Необходимость измерений электропроводности водных растворов
Электропроводностью называют способность водных растворов пропускать электрический ток. При этом электрическая проводимость природных вод находится в прямой зависимости от степени минерализации, то есть концентраций растворенных в исследуемых средах минеральных солей. И, конечно же, температуры. В соответствии с этой зависимостью, измерение электропроводности водных растворов позволяет с известной погрешностью определять минерализацию воды. Подобные принципы исследований используются, к примеру, в достаточно распространенных устройствах для оперативных измерений общего солесодержания. Как правило, природные воды являются растворами смесей слабых и сильных электролитов. При этом минеральную часть преимущественно составляют ионы
натрия Na+,
кальция Са2+,
калия K+,
сульфата SO42-,
хлора Cl-,
гидрокарбоната HCO3-.
Присутствием этих ионов в основном и обуславливается электропроводность. В то же время другие ионы, например, двухвалентного и трехвалентного железа Fe2+ и Fe3+, алюминия Al3+, марганца Mn2+ и прочие влияют на электрическую проводимость не так сильно (если их содержание относительно незначительно).
Способы измерения электропроводности водных растворов
П
од
удельной электропроводностью воды
подразумевают, как известно, косвенную
инструментально определяемую
характеристику для минерализации
пресной воды (или же для солености
морской). Измерение электропроводности
водных растворов может производиться
платиновыми или стальными погружаемыми
в воду электродами. Через них пропускают
переменный ток с частотой для
маломинерализованной воды от 50 Гц, а
для соленой волы до 2000 и более Гц и
замеряют электрическое сопротивление.
Чтобы исключить температурное влияние,
исследования ведутся при определенной
постоянной температуре.
Расчет удельной электропроводности производят по специальным эмпирическим формулам с использованием растворов хлористого калия с заранее известной величиной УЭП. Измеренную величину принято отображать с использованием единицы измерения Сименс, 1 См обратен 1 Ом. Причем для соленой воды результаты исследований отображаются См/м, а пресной воды – в мкСм/метр, то есть в микросименсах. Измерение электропроводности водных растворов дает для дистиллированной воды величину УЭП от 2 до 5 мкСм/метр, для атмосферных осадков величину от 6 до 30 и более мкСм/метр, а для пресных речных и озерных вод в тех районах, где воздушная среда сильно загрязнена, величина УЭП может колебаться в пределах 20-80 мкСМ/сантиметр.
Что влияет на измерения электропроводности водных растворов
Измерение электропроводности водных растворов наглядно показывает, что величина УЭП прямо зависит от нижеперечисленных факторов, к которым можно отнести
концентрацию ионов,
природу ионов,
температуру растворов,
вязкость растворов.