هدایت سنج

برای اندازه گیری هدایت محلول ها دستگاهی به نام هدایت سنج یا کنداکتیومتر به کار می رود. هر دستگاه هدایت سنج دارای دو الکترود یکسان فلزی پلاتینه شده می باشند. الکترودها در یک محفظه شیشه ای پیرکس یا شیشه ی مقاوم دیگر، موازی هم قرار گرفته اند. به مجموعه ی این الکترودها در محفظه ی شیشه ای، پیل کنداکتومتر می گویند. برای اندازه گیری هدایت یک محلول، پیل کنداکتومتر را در آن محلول قرار داده و دستگاه با ولتاژ مناسبی که بین الکترودها می فرستد، هدایت محلول را نشان می دهد. جریان برق به کار رفته اگر مستقیم باشد باعث تجزیه ی الکتریکی محلول می شود، بنابراین از یک جریان برق متناوب با فرکانس زیاد (به طور معمول 60HZ تا 1000) استفاده می شود. دستگاه های هدایت سنج تجاری معمولا طوری طراحی شده اند که هدایت الکترولیتی را بر حسب mS یا µS اندازه می گیرند. بعضی دستگاه ها نیز هدایت ویژه را اندازه می گیرند که محدوده ی اندازه گیری آن ها بر حسب mS/cm یا µS/cm می باشد

EC meter یا دستگاه هدایت سنج ( Electric meter ) برای سنجش میزان هدایت الکتریکی ساخته شده است که نشان دهنده میزان نمکهای رسانا موجود در آب می باشند که هر چه این میزان بالاتر باشد هدایت الکتریکی آب هم بیشتر می شود. واحد سنجش هدایت الکتریکی ، میکرو اهم بر سانتیمتر ، و واحد سنجش هدایت الکتریکی ویژه آب میکرو زیمنس بر سانتیمتر µs/cm و میلی زیمنس بر سانتیمتر ms/cm می باشد.EC meter در انواع مختلف قلمی یا جیبی ، پرتابل ، رومیزی و آنلاین ساخته می شود.

کاربرد اندازه گیری هدایت سنج یا کنداکتیوی :

هدایت سنج‌ها جهت آنالیز آب خالص، آزمایشات محیطی جهت تعیین سلامت حوضچه­‌ها و سایر بسترهای آب به کار می­‌روند. همچنین تعدادی از مراحل تولید مانند ترکیب کردن یا شستشو PCD به رسانایی محلول حساس هستند و اندازه‌­گیری رسانایی امری الزامی است. هدایت سنج‌ها در تصفیه آب، آکواریوم، نوشیدنی­‌ها، مکان­‌های تخم‌گذاری ماهی­‌ها، تهیه غذا، عکاسی، آزمایشگاه، صنعت کاغذسازی، صنعت آب‌کاری و کنترل کیفیت کاربرد دارند.

انواع هدایت سنج

با توجه به نوع کاربرد هدایت سنج های مختلفی وجود دارد به عنوان مثال EC متر قلمی، EC متر پرتابل و EC متر رومیزی هرکدام مزایایی برای کاربر ایجاد می کنند و طبیعتا محدودیت هایی هم دارند. انواع قلمی و پرتابل طوری طراحی شده اند که برای استفاده در محیط خارج از آزمایشگاه مناسب باشند. نوع رومیزی قابل حمل به خارج از آزمایشگاه نیست، معمولا با برق شهری کار کند و علاوه بر هدایت الکتریکی قابلیت اندازه گیری میزان شوری (TDS)، مقاومت الکتریکی، PH ، دما و NaCl موجود را دارد. کالیبراسون اتوماتیک، کالیبراسیون چند نقطه ای و قابلیت ذخیره اطلاعات امکانات دیگری است که امروزه بیشتر تولیدکنندگان روی دستگاه ها قرار می دهند.

عوامل موثر بر هدایت الکتریکی

1- درجه حرارت : با افزایش درجه حرارت هدایت نیز افزایش می یابد بطوریکه با افزایش یک درجه حرارت هدایت الکتریکی دو درجه افزایش می یابد . هدایت آب را بطور استاندارد در 25 درجه سانتیگراد اندازه می گیرند . به همین دلیل بیشتر کنداکتیوی مترها شامل ویژگی جبران اتوماتیک دما می باشند.
2- گازها محلول در آب نظیر CO2و NH3 باعث بالا رفتن هدایت می شود.
3- یون هاي H+ و OH- باعث افزایش هدایت می شوند .بنابراین براي اندازه گیري هدایت باید محلول تقریبا خنثی باشد ، بطور مثال براي اندازه گیري هدایت در حضور آمونیاك نمونه را باید با اسید گالیک خنثی کرد .

رابطه EC با TDSدر آب تقریباً خالص رابطه بین هدایت الکتریکی و غلطت کل املاح به صورت زیر است:

EC=2TDS

وقتی غلظت ناخالصی ها در آب زیاد شود ، یون ها بر روی حرکت یکدیگر اثر منفی گذاشته و دیگر هدایت الکتریکی محلول با غلظت یون ها رابطه خطی نخواهد داشت. در واقع رابطه بین TDS و EC برای هر نمونه آب فرق دارد و بستگی به غلظت و نوع ناخالصی های موجود در آب دارد.برای بسیاری از آب های شهری و طبیعی EC (μmho/cm)= (mg/l)TDS می باشد.

نکات مهم در انتخاب یک کنداکتیوی متر یا هدایت سنج

• بازه اندازه گیری
• دقت اندازه گیری
• دارا بودن سنسور دمایی ، ATC (جبران ساز دمایی اتوماتیک)
• دارابودن استاندارد IP67، ضد آب
• قابلیت کالیبره کردن اتوماتیک
• قابليت سنجش ph ‌تا 14 با قابليت اندازه گيري اكسيژن تا 20 ppm
• قابلیت سنجش PH, EC, TDS, MV

عملکرد EC متر

یک ECمتر از دو قسمت تشکیل شده است: یک فنجان اندازه گیری و خود متر. شما باید اندازه گیری را به شرح زیر انجام می دهید:
* مهم است که فنجان برای اندازه گیری کاملا تمیز باشد. بنابراین ابتدا آن را با آب نمک معدنی بشویید.
* مایع مورد نظر برای اندازه گیری EC را در فنجان اندازه گیری قرار دهید. فنجان را تا آستانه پر کنید.
* ECمتر را روشن کنید.
* ECمتر را چند دقیقه در فنجان اندازه گیری بگذارید. الکترونیک در ECمتر داده ها را پردازش کرده و تصحیح دما را اعمال می کند.
* اگر ECمتر دارید که تصحیح دما را انجام نمی دهد ، ابتدا ECمتر را در مایع کالیبراسیون با همان دمای نمونه ای که از آن می خواهید EC را کالیبره کنید.
* مقادیر را بخوانید.
* ECمتر را خاموش کرده و لیوان اندازه گیری را با آب مقطر شستشو دهید.

تفاوت بین سختی سنج و EC متر

حتی اگر می توانید از نتایج EC برای تعیین سطح TDS (سختی سنج) استفاده کنید ، این کنتورها متفاوت هستند ، به همین دلیل تبدیل نتایج دقیق TDS را ارائه نمی دهد سختی سنج هر دو ذره تولید کننده EC و آنهایی که الکتریسیته ندارند را اندازه گیری می کند.
بنابراین ، عوامل تبدیل EC به TDS بسته به محتویات موجود در نمونه متفاوت است. این عوامل عموماً از 0.4 تا 1.0 متغیر است. گفته می شود ، ماده ای که بر میزان EC تأثیر نمی گذارد ، اما بر میزان TDS تأثیر می گذارد ، اندازه گیری EC را برای تعیین مقادیر TDS کافی نمی کند.
EC متر معمولاً برای تهیه مقادیر تقریبی TDS به TDS اندازه گیری و تبدیل می شود. علاوه بر این ، سختی سنج به طور خودکار مقدار EC را که توسط ضریب تبدیل تعیین می شود ، تبدیل می کند. برای به دست آوردن مقدار واقعی TDS ، شما باید نمونه خود را به آزمایشگاه ببرید و در آنجا بررسی شود. شاید فکر کنید که بهتر است از متری استفاده کنید که وسیع ترین محدوده اندازه گیری را داشته باشد. با این وجود ، با استفاده از یک متر که در یک منطقه خاص متمرکز است ، دقت نتایج خود را افزایش دهید.