Электропроводность

Единица измерения: S, или См (сименс)

Определение: физическая величина, которая показывает способность жидкой среды проводить электричество. Имеет обратное значение такой величине, как сопротивление, единица измерения которой – Ом.

Описание

Как и многие другие жидкости, вода способна проводить электрический ток. Причем через нее можно пропускать как постоянный, так и переменный тип. Однако эффективность этого процесса не является постоянной и меняется в зависимости от внешних факторов.

Собственно, электропроводность и является величиной, которая позволяет установить для проводимости воды количественный показатель. На нее влияет содержание в воде заряженных ионов (положительных катионов и отрицательных анионов). К анионам относятся составные части карбонатов, щелочей и солей металлов (чаще всего представлены хлоридами и сульфатами).

Величина электропроводности имеет прямую зависимость с концентрацией в воде солей и минералов. Чем выше степень минерализации, тем больше электропроводность. Дистиллированная же вода не содержит примесей, поэтому ее электропроводность минимальна или же отсутствует вовсе. Эту особенность полезно знать в повседневной жизни, чтобы оценить опасность от контакта источника тока с водной средой.

Влияющие факторы

Большинство свойств водной среды определяются находящимися в ней растворенными веществами, в основном неорганическими соединениями. Они же влияют на электропроводность, однако исследуемая величина зависит и от других факторов, описанных ниже.

• Минерализация, или концентрация примесей. Чем выше, тем лучше проводимость
• Качественный состав ионных примесей. Каждый элемент оказывает свое влияние на проводимость воды. Наиболее сильными являются те вещества, которые провоцируют повышение жесткости воды – кальций, калий, натрий, хлор и кислотные группы. Другие вещества, такие как марганец, алюминий или железо, в природных концентрациях не приводят к значительному изменению показателя. Разумеется, при значительном их содержании электропроводность все же значительно возрастает
• Температура. Как известно, температура является показателем скорости движения элементарных частиц. Чем она выше, тем быстрее двигаются ионы при меньшей вязкости жидкости. Это способствует росту проводимости, который происходит, пока температура не достигнет определенного порога. После него быстрое движение ионов приводит к повышению сопротивления и, следовательно, снижению электропроводности

Определение

Для определения величины электропроводности воды требуется лабораторный анализ. Исследования проводятся на высокочувствительных приборах, которые точно способны отследить малейшие колебания показателя. При проведении анализа используются унифицированные методы.

Для удобства определения проводимости воды используется не первоначальная единица, а ее производная – микросименс, который является одной десятитысячной сименса. Это позволяет фиксировать электропроводность с максимальной точностью.

Для проведения исследований применяется электрометрия. Прибор для анализа оборудован нержавеющими электродами. При измерениях обязательно фиксируется температура образца, чтобы убедиться, что она не влияет на результат исследований. Усложненные версии приборов обладают температурной компенсацией, которая выдает результаты с поправкой на этот показатель.

Важность величины

Одна из возможностей электропроводности – возможность дать приблизительную оценку минерализации водного состава. Однако, как говорилось выше, минерализация – это лишь один из трех параметров, которые влияют на проводимость водной среды. В продаже распространены приборы, трансформирующие показатель электропроводности в минерализацию, однако они не являются точными. Такие измерения должны проводиться в лабораториях.

Нормирование

Согласно российским нормативным документам (СанПиНам и постановлениям Правительства), электропроводность воды для питьевых и сточных образцов непосредственно не нормируется. Однако такой параметр присутствует в странах ЕС – ПДК составляет 2500 мкСм/см.

Однако обратить внимание на электропроводность все же стоит из-за ее зависимости с минерализацией. При высоком уровне проводимости лучше провести дополнительное исследование, чтобы установить количественный и качественный состав присутствующих минералов. Это особенно важно для технического использования, чтобы избежать повреждения нагревательных элементов в бытовых приборах.

Снижение электропроводности

Наиболее очевидный способ снизить проводимость воды – провести деминерализацию. Для этого подходят такие методы:

• Обратный осмос
• Электрическая деионизация
• Ионный обмен