Johtavuusanturit: veden laadun seuranta
Solinst Eureka
2113 Wells Branch Pkwy, Suite 4400
Austin, TX, USA
78728
Tel: +1 512-302-4333
Fax: +1 512-251-6842
email: [email protected]
Mitä on johtavuus?
Johtavuus on veden kyky johtaa sähköä. Johtaminen edellyttää, että vedessä olevat ionit ovat varauksen kantajia. Puhdas vesi ei sisällä ioneja (lukuun ottamatta satunnaisia vesimolekyylejä), joten se on erittäin huono sähkönjohdin. Kun vesi kuitenkin kerää kemiallisia suoloja, ne liuetessaan lisäävät veteen ioneja. Näin ollen veden ionivahvuuden kasvaessa myös vedenjohtavuus kasvaa – mitä ”suolaisempaa” vesi on, sitä korkeampi on sen johtavuus.
Huomaa, että johtokykymittaus ei välttämättä kerro veden ionipitoisuutta, koska eri ionit vaikuttavat johtokykyyn eri tavoin. Suuret, kömpelöt ionit, kuten asetaatti, eivät auta johtamaan sähköä hyvin. Pienet, nopeat ionit, kuten H+, vaikuttavat ionikohtaisesti paljon enemmän sähkönjohtavuuteen. Koska luonnonvedet ovat yleensä jatkuvasti muuttuvia ionien seoksia, johtavuuslukema on vain suhteellinen ionikonsentraation mittaus.
Suolapitoisuus lasketaan usein johtokyvyn perusteella olettamalla, että vesi on kemialliselta koostumukseltaan hyvin samanlaista kuin merivesi. Merivedessä johtavuus 55 000 µS/cm vastaa suunnilleen suolapitoisuutta 35 PSS (PSS on käytännön suolaisuusasteikko, joka on korvannut perinteiset ppt-suolaisuusyksiköt). Suolapitoisuus määritellään teknisesti vain suolaisen veden pienille laimennoksille ja pitoisuuksille, joten sitä käytetään harvoin makean veden käsittelyssä.
Miksi sähkönjohtavuus on tärkeää veden laadun seurannassa?
Kemiallisesta näkökulmasta johtavuuslukemia voidaan käyttää vesistön vakauden seurantaan. Muuttumaton sähkönjohtavuus tarkoittaa yleensä sitä, että veteen ei lisätä tai vedestä vähennetä kemikaaleja. Johtavuuden piikki voi olla merkki ionien lisääntymisestä saastumislähteestä, kuten jätevesiputkesta, maatalouden valumavesistä tai vuoroveden aiheuttamasta tunkeutumisesta. Johtavuuden lasku voi viitata kemikaalien vähentymiseen ja/tai makean veden lisäykseen (esimerkiksi sadetapahtuman seurauksena).
Johtavuuslukemia voidaan käyttää myös biologisen terveyden arvioimiseen, koska jotkin kasvi- ja eläinlajit ovat herkkiä korkealle tai matalalle johtavuudelle. Esimerkiksi osterit eivät voi hyvin huomattavasti laimeammassa merivedessä. Makean veden riistakalat eivät viihdy hyvin suolaisissa vesissä.
Johtavuuslukemia voidaan käyttää myös johtopäätöksinä. Esimerkiksi makean veden uimarantojen seurannassa on yleistä olettaa, että johtokyvyn äkillinen nousu johtuu jäteveden saastumisesta tai sadeveden valumisesta – molemmat liittyvät yleensä korkeisiin bakteerimääriin. Näin ollen johtokykypiikki voi olla syy uimarannan sulkemiseen.
Johtavuuslukemia käytetään lopuksi korjaamaan vedenpinnan korkeuden mittauksia ja liuenneen hapen lukemia. Johtavuuden lisääminen tarkoittaa veden tiheyden lisääntymistä, joten vedenpinnan korkeuden mittauksia on pienennettävä tämän kompensoimiseksi. Johtavuuden lisääminen vähentää myös hapen liukoisuutta veteen, joten hapen kyllästysprosentin laskelmia on korotettava tämän kompensoimiseksi.
Miten johtokyky mitataan?
Johtavuus mitataan useimmiten toroidiantureilla tai neljän elektrodin antureilla. Toroidiantureita käytetään harvoin monisondeissa, koska niiden herkkyys on heikko alhaisilla johtavuuksilla. Neljän elektrodin anturit toimivat mittaamalla virran, joka tarvitaan ylläpitämään kiinteä jännite kahden elektrodiparin välillä, jotka on erotettu toisistaan kiinteällä vesigeometrialla. Kumpikin menetelmä on enemmän kuin riittävä useimpiin luonnonvesien tutkimuksiin.
Miten johtavuusanturit kalibroidaan?
Johtavuusanturit kalibroidaan yhdellä standardilla, ja tämä standardi on lähes aina tunnettu kaliumkloridipitoisuus (KCl). Arvo, jolla kalibrointi tehdään, riippuu sovelluksesta – hyvin makeille vesille on paras käyttää matalaa johtavuusstandardia ja päinvastoin. Valitse kalibrointistandardi, joka on hieman korkeampi kuin korkein lukema, jonka odotat näkeväsi kentällä.
Mitkä muut parametrit vaikuttavat johtavuusmittauksiin?
Johtavuus on suora sähkönjohtavuuden mittaustapa, ja sähkönjohtavuus vaihtelee veden lämpötilan mukaan. 15 °C:n lämpötilassa olevan veden sähkönjohtavuus on pienempi kuin saman veden 30 °C:n lämpötilassa. Jotta sähkönjohtavuuslukemia olisi helpompi vertailla, on tapana ”korjata” lukemat 25 °C:een – eli ilmoittaa sähkönjohtavuus sellaisena kuin se olisi, jos veden lämpötila muutettaisiin 25 °C:een. 25 °C:een korjattuja lukemia kutsutaan ”ominaisjohtavuudeksi” eikä johtavuudeksi.
Johtavuusanturit vedenlaadun mittausantureita varten
- Valikoima
0-275 mS/cm - Tarkkuus
±0,5 % lukemasta tai ±1 w.i.g., 0-5000 µS/cm
±1 % lukemasta, ±0,001, 0-100mS/cm
±0,5 % käytettävissä, 0-100mS/cm
±2 %, 100 mS/cm-275 mS/cm - Päätöslauselma
0,001 (mS/cm), 0,1 µS/cm - Yksiköt
mS/cm, tai µS/cm - Kalibrointi
KCl-standardit, yksi piste - Huolto
puhdistus ja kalibrointi - Anturin käyttöikä
5+ vuotta - Anturin tyyppi
neljä elektrodia; grafiittielektrodit
Miten johtavuusanturit toimivat kentällä?
Johtavuusanturit toimivat määritysten mukaisesti vuosia, kun ne on kalibroitu asianmukaisesti ja kun anturi pidetään kohtuullisen puhtaana vedestä peräisin olevasta liasta.
Solinst Eurekan johtavuusanturin ominaisuudet.
Solinst Eurekan johtavuusanturi on helppo puhdistaa, ja Solinst Eurekan johtavuusanturin läpivirtausrakenne on parempi kuin niiden, joissa elektrodit on osittain piilotettu syvennykseen. Nämä joissakin moniantureissa käytetyt ”kaivotyyppiset” anturit rajoittavat näyteveden virtausta ja edistävät biologista likaantumista. Niitä on myös vaikeampi puhdistaa.
Solinst Eurekan johtokykyanturit ovat lajinsa parhaita kannettavia vedenlaadun mittauslaitteita. Johtavuusanturit voidaan asentaa MantaPlus-monisondiin yhdessä muiden antureiden kanssa, joita ovat esimerkiksi fluorometrit, liuennut happi, pH, ISE ja sameus. Jos esimerkiksi tarvitaan vain johtokykyä, syvyyttä ja lämpötilaa, nämä anturit voidaan asentaa pieneen anturiin, kuten Trimeteriin. Solinst Eureka -moniparametrisondit voidaan konfiguroida akkukannattimilla itsenäistä itsekäyttöistä käyttöönottoa varten, niitä voidaan käyttää kenttänäyttöjen kanssa paikan päällä tapahtuvaan pistokokeeseen tai ne voidaan liittää tietotelemetria-asemiin reaaliaikaista etäseurantaa varten. Solinst Eurekan vedenlaatusondit ovat kannettavia, kestäviä ja kustannustehokkaita.
Aiheeseen liittyvät tuotteet
Manta-sarjan vedenlaatuanturit
Solinst Eureka tarjoaa alan laajimman valikoiman vedenlaadun anturiteknologioita. Vakiokokoonpanojen lisäksi jokainen anturi voidaan siis räätälöidä juuri sinun sovellukseesi sopivaksi. Valitse haluamasi anturit, jotta voit täyttää suuremmat anturit kokonaan, tai lisää akkupaketti muuttaaksesi anturin kirjauslaitteeksi.
Manta Trimeter vedenlaadun koetin
The Trimeter sisältää minkä tahansa anturin* anturiparametrien luettelosta, sekä lämpötila- ja syvyysanturit (molemmat ovat valinnaisia). Trimetri-kokoonpanossa voi olla esimerkiksi sameus, lämpötila ja syvyys. Toinen esimerkki voisi olla DO ja lämpötila.
EasyProbe: ProbeProbe: Vedenlaatumittarit
The EasyProbe, jonka valmistaja on Solinst Eureka, on suorituskykyinen ja kustannustehokas vedenlaadun valvontalaite. Se sopii erinomaisesti pistokokeisiin, etätelemetriaan, koulutukseen, tutkimukseen, vesiviljelyyn ja muuhun. EasyProbe20 sisältää anturit lämpötilalle, liuenneelle hapelle, sähkönjohtavuudelle ja pH:lle, kun taas EasyProbe30 sisältää lisäksi sameusanturin. Eurekan monisondit tunnetaan luotettavuudestaan, sillä kaikilla antureilla on kolmen vuoden takuu, ja niiden ylläpitokustannukset ovat alan alhaisimmat.
Vedenpinnan korkeuden, lämpötilan ja johtokyvyn tallentaminen
The Levelogger 5 LTC mittaa ja kirjaa vedenpinnan vaihtelut, lämpötilan ja sähkönjohtavuuden. Se on ohjelmoitu tallentamaan jopa 2 sekunnin välein. Laitteessa on 8 vuoden akku, 100 000 lukusarjan muisti ja 6 painealuetta. PFAS-vapaa pinnoite (sisältä ja ulkoa) takaa erinomaisen korroosion- ja kulutuskestävyyden.
TLC-mittari – Mittaa tarkka lämpötila, taso ja johtokyky
A TLC-mittari tarjoaa tarkat ja vakaat lämpötila- ja johtavuusmittaukset, jotka näkyvät kätevällä LCD-näytöllä helppolukuisina. Staattinen vedenkorkeus ja lukemien syvyys luetaan Solinstin litteältä nauhalta, joka on merkitty laserilla tarkasti mm:n tai 1/100 ft:n välein. Nauhan pituus on saatavana 300 m:n (1000 ft) pituisena.
