює 10 -14 при температурі 25 °С. Воно залишається незмінним і в присутності речовин, що дисоціюють з утворенням водневих та гідроксильних іонів. У чистій воді концентрації водневих та гідроксильних іонів дорівнюють 10 -7 моль/дм 3 що відповідає нейтральному стану розчину. У кислих розчинах [Н + ] > 10 -7 моль/дм 3 а в лужних [Н + ]

Для зручності вираження концентрації водневих іонів у воді використовують величину, що є взятим зі зворотним знаком десятковий логарифм їх концентрації. Ця величина називається водневим показникомі позначається рН(РН = - lg ¢).

Розмір рН одна із найважливіших показників якості вод і характеризує стан кислотно-основного рівноваги води. Від величини рН залежить розвиток та життєдіяльність водної біоти, форми міграції різних елементів, агресивна дія води на породи, що вміщають, метали, бетон.

На величину рН поверхневих вод впливає стан карбонатної рівноваги, інтенсивність процесів фотосинтезу та розпаду органічних речовин, вміст гумусових речовин.

У більшості водних об'єктів рН води зазвичай коливається від 6,3 до 8,5. У річкових та озерних водах взимку відзначаються нижчі порівняно з літнім періодом значення рН.

Величина рН поверхневих вод, схильних до інтенсивного забруднення стічними водами або впливу підземних вод, може змінюватися в ширших межах через наявність у їх складі сильних кислот або основ.

Питома електрична провідність (питома електропровідність) - кількісна характеристика здатності води проводити електричний струм. У суто фізичному сенсі це величина, зворотна електричному опору води при температурі 25 °С, що знаходиться між двома електродами з поверхнею 1 см 2 відстань між якими дорівнює 1 см. Одиниця питомої електричної провідності - Сіменс на 1 м (См / м). Для води як одиниця виміру використовують похідні величини - міліСімменс на 1 м (мСм/м) або мікроСіменс на 1 см (мкСм/см).

У більшості випадків питома електрична провідність поверхневих вод суші є приблизною характеристикою концентрації у воді неорганічних електролітів - катіонів Na + , K + , Са 2+ , Mg 2+ та аніонів Сlˉ, SO 4 2- , HCO 3 - . Присутність інших іонів, наприклад Fe (II), Fe (III), Mn (II), NO 3 - , НРО 4 2 зазвичай мало позначається на величині питомої електричної провідності, так як ці іони рідко зустрічаються у воді у значних кількостях. Водневі та гідроксильні іони в діапазоні їх звичайних концентрацій у поверхневих водах суші на питому електричну провідність практично не впливають. Так само мало і вплив розчинених газів.

Таким чином, питома електрична провідність поверхневих вод суші залежить в основному від їхньої мінералізації і зазвичай коливається в межах від 50 до 10 000 мксм/см.

Вимірювання рН води здійснюють потенціометричним, а питомої електричної провідності - кондуктометричним методом за допомогою відповідних приладів - рН-метрів (іономерів) та кондуктометрів. Сучасні прилади (іономіри-солеміри) комплектуються датчиками на обидва показники і дозволяють проводити їх вимір практично одночасно.

РД 52.24.495-2005

КЕРІВНИЧИЙ ДОКУМЕНТ

ВОДОРОДНИЙ ПОКАЗНИК І ПІДІЛЬНА ЕЛЕКТРИЧНА ПРОВІДНІСТЬ ВОД. МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ ЕЛЕКТРОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ

Дата введення 2005-07-01

Галузь застосування

Цей керівний документ встановлює методики виконання вимірювань (далі - методика) водневого показника в діапазоні від 4 до 10 од. рН та питомої електричної провідності в діапазоні від 5 до 10000 мкС/см у пробах поверхневих вод суші та очищених стічних вод електрометричним методом.

Характеристики похибки виміру

Метод вимірів

При вимірі рН води електрометричним методом використовується система, що складається зі скляного електрода, потенціал якого залежить від концентрації (активності) іонів водню та допоміжного електрода. Електродна система при зануренні в пробу води розвиває е.р.с, що лінійно залежить від активності іонів водню.

Вимірювання питомої електричної провідності засноване на вимірюванні електричного опору розчину, що знаходиться між двома платиновими (платинованими) електродами з поверхнею 1 см 2 відстань між якими дорівнює 1 см.

При зміні температури на 1 °С величина питомої електричної провідності змінюється (зростає із зростанням температури) приблизно 2 %. Тому для виключення даної похибки вимірювання проводять у термостатованій пробі або з використанням автоматичного термокомпенсатора. В іншому випадку результати вносять відповідні поправки.

Вимоги безпеки, охорони навколишнього середовища

де v t - величина питомої електричної провідності при температурі виміру, мкСм/см;

f – температурна поправка (Додаток).

Якщо прилад градуйований в інших одиницях, результат виміру необхідно перевести в мікросименс на сантиметр.

де рН - середнє арифметичне значення двох результатів, різниця між якими не перевищує межі повторюваності r (0,06 од. рН).

де: v – середнє арифметичне значення двох результатів, різниця між якими не перевищує межі повторюваності r (2,77 s r);

± D - межі похибки вимірів ( таблиця).

При цьому вказують дійсну температуру виміру, якщо проводилася автоматична або математична корекція результату. Чисельні значення результату вимірювання повинні закінчуватися цифрою того ж розряду, що значення похибки.

Контроль якості результатів вимірювань під час реалізації методики в лабораторії

При реалізації методики у лабораторії забезпечують:

Оперативний контроль виконавцем процедури виконання вимірювань (на основі оцінки повторюваності під час реалізації окремо взятої контрольної процедури);

Контролює стабільність результатів вимірювань (на основі контролю стабільності середньоквадратичного відхилення повторюваності).

Алгоритм оперативного контролю виконавцем процедури виконання вимірювань наведено у РД 52.24.495-2005.

Періодичність оперативного контролю та процедури контролю стабільності результатів виконання вимірювань регламентують у Посібнику з якості лабораторії.

Головний метролог ГУ ДХІ О.О. Назарова



Основні відомості.Вимірювання питомої електропровідності водних розчинів набуло широкого поширення в лабораторній практиці при автоматичному хімічному контролі водного режиму паросилових установок, ефективності роботи установок очищення води та промислових теплообмінних та інших установок, а також різних показників якості, що характеризують хімікотехнологічні процеси.

Технічні засоби, призначені для вимірювання питомої електропровідності водних розчинів, прийнято називати кондуктометричними аналізаторами рідини. Шкалу вторинних приладів кондуктометрів рідини (лабораторних і промислових) для вимірювання питомої електропровідності градуюють в одиницях сименс на сантиметр або мікросименс на сантиметр Кондуктометри рідини, які застосовують у виробничих умовах для вимірювання показників якості, що характеризують вміст солей у парі, конденсаті та конденсаті називають солемірами. Шкалу вторинних приладів солемерів градуюють за (на умовний вміст у розчині цих солей) у наступних одиницях: міліграм на кілограм мікрограм на кілограм або міліграм на літр та мікрограм на літр Кондуктомери рідини, які використовуються для вимірювання концентрації розчинів солей, кислот, лугів і т.д. ., називають часто концентратомерами. Шкала вторинних приладів концентратомерів градує у відсотках значення масової концентрації. Кондуктометричні аналізатори рідини використовуються також як сигналізаторів.

При підвищених вимогах до показників якості живильної води, пари і конденсату необхідно проводити вимірювання малих значень електропровідності, що не перевищують 5-б.

Вимірювання електропровідності водних розчинів зазвичай виробляють за допомогою електродного кондуктометричного вимірювального перетворювача, що складається з двох електродів,

розташованих у посудині, в який надходить контрольований водний розчин. Пристрій цих перетворювачів і вимірювальні схеми кондуктометрів рідини, що застосовуються, розглядаються нижче. Для вимірювання електропровідності розчинів широко застосовують безелектродні кондуктометри рідини.

Питома електропровідність є величиною, зворотною питомим опором:

Тут питома електропровідність, питомий опір, Ом-см, що визначається виразом

де електричний опір фіксованого об'єму розчину з концентрацією між металевими електродами, Ом; ефективний поперечний переріз розчину, через який протікає струм, відстань між електродами, див.

Відповідно до рівняння (22-2-2) вираз (22-2-1) набуває вигляду:

де електрична провідність фіксованого обсягу розчину Ом; постійна електродного перетворювача,

З виразу (22-2-3) маємо:

Для перетворювачів із простою конфігурацією електродів постійна може бути визначена розрахунковим шляхом. Якщо перетворювач має складну конструкцію, то постійна визначається експериментально.

Слід зазначити, що на підставі вивчення питомої електропровідності ми не маємо можливості порівняти значення електропровідності розчинів між собою залежно від їх концентрації. Це стає можливим під час введення поняття еквівалентної електропровідності. Кольрауш еквівалентною електропровідністю назвав величину

де - Еквівалентна електропровідність, См-екв; -еквівалентна концентрація розчиненої речовини, .

Значення електропровідності розчинів залежить не тільки від еквівалентної концентрації та еквівалентної електропровідності, але також від ступеня електролітичної дисоціації розчину.

Отже, у випадку, коли всі молекули розпалися на іони, для питомої електропровідності отримаємо таке рівняння:

Тут ступінь електролітичної дисоціації, тобто відношення числа дисоційованих молекул електроліту до загального числа розчинених молекул. Електролітами називають речовини, водні розчини яких проводять електричний струм (солі, луги та кислоти). Ступінь електролітичної дисоціації залежить як від природи розчиненої речовини, так і від концентрації розчину. Числове значення а збільшується з розведенням розчину. Залежно від ступеня електролітичної дисоціації електроліти поділяються на сильні (соляна, сірчана, азотна кислоти, луги, майже всі солі) та слабкі (наприклад, органічні кислоти). Для сильних електролітів, які у водних розчинах при малій концентрації майже повністю розпадаються на іони, значення а приймають рівним одиниці.

Мал. 22-2-1. Залежність електропровідності водних розчинів деяких речовин від концентрації при 18° З.

Рівняння (22-2-6) можна подати у такому вигляді:

де рухливість відповідно катіонів та аніонів

Рухливості іонів є твір їх абсолютної швидкості число Фарадея

Електропровідність водних розчинів залежить від концентрації розчину. На рис. 22-2-1 представлені залежності питомої електропровідності до водних розчинів деяких речовин від їхньої концентрації. З цього графіка видно, що однозначна залежність між електропровідністю розчину та концентрацією має місце лише у тому випадку, якщо вимірювання електропровідності виконуються в області порівняно низьких концентрацій. Концентрації розчинених речовин, які доводиться визначати при контролі якості пари, конденсату, поживної та казанової води, відповідають початковим ділянкам наведених на рис. 22-2-1 кривих, де питома електропровідність безперервно збільшується із зростанням концентрацій.

При вимірюванні електропровідності конденсату пари та поживної води, що є водними розчинами з дуже малою концентрацією солей, ступінь електролітичної дисоціації можна.

прийняти рівної одиниці. У цьому випадку для визначення електропровідності можна використовувати спрощене рівняння

Тут еквівалентна електропровідність при нескінченному розведенні, що визначається рівністю

де - рухливості відповідно катіонів і аніонів при нескінченному розведенні розчину (для .

Значення та температурних коефіцієнтів рухливостей іонів, що відповідають температурі 18° С, наведені в . Температура при вимірі питомої електропровідності водних розчинів зазвичай приймається за нормальну (вихідну), на яку наводяться дані електропровідності.

При вимірюванні електропровідності необхідно враховувати вплив температури розчину на показання приладу, так як зі зміною температури розчину на 1°С його електропровідність змінюється. на показання приладу.

Залежність електропровідності водних розчинів від температури при малих відхиленнях від 18 ° С виражається формулою

При температурі, що відрізняється від 18°С на 10-25°С і більше, необхідно користуватися рівнянням

де температурний коефіцієнт електропровідності згідно з формулою

Тут температурні коефіцієнти рухливості відповідно катіону та аніону

Температурний коефіцієнт електропровідності за даними Кольрауша, пов'язаний із коефіцієнтом співвідношенням

Залежність електричного опору фіксованого об'єму розчину між електродами перетворювача від температури, що незначно відрізняється від 18° С, виражається формулою

При температурі, що відрізняється від 18°С на 10-25°С і більше, слід користуватися рівнянням

При контролі водного режиму електростанцій концентрацію солей зазвичай виражають у міліграмах на літр або мікрограмах на літр У наведених вище рівняннях використовується еквівалентна концентрація. Перерахунок цих концентрацій виробляють за формулою

де еквівалентна концентрація, С-концентрація, - еквівалентна маса іонів розчиненої речовини згідно з формулою

Тут еквівалентна маса відповідно катіону та аніону розчиненої речовини (для . Значення еквівалентних мас іонів речовин, що зустрічаються при вимірі електропровідності водних розчинів, наведені в .

Вище зазначалося, що градуювання кондуктометрів рідини (солемірів) проводиться за умовним вмістом у розчині цієї солі. Це зумовлено тим, що серед різних солей, що містяться в конденсаті водяної пари та живильній воді парогенераторів, середнє електропровідність має хлористий натрій.

Електропровідність водного розчину при малих концентраціях і при вихідній температурі може бути визначена з урахуванням виразів (22-2-8), (22-2-9) і (22-2-16) за рівнянням

Підставляючи в цей вираз значення і отримуємо:

Градуювання кондуктометрів рідини (солемірів) зазвичай проводять за нормальної температури . Для перерахунку значення температури можна скористатися формулою (22-2-10)

Підставляючи це рівняння значення отримуємо:

Електричний опір фіксованого об'єму розчину перетворювача при малій його концентрації і при температурі може бути визначено з урахуванням виразів (22-2-3) і (22-2-20) за формулою

У конденсаті пари та поживній воді парогенераторів, крім невеликої кількості солей, зазвичай присутні розчинені гази - аміак і вуглекислий газ і гідразин. Наявність розчинених газів та гідразину змінює електропровідність конденсату та поживної води, і показання кондуктометра рідини (солеміру) не відповідають однозначно умовному вмісту солей, тобто значенню сухого залишку, отриманого шляхом випарювання конденсату або поживної води. Це призводить до необхідності внесення поправок до показань приладу або застосування додаткового пристрою для видалення з проби розчинених газів та гідразину.

Додатковий пристрій у вигляді дегазатора для видалення з проби розчинених газів не виключає впливу показання кондуктометричного аналізатора гідразину. Фільтр, заповнений катіонітом марки, що застосовується в даний час, дозволяє виключити вплив на показання приладу аміаку і гідразину.

Електродні кондуктометричні перетворювачі.Електродні перетворювачі, що застосовуються для вимірювання електропровідності розчинів, виготовляють для лабораторних досліджень різних розчинів та технічних вимірювань. Вимірювання у лабораторних умовах проводять на змінному струмі. При цьому слід зазначити, що кондуктометричний метод вимірювання на змінному струмі залишається загальноприйнятим у повсякденній лабораторній практиці. Технічні вимірювання електропровідності розчинів з використанням електродних перетворювачів виробляють, як правило, на змінному струмі частотою 50 Гц.

Пристрій, розміри, отже, і стала електродних перетворювачів значною мірою залежить від вимірюваного значення електропровідності розчину. У технічних вимірах найбільш поширені перетворювачі з циліндричними коаксіальними і меншою мірою - з плоскими електродами. Пристрій перетворювачів з коаксіальними циліндричними електродами схематично показано на рис. 22-2-2. У перетворювача представленого на рис. 22-2-2, а зовнішній циліндричний електрод є одночасно і корпусом його. Другий перетворювач (рис. 22-2-2 б) має також циліндричні коаксіальні електроди, але вони розташовані в сталевому його корпусі, до якого приварений один електрод. Цей перетворювач

використовується в солемірах ЦКТІ з малогабаритними концентраторами. У перетворювач через лівий штуцер концентратора надходить дегазована і збагачена проба, що має постійну температуру, близьку до 100° С. Верхній штуцер перетворювача з'єднують сталевою трубою з паровим простором малогабаритного концентратора, солемеру. Схема пристрою перетворювача із плоскими електродами наведена на рис. 22-2-3. Особливість перетворювача, показаного на рис. 22-2-3, полягає в тому, що площі його електродів та ефективного перерізу розчину, через яке протікає струм, неоднакові.

Мал. 22-2-2. Влаштування перетворювачів з циліндричними коаксіальними електродами. 1 - затискачі для приєднання дротів; 2 – електроди; 3 – сталевий корпус; 4 – ізолятори.

Мал. 22-2-3. Влаштування перетворювача з плоскими електродами. 1 - корпус перетворювача; 2 - затискачі для приєднання дротів; 3 – електроди.

Крім розглянутих проточних електродні перетворювачі виконують також занурювального типу, що безпосередньо занурюються в трубопровід з рідиною, електропровідність (або концентрацію) якої необхідно контролювати. Електроди перетворювачів для технічних вимірювань виконують із нержавіючої сталі марки Електроди перетворювачів для лабораторних досліджень розчинів електролітів виготовляють із платини. Для зменшення поляризації електродів їх покривають шаром платинового черні. Судини цих перетворювачів виконують зазвичай зі скла. Розміри судин вибирають залежно від очікуваного значення електропровідності досліджуваного розчину.

На електродах перетворювача, що стикаються з розчином, протікають складні електрохімічні процеси. Простір між електродами заповнений при вимірі електропровідності водних розчинів середовищем із високим значенням діелектричної проникності. З цих причин фіксований обсяг розчину між електродами перетворювача при вимірі на змінному струмі представляє комплексний електричний опір - комбінацію активних

та ємнісних складових. Еквівалентна електрична схема електродного перетворювача з урахуванням електродних процесів представлена ​​на рис. 22-2-4. До електродних процесів відносяться процес електролізу розчину при проходженні через нього електричного струму та процес утворення подвійного електричного шару на межі розділу середовищ «метал електрода - розчин». Утворення подвійного електричного шару відбувається за рахунок впливу зовнішнього електричного поля, нерівності хімічних потенціалів іонів металу електродів та іонів у розчині та специфічній адсорбції іонів та полярних молекул. У ланцюгу змінного струму подвійний електричний шар еквівалентний електричній ємності Електрична ємність подвійного шару не залежить від частоти напруги живлення і є функцією концентрації та розміру прикладеного до електродів потенціалу.

Мал. 22-2-4. Еквівалентна електрична схема електродного перетворювача.

Еквівалентна електрична схема процесу поляризації представляється в загальному випадку нелінійним активно-ємнісним опором, який називають фарадіївським імпедансом. Одна з моделей еквівалентної схеми визначається виразом

де постійна, Ом - кутова швидкість, рад/с При здійсненні технічних вимірювань прагнуть створити таку конструкцію електродного перетворювача, щоб його повний опір визначалося активним опором фіксованого об'єму розчину між електродами, а вплив електрохімічних процесів і обумовлених цими процесами реактивних складових електричного опору було б знехтовано . Якщо ці умови виконані з необхідним наближенням, то електричний опір фіксованого обсягу розчину між електродами перетворювача визначається згідно з виразом (22-2-3) такою формулою:

Мал. 22-2-5. Спрощена еквівалентна електрична схема електродного перетворювача.

Розглянемо спрощену еквівалентну електричну схему електродного перетворювача, яка не враховує ефект електролізу. У цьому випадку повний опір перетворювача визначатиметься, як це випливає із схеми, показаної на рис. 22-2-5, ємностями подвійного шару на електродах активним електричним опором розчину між електродами і ємністю шунтує цей опір. Місткість може бути названа «конструктивною». Слід зазначити, що вода має велике в порівнянні з іншими рідинами значення відносної діелектричної проникності (для конденсату при цьому призводить до необхідності обліку ємності між електродами.

Використовуючи відоме співвідношення, яке визначає модуль ємнісного опору, можна провести якісний аналіз впливу ємнісних складових і частоти на модуль повного опору перетворювача.

При припущенні, що активний опір не залежить від частоти напруги на електродах, легко помітити, що зі зростанням відносний вплив ємності подвійного шару на модуль повного опору зменшується, а «конструктивної» ємності збільшується. Можна показати, що відносний вплив ємності практично не залежить від форми електродів, їх взаємного.

розташування та відстані між ними. Дійсно, конструктивні зміни впливають практично однаково на активний опір перетворювача і значення ємності Ступінь ж впливу ємності подвійного шару можна змінювати конструктивними прийомами. При збільшенні площі електродів перетворювача зростає ємність подвійного шару, а зменшення площі ефективного перерізу розчину, через який проходить струм, призводить до зростання активного опору розчину. Відносний вплив ємності подвійного шару знижується порівняно з перетворювачем, у якого площа електродів та ефективного перерізу розчину однакові.

Для зменшення впливу на точність вимірювання електропровідності розчинів поляризації електродів застосовують чотириелектродні перетворювачі, наприклад, кондуктометрических аналізаторах для чистих водних розчинів застосовують перетворювачі типів з діапазоном вимірювань . Два електроди цього перетворювача є струмовими, що живляться напругою змінного струму через великий обмежує опір, а два інших, розташованих між ними, - потенційними. У цьому випадку напруга, що вимірюється на потенційних електродах, однозначно визначає концентрацію контрольованого розчину і не залежить від часткової поляризації струмових електродів.

Мал. 22-2-6. Принципова схема електродного перетворювача із температурною компенсацією.

Способи температурної компенсації та типові вимірювальні схеми кондуктометричних аналізаторів.Температурна компенсація здійснюється за допомогою додаткових елементів ланцюга електродного перетворювача або у вимірювальній схемі кондуктометра рідини, що зменшують вплив відхилення температури розчину від 20° С на показання приладу. Автоматична температурна компенсація не виключає повністю впливу температури розчину на показання приладу, що становить великі труднощі, але його значно зменшує.

З-поміж застосовуваних способів автоматичної температурної компенсації в кондуктометрах рідини найбільш часто використовується електродний перетворювач з температурною компенсацією, схема якого показана на рис. 22-2-6. Схема температурної компенсації електродного перетворювача утворена паралельно і послідовно включеними з опором розчину резисторами Опір розчину з резистором має негативний, а послідовно включений резистор позитивним температурним коефіцієнтом електричного опору. Резистор виготовляють із манганинового дроту, а резистор із мідного дроту. Для виготовлення резистора іноді застосовують нкелевий або платиновий дріт. Резистор, що виконується аналогічно з чутливим елементом термометра опору, поміщають у внутрішній

електрод перетворювача (рис. 22-2-2, а). Резистор включений паралельно з опором розчину лінеаризує залежність, а разом з тим і зменшує температурний коефіцієнт наведеного опору. Це створює більш сприятливі умови для використання компенсуючого резистора.

Мал. 22-2-7. Залежність повного опору ланцюга перетворювача від концентрації для температур 18 і 35° С.

Розрахунок параметрів схеми температурної компенсації зазвичай проводиться з умови повної температурної компенсації для двох заданих концентрацій і певних значень температур вибираються з урахуванням можливих відхилень температури розчину; цього інтервалу може бути більше, ніж усередині нього (рис. 22-2-7).

Повний опір ланцюга перетворювача щодо затискачів А до В (див. рис. 22-2-6) при концентрації розчину і температурі його визначається виразом

Тут, а також у наступних рівняннях, індексами зазначено, до якої концентрації розчину та температури відносяться аналізовані величини (опір електрична провідність питома електропровідність). Умова повної температурної компенсації зводиться до рівностей

В останніх двох виразах температурний коефіцієнт опору міді, відповідний 0° З При розрахунку параметрів схеми температурної компенсації приймають для вимірювання електропровідності (змісту вмісту) водних розчинів при малих концентраціях значення величин є четвертим плечем моста); асинхронний реверсивний двигун; синхронний двигун. Резистори виконані з манганінового дроту. Резистор служить для встановлення необхідного діапазону зміни опору при вимірюванні електропровідності розчину від початкового до кінцевого значення шкали, що дозволяє використовувати без змін реохорда і підсилювача автоматичні врівноважені мости КСМ2, що серійно випускаються.

Мал. 22-2-8. Принципова схема кондуктометра рідини з використанням електродного перетворювача (рис. 22-2-2, 6).

Розглянута бруківка вимірювальна схема вторинного приладу кондуктометра рідини може бути використана також для вимірювання електропровідності водних розчинів електродним перетворювачем. застосовують на ТЕС для вимірювання електропровідності хімічно знесоленої води. У цих кондуктометрах рідини використовуються електродні перетворювачі з температурною компенсацією від 15 до 35° З проточного та занурювального типів. Прилади мають діапазон вимірювання питомої електропровідності від 0,04 до 20° С.

Розглянемо спосіб температурної компенсації за допомогою терморезистора, що включається у вимірювальну схему автоматичного

врівноваженого моста кондуктометра рідини (рис. 22-2-9). Тут електродний перетворювач ЕП включений у вимірювальну бруківку вторинного приладу, так само як на рис. 22-2-8. При цьому наведений опір перетворювача і терморезистор з шунтом включеним у суміжні плечі моста, мають негативний температурний коефіцієнт опору. Слід зазначити, що для терморезистора залежність як і для нелінійна

Мал. 22-2-9. Принципова схема кондуктометра рідини з використанням терморезистора для компенсації температур.

При вимірі електропровідності терморезистор має ту ж температуру, що і аналізований розчин, оскільки він зазвичай монтується всередині корпусу перетворювача. Точність температурної компенсації визначатиметься ступенем узгодженості температурних коефіцієнтів терморезистора з шунтом та наведеного опору перетворювача

Розглянута температурна компенсація за допомогою терморезистора, включеного у вимірювальну бруківку, використовується в застосовуваних кондуктометричних аналізаторах рідини.

Температурна компенсація може бути здійснена за допомогою додаткового електродного перетворювача, який заповнений водним розчином, що має температурний коефіцієнт опору, близький температурному коефіцієнту аналізованого розчину . У цьому випадку робочий і компенсуючий перетворювачі включають суміжні плечі вимірювальної схеми моста. При цьому компенсуючий перетворювач омивається зовні аналізованим розчином та має з ним однакову температуру. Цей спосіб температурної компенсації не набув широкого поширення, так як властивості розчину в компенсаційному перетворювачі з часом змінюються.

Автоматичні врівноважені мости, призначені для роботи з електродними перетворювачами, можуть бути забезпечені додатковим пристроєм для сигналізації (регулювання) граничних значень електропровідності водних розчинів електролітів.

Крім розглянутих аналізаторів рідини з електродними перетворювачами випускаються кондуктометричний аналізатор

АК класу точності 5, розроблений СКБ АП, з вихідним сигналом постійного струму Цей кондуктометричний аналізатор, що забезпечується фільтром, заповненим катіонітом марки призначений для вимірювання питомої електропровідності водних розчинів при температурі 30-40 ° С та наявності в них мінеральних домішок, аміаку та гідр. Як вторинний прилад застосовується автоматичний міліамперметр КСУ2 з діапазонами вимірювань

Добридень!
Підкажіть, чи існує якийсь теореточний метод визначення провідності води з розчиненими в ній сполуками, якщо відома вихідна провідність води та точне кількісне вміст розчинених у воді сполук.

Наперед дякую!

Точний розрахунок питомої електропровідності виробляють за спеціальними емпіричними формулами з використанням відкаліброваних розчинів хлористого калію із заздалегідь відомою величиною УЕП. Виміряну величину прийнято відображати з використанням одиниці виміру Сіменс, 1 См обернений 1 Ом. Причому для солоної води результати досліджень відображаються См/м, а прісної води – мкСм/метр, тобто у мікросименсах. Вимірювання електропровідності водних розчинівдає для дистильованої води величину УЕП від 2 до 5 мкСм/метр, для атмосферних опадів величину від 6 до 30 і більше мкСм/метр, а для прісних річкових та озерних вод у тих районах, де повітряне середовище сильно забруднене, величина УЕП може коливатися в межах 20-80 мкСМ/див.

Для приблизної оцінки УЕП можна скористатися емпірично знайденим співвідношенням залежності УЕП від вмісту солей у воді (мінералізація):

УЕП ( мкСм/см ) = вміст солей (мг / л) / 0,65

Тобто, для визначення УЕП (мкСм/см) показник вмісту солей (мінералізацію води) (мг/л) ділять на поправочний коефіцієнт 0,65. Розмір цього коефіцієнта коливається залежно від типу вод діапазоні 0,55-0,75. Розчини хлористого натрію проводять струм краще: вміст NaCl (мг/л) = 0,53 мкСм/см або 1 мг/л NaCl забезпечує електропровідність 1,9 мкСм/см.

Для орієнтовного розрахунку УЕП за вмістом солей у воді (мінералізації) можна скористатися наступним графіком (рис. 1):

Мал. 1. Графік залежності УЕП від вмісту у воді солей (мінералізації).

УЕП також вимірюється за допомогою спеціального приладу – кондуктометра, що складається з платинових або сталевих електродів, що занурюються у воду, через які пропускається змінний струм частотою від 50 Гц (у маломінералізованій воді) до 2000 Гц і більше (у солоній воді) шляхом вимірювання електричного опору .

Принцип дії кондуктометра ґрунтується на прямій залежності електроводності води (сили струму в постійному електричному полі, що створюється електродами приладу) від кількості розчинених у воді сполук. Широкий спектр відповідного обладнання дозволяє зараз вимірювати провідність практично будь-якої води від надчистої (дуже низька провідність) до насиченої хімічними сполуками (висока провідність).

Кондуктометр можна придбати навіть у зоомагазинах, причому можливі комбінації такого приладу з рН метром. Крім того, такий прилад можна придбати в конторах та фірмах, які торгують обладнанням для екологічних досліджень www.tdsmeter.ru/com100.html.

Умільці, які добре володіють паяльником, можуть самі виготовити прилад для вимірювання електропровідності конструкції І.І.Ванюшина. (журнал "Рибне господарство", 1990 р., №5, стор. 66-67. Крім того, у всіх деталях цей пристрій та способи його калібрування описані в дуже корисній книзі "Сучасний акваріум та хімія", автори І.Г.Хомченка , А.В.Тріфонов, Б.Н.Разуваєв, Москва, 1997 р). Прилад зроблений на поширеній мікросхемі К157УД2, яка є двома операційними підсилювачами. На першому зібрано генератор змінного струму, на другому – підсилювач за стандартною схемою, з якого знімаються показання цифровим або аналоговим вольтметром (рис. 2).

Мал. 2. Саморобний кондуктометр.

Для виключення впливу температури вимірювання еоектропроводності проводяться при постійній температурі 20 0 С, оскільки значення електропровідності і результат вимірювань залежать від температури, як тільки температура підвищується хоча б на 1 0 С, вимірювана величина електропровідності також збільшується приблизно на 2%. Найчастіше її перераховують по відношенню до 20 0 З коригувальної таблиці, або наводяться до неї з використанням емпіричних формул.

Коригувальна таблиця для розрахунку УЕП.

Температура, °С	Поправочний коефіцієнт	Температура, °С	Поправочний коефіцієнт	Температура, °С	Поправочний коефіцієнт

Розрахунок питомої електропровідності води у разі проводиться за формулою :

УЕП = C п/R

де C п - ємність датчика приладу, що залежить від матеріалу та розмірів електродів і має розмірність см-1, визначається при тарування приладу по розчинах калію хлористого з відомою величиною питомої електропровідності; K - температурний коефіцієнт для приведення виміряної величини за будь-якої температури до прийнятого постійного її значення; R - вимірюваний електричний опір води приладом в Омах.

Прилад необхідно відградувати у значеннях опору. Для градуювання можна рекомендувати такі опори: 1 кОм (електропровідність 1000 мкСм), 4 кОм (250 мкСм), 10 кОм (100 мкСм).

Для того щоб точніше визначити питому електропровідність, потрібно знати постійну посудину для вимірювання СX. Для цього необхідно приготувати 0,01 М розчину хлориду калію (KCl) і виміряти його опір R KCl , (у кОм) в приготовленій комірці. Місткість судини визначається за формулою:

C п = R KC УЕП KCl

де УЕП KC - питома електропровідність 0,01М розчину KCl при даній температурі мкСм/см, знайдена за коригувальною таблицею.

Розрахунок УЕП після цього провадиться за формулою:

УЕП = C п (K Т ) / R

де C п - ємність датчика приладу, що залежить від матеріалу та розмірів електродів і має розмірність см -1 визначається при калібруванні приладу по розчинах хлористого калію з відомою величиною УЕП; K т - температурний коефіцієнт для приведення виміряної величини за будь-якої температури до прийнятого постійного її значення; R - вимірюваний електричний опір води приладом в Омах.

УЕП солоної води прийнято виражати См/м (См - Сіменс, величина, зворотна Ому), прісної води - в мікросименсах (мкСм/см). УЕП дистильованої води дорівнює 2-5 мкСм/см, атмосферних опадів - від 6 до 30 мкСм/см і більше, в районах із сильно забрудненим повітряним середовищем, річкових та прісних озерних вод 20-800 мкСм/см.

Нормовані величини мінералізації приблизно відповідають питомій електропровідності 2 мСм/см (1000 мг/дм 3) і 3 мСм/см (1500 мг/дм 3) у разі хлоридної (у перерахунку на NaCl), так і карбонатної (у перерахунку на CaCO 3 ). мінералізації.

Чиста вода внаслідок її власної дисоціації має питому електричну провідність при 25°С рівну 5483 мкСм/м.

Докладніше про методи розрахунку УЕП дивіться у відповідних розділах нашого сайту.

К.х.н. О.В. Мосін

Нижче наводяться методичні з розрахунку загальної мінералізації, іонної сили, жорсткості та визначення вмісту сульфат-іонів у природних та стічних водах за величиною питомої електропровідності як узагальненого показника їх якості.

Визначення електропровідності (L) води зводиться до вимірювання зворотної її величини - опору (R), яке вода надає струму, що приходить через неї. Отже, L= 1:R, і тому величина електропровідності виявляється у зворотних Омах, а, по сучасної класифікації СІ - в Сіменсах (См).

Величина питомої електропровідності зберігається незмінною в межах допустимої похибки (10%) за наявності в природних та стічних водах різних за природою органічних сполук (до 150 мг/дм) та завислих речовин (до 500 мг/дм3).

Для вимірювання питомої електропровідності (кси) можуть бути використані будь-які кондуктометри з діапазоном від 1*10(-6) до 10*10(-2) см/см.

1. ОТРИМАННЯ І КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ДИСТИЛОВАНОЇ ВОДИ

1.1. НОРМАТИВИ ЯКОСТІ

У лабораторіях контролю якості природних і стічних вод дистильована вода є основним розчинником для приготування реактивів, розріджувачем досліджуваних проб, екстрагентом, а також використовується для ополіскування лабораторного посуду. Тому для успішної роботи будь-якої хіміко-аналітичної лабораторії поряд з виконанням таких умов, як висока кваліфікація фахівців, наявність точних повірених приладів, використання реактивів необхідного ступеня чистоти, стандартних зразків та стандартного мірного посуду, велика увага повинна бути приділена якості дистильованої води, яка за своїм фізико-хімічним показникам має відповідати вимогам ГОСТ 670972 (див. таблицю).

НОРМАТИВИ

ЯКОСТІ ДИСТИЛОВАНОЇ ВОДИ ПО

рН 5,4-6,6 |

Речовини, що відновлюють КМnО4 0,08 0

Залишок після випарювання | 5,0 |

Залишок після прожарювання | 1,0 |

Аміак і солі амонію | 0,02 |

Нітрати | 0,20 |

Сульфати | 0,50 |

Хлориди | 0,02 |

Алюміній | 0,05 |

Залізо | 0,05 |

Кальцій | 0,80 |

Мідь | 0,02 |

Свинець | 0,05 |

Цинк | 0,20 |

Питома електропровідність за 20 град. З не більше 5*10(-6) Див/см

Якщо всі показники відповідають встановленим нормам, дистильована вода придатна для використання в лабораторних дослідженнях, і її якість не вплине на метрологічні характеристики аналізів, що виконуються в лабораторії. Нормативи періодичності проведення контролю за якістю дистильованої води не встановлені.

1.2. ОТРИМАННЯ І КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ

Дистильовану воду одержують у дистиляторах різних марок. Дистилятор встановлюють в окремому приміщенні, повітря якого не повинно містити речовини, що легко поглинаються водою (пари аміаку, соляної кислоти та ін.). При початковому пуску або при пуску дистилятора після тривалої консервації користування дистильованою водою дозволяється лише після 40 годин роботи дистилятора та після перевірки якості одержуваної води відповідно до вимог ГОСТ.

Залежно від складу вихідної води може бути одержана дистильована вода різної якості.

При високому вмісті у воді солей кальцію та магнію на поверхні нагрівальних елементів, внутрішніх стінках пароутворювача та холодильної камери утворюється накип, внаслідок чого погіршуються умови теплообміну, що призводять до зниження продуктивності та скорочення терміну служби дистилятора. З метою пом'якшення вихідної води та зменшення утворення накипу апарат доцільно експлуатувати в комплексі з протинакипним магнітним пристроєм або хімічним водопідготовником (на основі іонообмінних смол у натрієвій формі), наприклад, марки КУ-2-8чс.

Питання про терміни проведення періодичного профілактичного промивання дистилятора та очищення від накипу вирішується досвідченим шляхом, керуючись при цьому даними про якість дистильованої води під час періодичного контролю. Після очищення та промивання дистилятора дистильована вода знову аналізується за всіма показниками згідно з ГОСТом.

Усі результати аналізів води слід вносити до журналу, де одночасно необхідно відображати режим роботи дистилятора. Аналіз отриманих результатів дозволить встановити для кожної вихідної води свій режим роботи апарату: період експлуатації, термін його відключення для проведення профілактичного чищення, миття, промивання тощо.

Якщо як вихідна вода використовується вода з високим вмістом органічних речовин, то частина їх може перейти з відгоном в дистилят і підвищити контрольну величину окислюваності. Тому ГОСТ передбачає визначення вмісту органічних речовин, що відновлюють марганцевокислий калій.

Для звільнення води від органічних домішок і поліпшення якості дистиляту рекомендується використовувати хімічні водопідготовці з гранульованим сорбентом з березового активованого вугілля або з макропористим гранульованим аніонітом марки АВ-17-10П.

При виявленні в дистильованій воді речовин, що відновлюють перманганат калію в концентрації більше 0,08 мг/дм, необхідно провести вторинну перегонку дистиляту з додаванням до нього перед відгоном розчину 1% КМnО4 з розрахунку 2.5 см.куб на 1 дм води. Загальна витрата часу на контроль якості дистильованої води за всіма 14 показниками, вказаними в таблиці, становить 11 годин робочого часу аналітика (65 лабораторних одиниць). Визначення питомої електропровідності води вигідно відрізняється за тимчасовими витратами традиційного хімічного аналізу щодо окремих показників, т.к. витрата часу її визначення становить трохи більше 1 лабораторної одиниці (10 хвилин) і рекомендується як експрес - метод під час контролю якості дистильованої води.

За величиною питомої електропровідності можна узагальнено охарактеризувати всю суму складових залишкової кількості мінеральних речовин (зокрема нітрати, сульфати, хлориди, алюміній, залізо, мідь, аміак, кальцій, цинк, свинець).

При необхідності отримання експресних відомостей про вміст у воді сульфат-іонів останнє може бути розраховане за величиною питомої електропровідності та вмістом гідрокарбонаті хлорид-іонів (див. розділ 2).

Відповідно до ГОСТ результат наміру величини дистильованої води виражається при 20 град. З

1.3. УМОВИ ЗБЕРІГАННЯ

Дистильована вода для лабораторних досліджень має бути свіжоперегнаною. При необхідності воду можна зберігати в герметично закритих поліетиленових або фторопластових суліях. Для запобігання поглинанню з повітря вуглекислоти сулії з дистильованою водою повинні бути закриті пробками з хлоркальцієвими трубками. Безаміачна вода зберігається в бутлі, закритою пробкою з "гуськом", що містить розчин сірчаної кислоти.

3. ВСТАНОВЛЕННЯ ВЕЛИЧИНИ ЗАГАЛЬНОЇ МІНЕРАЛІЗАЦІЇ ВОДИ

3.1. ПРИРОДНІ ВОДИ

Одним з найбільш важливих показників якості води є величина загальної мінералізації, яка зазвичай визначається гравіметрично по сухому залишку. Використовуючи дані хімічного аналізу про вміст хлорид-, гідрокарбонаті сульфат-іонів, можна перерахувати величину загальної мінералізації (М, мг/дм.куб.) досліджуваної води за формулою (2) :

М=[НСО(3-)*80+[Сl-]-55+*67

де [НСО(3-)], [Сl], - концентрації гідрокарбонат-, хлорид-, сульфат-іонів в мг-екв/дм.куб. відповідно. Численні множники приблизно відповідають середньоарифметичним значенням молярних мас еквівалентів солей відповідного аніону з кальцієм, магнієм, натрієм та калієм.

3. СПОСІБ ОЦІНКИ ІОННОЇ СИЛИ ВОДНОГО РОЗЧИНУ

У практиці гідрохімічних досліджень величина іонної сили води використовується при контролі іонного складу води за допомогою іонселективних електродів, а також експресному розрахунку загальної жорсткості.

Розрахунок іонної сили (мю) природних та стічних вод проводиться за результатами дворазового вимірювання величини питомої електропровідності води: нерозведеної (кси1) і розведеної у співвідношенні 1:1 (кси2).

Обчислення іонної сили здійснюється за формулою (4):

(Мю) = К * Див10 (4)

Де См - загальна мінералізація води, розрахована за величиною питомої електропровідності як а*10(4) і виражена в мг-екв/дм.куб;

К - іонний показник, що встановлюється за допомогою коригувальної таблиці за величинами См і кси2/кси1.

Розраховані цим способом значення (мю) природних та стічних вод (навіть містять велику кількість зважених частинок) узгоджуються з величинами (мю), визначеними за даними хімічного аналізу змісту головних іонів; розбіжність результатів двох способів не перевищує 10%, що узгоджується з допустимими нормативами відтворюваності.

Даний експресний спосіб визначення іонної сили природних та стічних вод більш економічний і має перевагу при контролі каламутних та пофарбованих вод.

4. СПОСІБ ОЦІНКИ ЗАГАЛЬНОЇ ЖОРСТКОСТІ ВОДИ

Зміщуючи жорсткість одна із найважливіших групових показників якості води всім типів водокористування. Загальноприйняте комплекснометричне визначення жорсткості має суттєве обмеження і не може бути використане при аналізі каламутних та пофарбованих вод, а також при значному вмісті металів. Такі води щодо загальної жорсткості повинні піддаватися спеціальної обробці , що з збільшенням витрати хімічних реактивів і додатковими витратами робочого дня для проведення аналізу.

Прискорений спосіб оцінки орієнтовної величини загальної жорсткості (Ж заг.) заснований на даних, які отримують за результатами вимірювання електропровідності. Розрахунок проводять за формулою (5) %

Ж заг. = 2 (мю) * 10 (3) - (2См + SO4 (2-)]) (5)

де (мю) – величина іонної сили води (розрахунок за даними електропровідності, див. розділ 4); См – загальна мінералізація, мг-екв/дм.куб. (Розрахунок за даними електропровідності, див. розділ 4); - Концентрація сульфат-іонів, мг-екв/дм.куб. (Розрахунок за даними електропровідності, див. розділ 2, або іншого методу). Похибка визначення жорсткості даним способом знаходиться в межах допустимих норм (5%). Спосіб рекомендується як прискорений для оцінки загальної жорсткості в умовах масового аналізу проб у системі екологічного моніторингу, особливо у разі каламутних, забарвлених вод та вод, які сильно забруднені іонами ряду важких металів.

ЛІТЕРАТУРА

ГОСТ 6709-72 "Вода дистильована".

Вказівки щодо організації та структури лабораторного контролю в системі Мінжилкомгоспу РРФСР. М. 1986.

Воробйов І.І. Застосування виміру електропровідності для характеристики хімічного складу природних вод. М., Вид-во АН СРСР, 1963-141 с.

Почкін Ю.М. Визначення електропровідності води щодо сольового режиму відкритих водойм // Гігієна і санітарія. 1967, N 5.

ГОСТ 17403-72. Гідрохімія. Основні поняття. Терміни та визначення.

Лур'є Ю.Ю. Аналітична хімія промислових стічних вод. М., Хімія, 1984.-447 с.

РД 52.24.58-88. Методика виконання вимірювань вмісту сульфат-іонів титриметричним методом із сіллю барію.

РД 52.24.53-88. Методика виконання вимірювання вмісту сульфат-іонів із сіллю свинцю.

ГОСТ 27384-87. Вода. Норми похибки вимірювання показовий складу та властивостей.

ГОСТ 26449.1-85. Установки дистиляційні опріснювальні стаціонарні. Методи хімічного аналізу солоних вод.

Інформаційний лист N 29-83. Визначення вмісту казанової води. ЦНТІ, Архангельськ. 1983.

Посібник з хімічного аналізу поверхневих вод суші. Л., Гідрометеоздат. 1977. – 537 с.

Прискорене встановлення загальної мінералізації, загальної жорсткості, іонної сили, вмісту сульфат-іонів та вільної СО2 за питомою електропровідністю. Казань. ГІДУВ. 1989. – 20 с.

МІНІСТЕРСТВО ЕНЕРГЕТИКИ ТА ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ СРСР
ГОЛОВНЕ НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ УПРАВЛІННЯ ЕНЕРГЕТИКИ ТА ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ
ПІДДІЛЬНОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРОВІДНОСТІ
ВОДИ І ПАРА ЕНЕРГОУСТАНОВОК ТЕС
АВТОМАТИЧНИМ КОНДУКТОМЕТРОМ

Методика забезпечує отримання достовірних кількісних показників точності вимірів у стаціонарному режимі роботи енергообладнання.

Методика є обов'язковою для застосування на ТЕС, а також у проектних та налагоджувальних організаціях.

1. ЗАСОБИ ВИМІРЮВАНЬ І ДОПОМОЖНІ
ПРИСТРОЇ

1.1. При виконанні вимірювань УЕП має бути застосована сукупність засобів вимірювань та допоміжних пристроїв, що забезпечує відбір та підготовку проби до вимірювань та отримання інформації про УЕП проби. Перелік необхідних засобів вимірювань та допоміжних пристроїв, їх призначення та технічні характеристики наведено у додатку 1.

Допускається застосування інших засобів вимірювання, що не поступаються рекомендованим за технічними та метрологічними характеристиками.

1.2. Відбір проб води та пари для вимірювань УЕП здійснюється пробовідбірними пристроями ОСТ 108.030.040-80 "Пристрої для відбору проб пари та води парових стаціонарних котлів. Типи, конструкція, розміри та технічні вимоги".

Транспортування проб здійснюється за герметичними пробовідбірними лініями, що відповідають вимогам ОСТ 108.030.04-80.

1.3. Структурна схема вимірювань УЕП наведено малюнку.

Структурна схема вимірів УЕП:
а – конденсату; б - поживної (котлової) води;
в - насиченої та перегрітої пари;
1 - пробовідбірний пристрій; 2 - передвімкнений
холодильник; 3 – система підготовки проби;
4 – автоматичний кондуктометр;
5 - пробовідбірна лінія

У разі застосування засобів обчислювальної техніки для збору та обробки результатів вимірювання УЕП вихідний сигнал кондуктометра передається до інформаційно-обчислювального комплексу.

2. МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ

Вимірювання УЕП слід виконувати методом контактної кондуктометрії, що ґрунтується на явищі перенесення електричних зарядів іонами розчинених речовин при проходженні струму через аналізований розчин.

3. ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

При виконання вимірювань УЕП повинні дотримуватися вимог "Правил техніки безпеки при експлуатації тепломеханічного обладнання електростанцій та теплових мереж" (М.: Енергоатоміздат, 1985).

4. ВИМОГИ І КВАЛІФІКАЦІЇ ОПЕРАТОРІВ

До обслуговування засобів вимірювань та обробки результатів можуть бути допущені особи, які пройшли спеціальне навчання та мають кваліфікацію:

при обслуговуванні засобів вимірювань - електрослюсар не нижче 3-го розряду, що знає структурні, монтажні та електричні схеми вимірювання УЕП, конструкцію та принцип роботи засобів вимірювань, що застосовуються, розташування пробовідбірних пристроїв, пробовідбірних ліній;

під час обробки результатів вимірів - технік чи інженер, знає особливості водно-хімічного режиму енергоустановки.

5. УМОВИ ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ

наявність діючих повірних тавр на засоби вимірювань.

6.2. Підготовка до роботи засобів вимірювань проводиться відповідно до вказівок, що містяться в інструкціях з експлуатації.

6.3. Підготовка до роботи Н-катіонітового фільтра проводиться за методикою, наведеною в "Методичних вказівках щодо застосування кондуктометричного контролю для ведення водного режиму електростанцій. МУ 34-70-114-85" (М.: СПО "Союзтехенерго", 1986).

7. ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ

7.1. При виконанні вимірювань УЕП необхідно:

підтримувати нормальний режим роботи системи підготовки проби, у тому числі контролювати та при необхідності регулювати витрату проби на кондуктометр;

періодично перевіряти правильність показань кондуктометра та при необхідності проводити його налаштування;

своєчасно регенерувати Н-катіонітовий фільтр;

періодично проводити очищення первинного перетворювача.

7.2. Перевірку правильності показань кондуктометра здійснювати шляхом звірення його показань з результатами вимірювань, що виконують лабораторним кондуктометром.

7.3. Перевірку правильності показань кондуктометра, очищення первинного перетворювача та регенерацію Н-катіонітового фільтра проводити з періодичністю, зазначеною в "Нормативному матеріалі з експлуатації та ремонту автоматичних приладів хімічного контролю АК-310 та рН-201. НР 34-70-009- .: СПО "Союзтехенерго", 1982).

7.4. Регенерацію виснаженого в процесі експлуатації Н-катіонітового фільтра, а також очищення забрудненого первинного перетворювача проводити відповідно до вказівок, що містяться в "Методичних вказівках щодо застосування кондуктометричного контролю для ведення водного режиму електростанцій. МУ 34-70-114-85"

8. ОБРОБКА ТА ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ
ВИМІРЮВАНЬ

8.1. Результати вимірювань УЕП необхідно наводити до температури проби 25 °С. У тих випадках, коли у засобах вимірювань відсутній пристрій автоматичного приведення результатів вимірювань до температури 25 °С, приведення здійснюється в ручну за графіками. що містяться в "Методичних вказівках щодо застосування кондуктометричного контролю для ведення водного режиму електростанцій. МУ 34-70-114-85".

8.2. Як показник точності вимірювань УЕП приймається інтервал, у якому з довірчою ймовірністю Р дперебуває сумарна похибка вимірів.

Результати вимірювань УЕП води та пари подаються за формою:

де - результат виміру УЕП, мкСм/см;

Межа допускається значення абсолютної похибки вимірювання, мкСм/см;

Р д- ймовірність, з якою похибка виміру УЕП перебуває у зазначених межах.

8.3. Числові значення результату виміру і похибки мають закінчуватися цифрою однієї й тієї порядку.

При вимірі УЕП числові значення результату виміру та похибки повинні мати дві значущі цифри.

8.4. Межа значення сумарної абсолютної похибки вимірювань ( D) УЕП у загальному випадку визначається за формулою:

(2)

де D спп- абсолютна похибка вимірювань, обумовлена ​​зміною фізико-хімічних властивостей аналізованої проби при її проходженні через різні елементи системи відбору при її проходженні через різні елементи системи відбору та підготовки проби, мкСм/см;

D АК- Абсолютна похибка кондуктометра, мкСм/см;

D xi -додаткова похибка, спричинена відхиленням умов експлуатації i- го засоби вимірювань, що входить до схеми вимірювань УЕП, від нормальних, мкСм/см;

n- Число засобів вимірювань, що входять до схеми вимірювань УЕП.

Межа допустимого значення сумарної абсолютної похибки вимірювання УЕП за нормальних умов експлуатації засобів вимірювань ( Dо) визначається за формулою:

(3)

Визначення додаткових похибок, викликаних відхиленням експлуатації засобів вимірювань від нормальних (наприклад, температури навколишнього середовища, напруги живлення та інших зовнішніх факторів, зазначених у технічній документації на засоби вимірювань, що використовуються) проводиться наступним чином:

обчислюється математичне очікування М кожної величини, що впливає, за формулою

де Yi- значення впливу величини, отримане при i- м вимірі;

До- кількість вимірювань впливу величини за інтервал усереднення.

Математичне очікування кожної впливової величини визначається для літнього та зимового сезонів;

визначаються значення додаткових похибок за даними НТД на засоби вимірювань, що застосовуються, і отриманим сезонним значенням математичного очікування кожної впливової величини.

Приклад розрахунку похибки вимірювань УЕП наведено у додатку 2.

8.5. Дана методика забезпечує отримання результатів вимірювань УЕП води та пари з межею допусканого значення наведеної похибки вимірювань ± 5 % при довірчій ймовірності Р д = 0,95.

Додаток 1

ЗАСОБИ ВИМІРЮВАНЬ І ДОПОМОЖНІ ПРИСТРОЇ, ЇХ ПРИЗНАЧЕННЯ
І ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Найменування	Основні технічні та метрологічні характеристики	Призначення
Пробовідбірний пристрій		Відбір проб
Пробовідбірна лінія	Матеріал - нержавіюча сталь 12Х18Н12Т, діаметр 10×2 мм, монтаж відповідно до вимог ОСТ 108.030.04-80	Подача проби від пробовідбірного пристрою до первинного вимірювального перетворювача кондуктометра
Передвімкнений холодильник	Відповідно до ОСТ 108.030.04-80	Охолодження проб живильної води, котлової води, пара
Система підготовки проби (УПП, СУПП)	Витрати проби від 0,008 до 0,028 кг/с (від 30 до 100 л/год). Тиск проби на вході від 1 до 30 МПа; тиск проби на виході (0,1? 0,005) МПа. Температура проби на виході не вище (40? 1) °С	Уніфікація параметрів проби (тиску, температури); сигналізація про перевищення допустимих значень температури та тиску проби та про припинення подачі проби; захист засобів вимірювань від надходження ними проби високих параметрів.
Автоматичний кондуктометр АК-310	Діапазон показань від 0 до 1; від 0 до 10; від 0 до 100мкСм/див. Основна наведена похибка ± 5% верхньої межі діапазону показань. Витрата проби (5,6+0,3)?10 -3 кг/с ((20±1) л/год)	Вимірювання та реєстрація УЕП проби

Додаток 2

Довідкове

ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ ПОХІДНОСТІ ВИМІРЮВАНЬ УЕП
ЗА ДАНИМИ ТЕХНІЧНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ

1. Вимірювання УЕП за нормальних умов експлуатації засобів вимірювань.

Допустиме значення сумарної абсолютної похибки вимірювання УЕП за нормальних умов експлуатації засобів вимірювань визначається за формулою (3).

Вихідні дані:

вимоги до пробовідбірного пристрою та приладовідбірної лінії виконані відповідно до ОСТ 108.030.04-80;

система підготовки проби – типу СУПП;

вимірювання УЕП виконуються автоматичним кондуктометром АК-310 у діапазоні від 0 до 1 мкСМ/см.

Визначення похибки вимірів УЕП.

Оскільки всі умови забезпечення тривалості проби виконані, з достатньою для практики точністю можна прийняти Dспп = 0.

Відповідно до п. 5 додатка 1 DАК- 0,05 мксм/см.

Сумарна похибка вимірів визначається за такою формулою (3):

2. вимір УЕП при відхиленні умов експлуатації засобів вимірів від нормальних.

Допустиме значення сумарної абсолютної похибки вимірювань УЕП визначається за формулою (2).

Вихідні дані:

умови вимірювань УЕП приймаються такими, як у попередньому прикладі, з однією відмінністю - проміжний перетворювач кондуктометра встановлений у приміщенні з температурою повітря 35 °С.

Визначення похибки вимірів УЕП:

D спп=0 і D АК=± 0,05 мкСм/см (див. попередній приклад);

додаткова похибка, викликана відхиленням температури навколишнього повітря в місці встановлення перетворювача від нормальної, згідно з паспортом на автоматичний кондуктометр АК-310, складе DТ= ± 0,025 мкСм/див.

Сумарна похибка вимірів визначається за такою формулою (2).