TDS و EC: دو شاخص مهم برای ارزیابی کیفیت آب TDS و EC دو پارامتر مهم هستند که برای سنجش کیفیت آب و میزان مواد معدنی و املاح موجود در آن به کار می‌روند.
TDS (Total Dissolved Solids) یا مجموع جامدات محلول
TDS (Total Dissolved Solids) یا مجموع جامدات محلول- تعریف: TDS به مجموع تمام مواد جامد (معدنی و آلی) حل شده در یک لیتر آب گفته می‌شود. این مواد شامل نمک‌ها، کانی‌ها، مواد آلی و سایر ترکیبات محلول هستند.
- اهمیت: TDS نشان‌دهنده میزان شوری آب است. هرچه مقدار TDS بیشتر باشد، آب شورتر است.
- واحد اندازه‌گیری: میلی‌گرم بر لیتر (mg/L)
EC (Electrical Conductivity) یا هدایت الکتریکی
- تعریف: EC توانایی آب برای هدایت جریان الکتریکی را نشان می‌دهد. این توانایی به دلیل وجود یون‌های باردار در آب است که حامل جریان الکتریکی هستند.
- اهمیت: EC رابطه مستقیمی با TDS دارد. هرچه TDS بیشتر باشد، تعداد یون‌های موجود در آب بیشتر بوده و در نتیجه هدایت الکتریکی (EC) آب نیز بالاتر خواهد بود.
- واحد اندازه‌گیری: میکرو زیمنس بر سانتی‌متر (µS/cm)
رابطه بین TDS و EC
- رابطه مستقیم: به طور کلی، هر چه مقدار TDS در آب بیشتر باشد، EC نیز بیشتر خواهد بود. زیرا افزایش TDS به معنای افزایش تعداد یون‌های موجود در آب است و این یون‌ها باعث افزایش هدایت الکتریکی می‌شوند.
- اهمیت این رابطه: با اندازه‌گیری EC می‌توان به طور تقریبی مقدار TDS را تخمین زد.
کاربردهای TDS و EC
- ارزیابی کیفیت آب آشامیدنی: TDS و EC برای تعیین میزان مناسب بودن آب برای آشامیدن استفاده می‌شوند.
- کشاورزی: برای ارزیابی کیفیت آب آبیاری و تعیین نیاز گیاهان به کود.
- صنایع: در صنایع مختلف مانند تولید آب آشامیدنی، صنایع غذایی و دارویی، اندازه‌گیری TDS و EC برای کنترل کیفیت آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- تصفیه آب: برای ارزیابی عملکرد سیستم‌های تصفیه آب.
روش‌های اندازه‌گیری TDS و EC
- دستگاه TDS متر: ساده‌ترین و رایج‌ترین روش برای اندازه‌گیری مستقیم TDS.
- دستگاه هدایت سنج: برای اندازه‌گیری EC استفاده می‌شود. با استفاده از یک رابطه تجربی می‌توان از روی EC، مقدار تقریبی TDS را محاسبه کرد.
- روش‌های آزمایشگاهی: روش‌های پیچیده‌تر و دقیق‌تر برای اندازه‌گیری TDS و EC وجود دارد که در آزمایشگاه‌ها انجام می‌شوند.
اهمیت اندازه‌گیری TDS و EC
اندازه‌گیری TDS و EC به ما کمک می‌کند تا:
- کیفیت آب را ارزیابی کنیم.
- نیاز به تصفیه آب را تشخیص دهیم.
- مناسب بودن آب برای مصارف مختلف را تعیین کنیم.
- تغییرات در کیفیت آب را در طول زمان رصد کنیم.
به طور خلاصه، TDS و EC دو شاخص مهم برای ارزیابی کیفیت آب هستند و اندازه‌گیری آن‌ها به ما کمک می‌کند تا از سلامت آب و مناسب بودن آن برای مصارف مختلف اطمینان حاصل کنیم.
آیا سوال دیگری در این زمینه دارید؟
موارد زیر را نیز می‌توانید بپرسید:
- تفاوت TDS و EC چیست؟
- چرا اندازه‌گیری TDS و EC مهم است؟
- چه عواملی بر TDS و EC آب تأثیر می‌گذارند؟
- استانداردهای TDS و EC برای مصارف مختلف چقدر است؟
رابطه بین TDS و EC در آب – TDS مخفف Total Dissolved Solids و به معنای مجموع جامدات محلول در آب است. این پارامتر مقدار کل مواد جامد معدنی و آلی حل شده در آب را نشان می‌دهد.
EC مخفف Electrical Conductivity و به معنای هدایت الکتریکی است. این پارامتر توانایی آب برای هدایت جریان الکتریکی را نشان می‌دهد.
چرا بین TDS و EC رابطه وجود دارد؟
چرا بین TDS و EC رابطه وجود دارد؟- یون‌ها و هدایت الکتریکی: بسیاری از مواد جامد حل شده در آب به صورت یون‌های باردار وجود دارند. این یون‌ها قادر به حمل بار الکتریکی هستند و در نتیجه باعث افزایش هدایت الکتریکی آب می‌شوند.
- رابطه مستقیم: به طور کلی، هر چه مقدار TDS در آب بیشتر باشد، تعداد یون‌های موجود در آب نیز بیشتر بوده و در نتیجه هدایت الکتریکی (EC) آب نیز بالاتر خواهد بود.
عوامل موثر بر رابطه TDS و EC
- نوع یون‌ها: یون‌های مختلف هدایت الکتریکی متفاوتی دارند. برای مثال، یون‌های سدیم و کلرید هدایت الکتریکی بیشتری نسبت به یون‌های کلسیم و بی کربنات دارند.
- دما: با افزایش دما، حرکت یون‌ها در آب افزایش یافته و در نتیجه هدایت الکتریکی نیز افزایش می‌یابد.
- غلظت یون‌ها: هرچه غلظت یون‌ها در آب بیشتر باشد، هدایت الکتریکی نیز بیشتر خواهد بود.
کاربردهای TDS و EC
- ارزیابی کیفیت آب: TDS و EC به عنوان شاخص‌هایی برای ارزیابی کیفیت آب استفاده می‌شوند. افزایش این پارامترها می‌تواند نشان‌دهنده آلودگی آب به مواد معدنی، نمک‌ها و سایر آلاینده‌ها باشد.
- کنترل فرآیندهای صنعتی: در صنایع مختلف مانند تولید آب آشامیدنی، صنایع غذایی و دارویی، اندازه‌گیری TDS و EC برای کنترل کیفیت آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- کشاورزی: در کشاورزی، اندازه‌گیری TDS و EC برای ارزیابی کیفیت آب آبیاری و تعیین نیاز گیاهان به کود استفاده می‌شود.
تفاوت TDS و EC
اگرچه TDS و EC رابطه نزدیکی با هم دارند، اما تفاوت‌هایی نیز بین آن‌ها وجود دارد:
- TDS: مقدار کل مواد جامد محلول را اندازه‌گیری می‌کند و شامل همه مواد جامد حل شده، چه یونی و چه غیر یونی می‌شود.
- EC: توانایی آب برای هدایت جریان الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند و عمدتاً تحت تأثیر یون‌های موجود در آب است.
نکته مهم: اگرچه رابطه بین TDS و EC معمولاً مستقیم است، اما این رابطه همیشه دقیق نیست و عوامل دیگری نیز می‌توانند بر آن تأثیر بگذارند. بنابراین، برای ارزیابی دقیق کیفیت آب، بهتر است علاوه بر TDS و EC، پارامترهای دیگری مانند pH، سختی و وجود آلاینده‌های خاص نیز اندازه‌گیری شوند.
در کل، TDS و EC دو پارامتر مهم برای ارزیابی کیفیت آب هستند و اندازه‌گیری آن‌ها می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد ترکیب شیمیایی آب و مناسب بودن آن برای مصارف مختلف در اختیار ما قرار دهد.
رابطه بین TDS و EC چیست؟
برای طراحی آب شیرین کن نیاز است مفهوم TDS ، EC و رابطه بین TDS و EC آشنایی داشته باشید در زیر هر کدام از این پارامترها را بصورت مختصر توضیح داده شده است.
TDS یا غلظت املاح
منظور از TDS کل مواد جامد محلول در آب یا غلظت املاح آب است که برابر مجموع غلظت همه یون های موجود در آب می باشد.
برای اندازه گیری کل مواد جامد محلول در آب، آبی را که از صافی مخصوص عبورداده شده و مواد معلق و کلوئیدی آن گرفته شده بعنوان نمونه انتخاب می کنند و سپس حجم دقیقی از آن را در یک بوته چینی دقیقا وزن شده ریخته و در دمای 110 درجه سانتیگراد تبخیر و خشک می کنند. تفاوت وزن بوته قبل از ریختن نمونه و پس از خشک شدن نمونه روی آن، وزن کل مواد جامد محلول در نمونه آب را نشان می دهد که اگر بر حجم نمونه تقسیم شود غلظت املاح آب به دست می آید که معمولا برحسب ppm یا میلی گرم در لیتر گزارش می کنند.
واضح است که اگر غلظت یون ها برحسب معادل کربناتی باشند، غلظت یون های مختلف را می توان باهم جمع کرد.
محدوده TDS آب های مختلف به صورت زیر است:
- TDS کمتر از 100ppm مطلوب صنعتی
- TDS حدود 500ppm مطلوب آشامیدنی
- TDS کمتر از 1000ppm مجاز برای آشامیدن
- TDS حدود 10000ppm آبهای شور
- TDS حدود 40000ppm آب دریا
EC یا هدایت الکتریکی آب
هدایت الکتریکی یا کنداکتیویته آب، معرف قدرت یونی یک محلول برای انتقال جریان برق است. واحد هدایت الکتریکی آب مو بر سانتی متر (mho/cm) است. ( واحد مقاومت الکتریکی ohm است و چون هدایت الکتریکی عکس مقاومت است، از این رو واحد آن mho می باشد ).
مو بر سانتی متر عدد بزرگی است از این رو معمولا از واحد µmho/cm استفاده می شود که یک میلیون برابر کوچک تر است.
هدایت الکتریکی آب خالص در 25c برابر با 0/056µmho/cm است.
چون در محلول ها، یون ها، جریان برق را منتقل می کنند از این رو EC با TDS رابطه دارد. در محلول های رقیق ارتباط این دو پارامتر بصورت TDS=0/5EC است.
وقتی غلظت ناخالصی زیاد می شود یون ها روی حرکت یکدیگر اثر منفی گذاشته و هدایت الکتریکی محلول دیگر همانند محلول رقیق متناسب با تعداد یون ها نمی باشد.
اندازه‌گیری TDS آب به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. انتخاب روش مناسب به دقت مورد نیاز، تجهیزات در دسترس و حجم نمونه آب بستگی دارد. در زیر برخی از روش‌های رایج اندازه‌گیری TDS آورده شده است:
روش‌های اندازه‌گیری TDS آب
-
استفاده از دستگاه TDS متر:
- ساده‌ترین و رایج‌ترین روش: دستگاه TDS متر به طور مستقیم مقدار TDS آب را بر حسب میلی‌گرم در لیتر (mg/L) نشان می‌دهد.
- نحوه استفاده: الکترود دستگاه را در آب فرو کرده و مقدار نشان داده شده روی صفحه نمایش را بخوانید.
- مزایا: سریع، آسان و قابل حمل است.
- معایب: دقت آن به نسبت روش‌های آزمایشگاهی کمتر است.
-
روش تبخیر:
- روش کلاسیک: مقدار مشخصی از آب را در یک ظرف تمیز و خشک تبخیر می‌کنند.
- محاسبه TDS: با اندازه‌گیری وزن مواد جامد باقی‌مانده پس از تبخیر، مقدار TDS را محاسبه می‌کنند.
- مزایا: دقت بالا، امکان اندازه‌گیری انواع مختلف جامدات محلول.
- معایب: زمان‌بر و نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی خاص است.
-
روش هدایت سنجی:
- بر اساس رابطه بین TDS و هدایت الکتریکی: هدایت الکتریکی آب متناسب با مقدار مواد جامد محلول در آن است.
- نحوه اندازه‌گیری: با استفاده از دستگاه هدایت سنج، هدایت الکتریکی آب را اندازه‌گیری کرده و سپس با استفاده از یک رابطه تجربی، مقدار TDS را محاسبه می‌کنند.
- مزایا: دقت بالا، سرعت زیاد.
- معایب: نیاز به دستگاه هدایت سنج و کالیبراسیون دقیق.
-
روش‌های آزمایشگاهی:
- روش‌های پیچیده‌تر: شامل روش‌های تیتراسیون، جذب اتمی و کروماتوگرافی است.
- مزایا: دقت بسیار بالا، امکان اندازه‌گیری انواع مختلف یون‌ها و ترکیبات.
- معایب: نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته و متخصص.
نکات مهم در اندازه‌گیری TDS
- کالیبراسیون دستگاه: قبل از استفاده از دستگاه TDS متر، باید آن را با محلول استاندارد کالیبره کرد تا نتایج دقیق‌تری حاصل شود.
- دمای آب: دما بر روی هدایت الکتریکی آب تاثیرگذار است. بنابراین، بهتر است دمای آب نمونه و محلول استاندارد یکسان باشد.
- تداخل مواد: برخی مواد مانند کلر و مواد آلی می‌توانند بر روی اندازه‌گیری TDS تاثیر بگذارند. در این موارد، ممکن است نیاز به روش‌های پیش تصفیه باشد.
- تفسیر نتایج: مقدار TDS مجاز برای مصارف مختلف متفاوت است. برای تفسیر نتایج اندازه‌گیری، باید استانداردهای مربوطه را در نظر گرفت.
چه زمانی نیاز به اندازه‌گیری TDS آب است؟
- آبیاری گیاهان: TDS بالای آب می‌تواند برای برخی گیاهان مضر باشد.
- آکواریوم: TDS بالا یا پایین می‌تواند بر روی سلامت ماهی‌ها تاثیر بگذارد.
- تولید آب آشامیدنی: TDS بالا نشان‌دهنده وجود مواد معدنی و املاح در آب است که ممکن است طعم و بوی آب را تغییر دهد.
- صنایع غذایی و دارویی: در این صنایع، کنترل TDS آب بسیار مهم است.
- تصفیه آب: برای ارزیابی عملکرد سیستم‌های تصفیه آب.
کدام روش برای اندازه‌گیری TDS مناسب است؟
انتخاب روش مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- دقت مورد نیاز: اگر به دقت بسیار بالایی نیاز دارید، روش‌های آزمایشگاهی بهتر است.
- تجهیزات در دسترس: اگر به تجهیزات آزمایشگاهی دسترسی ندارید، می‌توانید از دستگاه TDS متر استفاده کنید.
- حجم نمونه: برای حجم‌های کم نمونه، روش‌های سریع‌تر مانند استفاده از TDS متر مناسب‌تر است.
- بودجه: هزینه روش‌های مختلف متفاوت است.
به طور کلی، دستگاه TDS متر برای استفاده خانگی و اندازه‌گیری‌های اولیه مناسب است. برای اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر و تخصصی‌تر، بهتر است از روش‌های آزمایشگاهی استفاده شود.
رابطه بین TDS و EC برای هر نمونه آب فرق دارد و به غلظت و نوع ناخالصی های موجود در آب بستگی دارد. برای بسیاری از آب های شهری و طبیعی داریم:
TDS (mg/l)=0/55 (µmho/cm)
اهمیت این دو پارامتر در این است که سرعت خورندگی آب در شرایط یکسان با افزایش EC افزایش می یابد و نیز با افزایش هدایت الکتریکی آب، درجه یونیزاسیون نمک های آب کاهش می یابد.
رابطه بین TDS و EC در قالب جدول
TDS (Total Dissolved Solids) به معنای مجموع جامدات محلول در آب است و EC (Electrical Conductivity) به معنای هدایت الکتریکی آب می‌باشد. این دو پارامتر رابطه مستقیمی با هم دارند.
| پارامتر | تعریف | واحد اندازه‌گیری | رابطه با TDS |
|---|---|---|---|
| TDS | مجموع جامدات محلول در آب | میلی‌گرم در لیتر (mg/L) | هرچه TDS بیشتر باشد، EC نیز بیشتر است. |
| EC | توانایی آب برای هدایت جریان الکتریکی | میکرو زیمنس بر سانتی‌متر (µS/cm) | هرچه EC بیشتر باشد، TDS نیز بیشتر است. |
توضیح بیشتر
-
چرا رابطه مستقیمی بین TDS و EC وجود دارد؟
- بسیاری از جامدات محلول در آب به صورت یون‌های باردار وجود دارند.
- یون‌ها قادر به حمل بار الکتریکی هستند و در نتیجه باعث افزایش هدایت الکتریکی آب می‌شوند.
- بنابراین، هر چه مقدار TDS بیشتر باشد، تعداد یون‌های موجود در آب نیز بیشتر بوده و در نتیجه هدایت الکتریکی (EC) آب نیز بالاتر خواهد بود.
-
عوامل موثر بر رابطه TDS و EC:
- نوع یون‌ها: یون‌های مختلف هدایت الکتریکی متفاوتی دارند.
- دما: با افزایش دما، حرکت یون‌ها در آب افزایش یافته و در نتیجه هدایت الکتریکی نیز افزایش می‌یابد.
- غلظت یون‌ها: هرچه غلظت یون‌ها در آب بیشتر باشد، هدایت الکتریکی نیز بیشتر خواهد بود.
کاربردهای TDS و EC
- ارزیابی کیفیت آب: این دو پارامتر به عنوان شاخص‌هایی برای ارزیابی کیفیت آب استفاده می‌شوند. افزایش این پارامترها می‌تواند نشان‌دهنده آلودگی آب به مواد معدنی، نمک‌ها و سایر آلاینده‌ها باشد.
- کنترل فرآیندهای صنعتی: در صنایع مختلف مانند تولید آب آشامیدنی، صنایع غذایی و دارویی، اندازه‌گیری TDS و EC برای کنترل کیفیت آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- کشاورزی: در کشاورزی، اندازه‌گیری TDS و EC برای ارزیابی کیفیت آب آبیاری و تعیین نیاز گیاهان به کود استفاده می‌شود.
نکته مهم
اگرچه رابطه بین TDS و EC معمولاً مستقیم است، اما این رابطه همیشه دقیق نیست و عوامل دیگری نیز می‌توانند بر آن تأثیر بگذارند. بنابراین، برای ارزیابی دقیق کیفیت آب، بهتر است علاوه بر TDS و EC، پارامترهای دیگری مانند pH، سختی و وجود آلاینده‌های خاص نیز اندازه‌گیری شوند.
در کل، TDS و EC دو پارامتر مهم برای ارزیابی کیفیت آب هستند و اندازه‌گیری آن‌ها می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد ترکیب شیمیایی آب و مناسب بودن آن برای مصارف مختلف در اختیار ما قرار دهد.
2 دیدگاه. ارسال دیدگاه جدید
سلام
خوب و مفید بود ممنون.
سپاسگزار