Дистиллированной воды удельное сопротивление: Удельное сопротивление воды

Удельное сопротивление воды

Вода в природных водоемах пребывает в непрерывном взаимодействии с воздухом, минералами земной коры и представляет собой сложный раствор, обогащенный неорганическими веществами, растворенными газами и соединениями органической природы. Химический состав воды влияет на его основные физические показатели, по которым определяют пригодность воды для определенных технологических процессов, питьевого водоснабжения, хозяйственно-бытового использования. Удельное сопротивление воды, показывающее диэлектрические способности жидкости, — один из основных параметров, помогающих определить такой важный показатель качества воды как минерализация.

Сопротивление воды — что это такое

Электропроводность — это количественное выражение возможности проводить электрический ток водным раствором. Ее величина определяется общей концентрацией присутствующих в растворе диссоциированных ионов щелочей, солей и кислот. Солесодержание или общая концентрация всех диссоциированных анионов и катионов оценивается в пределах от сотых мг до десятков гр на кг. При этом полностью очищенная от примесей вода будет отличным диэлектриком.

Электрическое сопротивление воды — это величина, обратная электропроводимости. Удельное сопротивление воды находится в зависимости от суммарного солесодержания и температуры. Минеральную часть водного раствора составляют катионы магния, кальция, натрия, калия и сульфат, хлорид, карбонат-анионы. Концентрация этих ионов формирует электропроводность в воде любого источника. Остальные ионы, такие как марганец, железо, алюминий, фосфат и нитрат-анионы не оказывают заметного влияния на удельное электрическое сопротивление воды. Гидроксил-ионы и H+ в стандартных концентрационных пределах нахождения в природных источниках мало изменяют показатель солесодержания, как и растворенные газы.

Приблизительно оценить степень минерализации водного раствора можно путем измерения сопротивления воды. С помощью него вычисляют электрическую проводимость, значение которой для поверхностных вод стандартно находится в диапазоне от 40 до 9000 мкСм/см. Наполненность воды минералами значительно повышает ее электропроводимость, а очищенная вода плохо проводит электричество. Удельная электропроводность дистиллированной воды составляет всего 5 мкСм/см согласно ГОСТ 6709-72. При измерении удельного электрического сопротивления воды невозможно учесть присутствующие в растворе неионогенные органические соединения, нейтральные взвешенные частицы, газы.

Чему равно сопротивление воды

Электропроводность и обратное ей удельное сопротивление воды характеризуют минерализацию растворов только в количественном отношении, не по качественному составу присутствия катионов и анионов. Электрическая проводимость рассчитывается путем сопоставления ее с величиной сопротивления воды электротоку, пропускаемому через водный раствор.

L = 1 / R

В международной системе СИ электропроводность измеряется в мкСм/см или может быть выражено в Ом^-1. Показатель электрического сопротивления воды в Ом остается постоянным в рамках 10% допустимой погрешности при присутствии в воде природных источников органических коллоидных и растворенных примесей до 150 мг/дм³ и взвешенных частиц до 500 мг/дм³. Предельное значение удельного сопротивления, равное 18,2 МОм•см при 20°С соответствует величине 0,055 мкСм/см электрической проводимости воды.

Измеряют в ходе исследования с помощью кондуктометра, какое электрическое сопротивление у воды. На основании эмпирических формул и заранее определенной величины удельной электропроводности откалиброванных растворов CaCl₂ производят расчет проводимости тока водой. Результаты замеров электрического сопротивления дистиллированной воды и расчетов дают показатели электропроводности 2 — 5 мкСм/м, для атмосферных осадков 5 — 35 и выше мкСм/м, в пресных водах рек и озер в областях с повышенной загрязненностью воздуха значение электропроводимости воды достигает 25 — 85 мкСм/см.

От чего зависит электрическое сопротивление воды

Вода — универсальный растворитель. Способность растворять вещества и степень диссоциации молекул возрастает при нагревании. Проводимость тока водным раствором и сопротивление воды зависят от температуры. Прибавление к температуре особо чистой воды каждого °С увеличивает проводимость тока на 6%.

Расчетным путем найти соответствие между величиной удельного сопротивления воды и сухим остатком невозможно, поскольку в природных источниках ионы имеют разную электропроводность. Она находится в параллельной зависимости от температуры и минерализации раствора. Чтобы найти такую зависимость, нужно несколько раз в году экспериментальным путем устанавливать соотношение между этими величинами для каждого конкретного объекта. Для разных сезонов и географического расположения удельное электрическое сопротивление воды различно и варьируется от 5 до 300 Ом•м.

Практические измерения сопротивления и электрической проводимости воды приводятся к 20°С. В современных кондуктометрах функция пересчета происходит в автоматическом режиме. В целях получения максимально точных результатов и для уменьшения влияния температуры на результаты эксперимента параллельно с электрической проводимостью меряют температуру водного раствора.

При определении удельного электрического сопротивления воды с высоким содержанием взвешенных примесей, взвеси и коллоидные частицы могут осаждаться на измерительных электродах, образовывать пленку, увеличивающую электросопротивление и погрешность измерения. В таком случае необходимо проводить очистку электродов, а для повышения чистоты эксперимента использовать вспомогательные электроды.

Как измерить сопротивление воды

Деионизованная вода обладает большим удельным электрическим сопротивлением, уменьшающимся с повышением температуры. Любые растворенные соли повышают электропроводность воды. Когда вода содержит катионы и анионы разных солей одновременно, практически невозможно установить взаимосвязь между ее электрическим сопротивлением и солесодержанием. Такая возможность присутствует только при измерении удельного сопротивления деминерализованной воды, которая содержит только диссоциированные соли Na.

Для относительной оценки минерализации есть эмпирически высчитанное соотношение между удельной электропроводностью и общим содержанием солей в водном растворе:

L (мкСм/cм) = минерализация (мг/л) / 0,65

Суммарное количество солей в водном растворе можно найти делением величины электрической проводимости на корректирующий коэффициент. Его значение меняется в зависимости от вида вод в диапазоне 0,55 — 0,75.

Измерение удельного сопротивления воды и электропроводности проводят методом кондуктометрии при температуре воды 20°С. Принцип работы кондуктометра основан на прямой зависимости электропроводимости воды от концентрации диссоциированных в водном растворе электролитов. Через электроды попускают переменный ток частотой от 60 Гц в низко минерализованной воде до 1500 Гц в соленых растворах. Кондуктометр фиксирует значение электрического сопротивления воды. Современные приборы могут измерять электросопротивление и ультрачистой воды, и насыщенных солевых растворов с высокой электропроводимостью.

Можно использовать менее точные приборы, но простые и недорогостоящие. Для проведения замеров необходим прямоугольный сосуд с электроизоляцией, две пластины электродов из стали или меди, закрепленных на внутренних торцах емкости, зонды из проволоки 1 мм в диаметре, расположенные перпендикулярно плоскости электродов на небольшом удалении от них. Переменный ток подают на электродные пластины, замеряют его силу и изменение напряжения у зондов.

Способы повышения электрического сопротивления воды

Изменение электросопротивления воды в сторону повышения связано с применением способов профессиональной очистки при водоподготовке. Выбор метода обуславливает концентрация солей и цели предстоящего использования воды.

• При суммарном солесодержании 2 — 20 мг/л рекомендуется применять ионообменный метод для увеличения сопротивления воды или технологию электродеионизации;
• от 20 мг/л до 10 г/л — обратный осмос;
• более 10 г/л — электродиализ.

Обратный осмос — эффективный и удобный в применении метод уменьшения электропроводности воды. Водный раствор проходит через полупроницаемые мембраны, оставляя на них практически все растворенные вещества. Обратноосмотические установки отличаются простотой обслуживания, хорошей производительностью и экономичностью.

Фильтрование ионообменным способом основано на направленном изменении ионного состава водного раствора путем пропускания его через мелкозернистые ионообменные материалы — иониты. Объединение в одном фильтре смешанного действия анионита и катионита оптимизирует показатели чистоты получаемого раствора.

Электродеионизационные установки незаменимы, когда нужно получить воду глубокой очистки, используя постоянное электрическое поле. В нем непрерывно протекают процессы электродиализа и ионного обмена, растворенные соли связываются и отводятся через селективную мембрану в концентрационные элементы. Под действием электрического тока диссоциированная вода одновременно восстанавливает обменную способность смол.

Чем полезно измерение сопротивления воды

Величина сопротивления и электропроводности воды помогает оценить степень солесодержания в воде и сравнить полученные значения с ГОСТ. Такие измерения могут быть предварительным шагом перед проведением анализа воды для подбора очистительных установок. Зная численное значение сопротивления, можно приблизительно оценить концентрацию солей и затраты на необходимую систему очистки. Если у вас уже стоит фильтрующая система, замер и расчет удельного сопротивления воды поможет оценить качество обессоливания и предупредить о необходимости замены или регенерации очистительных элементов.

таблица средних значений и применение для различных целей

Измерение сопротивления

Чем точнее будет измерено сопротивление, тем надёжнее можно будет оборудовать заземляющее сооружение. Не придётся как устанавливать лишние электроды, так и расширять заземляющие устройства постфактум.

Самые точные результаты будут, если измерения будут проводиться отдельно по сезонам. Но это бывает накладно.

Чаще измерения делают в конце весны или начале лета,  при этом для того, чтобы рассчитать сопротивление грунта при промерзании (или его высыхания), используют поправочные коэффициенты – промерзания, влажности, сезонные; они определяются для каждой климатической зоны отдельно.

Измерения могут проводиться одним из двух методов: амперметра-вольтметра и вертикального электрического зондирования. За расчётное сопротивление грунта берут наибольший результат.

Существуют таблицы сопротивления грунтов, позволяющие узнать примерные величины сопротивления для различных видов грунта в разных климатических зонах.

Удельное сопротивление преимущественно зависит от характеристик типа грунта. Чернозём и глина обладают низким сопротивлением – всего 80 Ом*м, суглинок – чуть большим, 100 Ом*м. Для песчаных грунтов содержание влаги влияет на сопротивление очень сильно, и значения могут колебаться от десятка до тысяч Ом*м.

Чем выше содержание горных пород, тем выше сопротивление: каменистые виды грунта способны обладать сопротивлением в тысячи Ом*м, а для грунтов с вечной мерзлотой цифры могут достигать 50000 Ом*м.

Стоит отметить, что в каменистых и вечномёрзлых грунтах, помимо прочего, организовать заземление трудоёмко и дорого, что иногда требует использовать специальные методы по снижению удельного сопротивления.

Понятие и характеристики

Таблица значений функции

Дистиллированная вода – это жидкость, очищенная от веществ неорганического и органического происхождения. Сюда относятся соединения минеральных солей, взвешенные вещества, патогенные микроорганизмы, продукты распада после различных живых организмов и т.п

Важно понимать, что не каждая жидкость, которая прошла процесс испарения и осела в конденсат, может считаться дистиллятом

Как правило, после измерения удельной электропроводности и температуры корректируемая сопротивляемость отображается на основе внутренних расчетов, запрограммированных в счетчике. Многие измерители позволяют отключить температурную компенсацию, чтобы соответствовать требованиям к качеству или стандартам калибровки. Вода этого качества должна измеряться в линию, чтобы предотвратить атмосферные помехи при чтении. Поскольку вода выводится из системы очистки воды, которая показывает чистоту 2 МОм × см, углекислый газ из атмосферы сразу же абсорбируется в растворе.

Дистиллированную жидкость применяют для лечения людей, поэтому её состав и качество очень важны. От этого зависит здоровье человека. В связи с этим качество дистиллированной воды регламентируется нормами, а именно ГОСТ 6709-72. Главные характеристики дистиллированной воды описываются в этих документах.

Базовые показатели по воде, прошедшей дистилляцию

Двуокись углерода реагирует с водой, образующей угольную кислоту в растворе. Углекислая кислота диссоциирует в воде, образуя противоионы, которые проводят электрический ток. Это снизит удельное сопротивление воды ниже 8 или 10 МОм × см менее чем за минуту.

Полный анализ органического углерода или хроматографический метод необходим для скрининга воды для этого типа общего или конкретного загрязнителя. Тип растворенного материала, находящегося в водоснабжении, также может меняться. Как правило, питьевые воды будут содержать определенное количество кальция, магния и натрия с противоионами, такими как карбонаты, сульфат и хлорид. Эти материалы происходят из водного контакта со скалами и минералами, обнаруженными в земной коре. Когда вода проходит через кору, эти материалы растворяются и переносятся в реки, озера и водоемы, используемые для распределения питьевой воды.

Дистиллированная вода бывает различной стадии очищения в зависимости от назначения жидкости. Анализ жидкости позволяет очень точно выявить степень её очистки и присутствие различных примесей в составе. Так, бывает апирогенная жидкость, которая отличает полным отсутствием пирогенных элементов в своём составе. К данным элементам относятся вещества органического происхождения, а также различные бактериальные компоненты. При этом данные составляющие в состоянии негативно влиять на человека, вызывая такие симптомы, как повышение температуры тела, нарушения в обмене веществ, изменения в системе кровообращения и тому подобное. Именно поэтому дистиллят, который предназначен для изготовления составов для инъекций, должен быть в обязательном порядке очищен от пирогенных веществ.

Проще говоря, хлорид натрия будет растворяться в воде для образования диссоциированных ионов. То же самое произойдет с другими минеральными солями, когда они растворятся. Эти минеральные соли обеспечивают средства для воды для электрического тока. Вы никогда не были слишком стары, чтобы узнать что-то новое. И почти все время, что верно, — смешивание воды и электричества, будь то от молнии или электрической розетки в доме, очень опасно.

Вода, которая считалась бы «чистой», была бы дистиллированной водой и деионизированной водой, хотя даже вода этой чистоты может содержать ионы. Но в нашей реальной жизни мы обычно не сталкиваемся с чистой водой. Вода является самым прекрасным растворителем. Не имеет значения, выходит ли вода из вашего кухонного крана, находится в бассейне или собачьей чашке, выходит из-под земли или падает с неба, вода будет содержать значительное количество растворенных веществ, минералов и химических веществ. Это вещи, растворенные в воде.

Можно или нет провести проверку в домашних условиях

Так как набор показателей качества широк, в домашних условиях применять химические методы мало кому удается. Ввиду большого числа реактивов и специального оборудования определить точное содержание солей, аммиака, металлов можно лишь в лабораториях.

Но для получения данных по некоторым характеристикам можно воспользоваться предлагаемыми на рынке бытовыми приборами:

• Мультиметр (тестер) – дает значения электропроводности воды.
• Солемер – вычисляет минерализацию.
• рН-метр – указывает значение водородного показателя.
• Хлорметр – дает данные по содержанию хлорид-ионов.

Пошаговые инструкции применения приборов выглядят следующим образом.

При помощи мультиметра

В домашних условиях используется бытовой тестер, но рекомендуется иметь платиновые или позолоченные электроды. Часто их не оказывается, поэтому вставляются никелированные, хромированные элементы.

Схема определения электропроводности:

• Набрать в чистую емкость (банку) объем воды, куда можно погрузить электроды, не задевая дна.
• Включить прибор, когда электроды будут в воде.
• Дождаться постоянных значений сопротивления.

Тестер показывает сопротивление в Ом, по стандарту должно быть не более 0,0005, то при получении больших значений напрашивается вывод о наличии обычной водопроводной или иной по свойствам воды.

Совет! Часто автолюбители проверяют электропроводность дистиллята при использовании его для аккумуляторов. Тестер в данном случае позволит оценить качество воды, чтобы правильно разбавить кислотную смесь.

Солемером

Солемер вычисляет значение минерализации или сухого остатка. Величина свидетельствует о растворенных в воде солях.

Так как дистиллированная вода не должна содержать данных веществ, установлен минимум показателя (5 мг/л) при оценке качества.

Выпущенные в последнее время солемеры позволяют определить не только сухой остаток, но и электропроводность и температуру. Они известны под названием кондуктометр.

Инструкция по применению:

• Конец прибора, куда встроен электрод, поместить в небольшой объем воды.
• Нажать кнопку включения или замера.
• Дождаться постоянства выдаваемых значений на дисплее.

Приборы должны калиброваться путем запуска соответствующей функции в меню. При использовании в лабораториях требуется поверка.

рН-метром

Для домашних условий предлагаются портативные рН-метры, похожие на градусники для измерения температуры тела. По размерам они больше.

Схема определения:

• Прибор помещают в воду встроенным электродом.
• Включается прибор.
• На экране появляются цифры, которые должны перестать изменяться в течение 2-5 минут.

Для корректности измерений необходима проверка рН-метра калибровочными растворами.

Это входящие в комплект буферные смеси, которые позволяют настроить прибор на точный анализ. Перед определением обычно запускается калибровка, после чего замеряется значение рН в дистилляте.

Осторожно! Применение лакмусовой бумажки при определении рН не дает достоверных результатов, так как диапазон у дистиллята велик. Отличить водопроводную воду от дистиллированной не удастся.

Хлорметром

Следует различать данные приборы для анализа воды и воздуха. Часто продаются для измерения количества хлора в воздушной среде и промышленных выбросах. Они называются газоанализаторы. Для жидких сред применяются портативные хлорметры.

Их принцип работы заключается в схеме:

• Пользователь заливает тестовый раствор в специальную камеру.
• Запускается калибровка путем замера излучения.
• Снова открывается камера.
• В тестовый раствор заливается проба (дистиллированная вода).
• Закрывается камера.
• Прибор выдает значение содержания хлора.

Метод основан на сравнении цвета тестового и анализируемого раствора.

Преимуществами хлорметров являются:

• Быстрое определение.
• Использование в диапазоне температур от 0 до 50°С.
• В комплект входит калибровочный раствор.
• Возможность измерения нескольких показателей (температура, рН).

Справка! При наличии подобного оборудования дома, можно не только удостовериться в отсутствии хлора, но и замерить другие параметры.

В видео эксперимент по проверке дистиллированной воды в домашних условиях:

Как приготовить в домашних условиях?

Что такое удельное сопротивление и электропроводность, формула

Дистиллированную воду можно изготовить в домашних условиях. Сделать это можно несколькими способами:

1. С помощью кастрюли из нержавеющей стали. В нее устанавливается подставка, к примеру, решетка от микроволновой печи.

   До половины объема наливается чистая вода, лучше пропущенная через бытовой фильтр.

   На подставку устанавливается миска из жаропрочного стекла. На кастрюлю кладется перевернутая крышка, заполненная льдом. Вода доводится до кипения. Постепенно на крышке будет образовываться конденсат и капать в миску. Это и будет дистиллят.

2. Замораживание. Воду наливают в любую чистую емкость и отправляют в морозильную камеру. Как только замерзнет около половины объема, лед вынимают. Оставшуюся в таре воду выливают. А лед размораживают. Это и будет дистиллят. Главное в этом способе не допустить полного замерзания.
3. С помощью самогонного аппарата. Самый простой способ. Достаточно залить в емкость для браги воду и запустить устройство. На выходе получится дистиллят. Процесс требует много времени. Заниматься этим целесообразно только в ситуациях, когда вода необходима в больших объемах.

О том, как сделать дистиллированную воду при помощи самогонного аппарата, можно узнать из этой статьи.

Общая минерализация

Удельное сопротивление

Устройства для измерения удельной электрической проводимости часто используют для определения общей минерализации или содержания твёрдых веществ (англ. total dissolved solids, TDS). Это мера общего количества органических и неорганических веществ, содержащихся в жидкости в различных формах: ионизированной, молекулярной (растворенной), коллоидной и в виде суспензии (нерастворенной). К растворенным веществам относятся любые неорганические соли. Главным образом, это хлориды, бикарбонаты и сульфаты кальция, калия, магния, натрия, а также некоторые органические вещества, растворенные в воде. Чтобы относиться к общей минерализации, вещества должны быть или растворенными, или в форме очень мелких частиц, которые проходят сквозь фильтры с диаметром пор менее 2 микрометров. Вещества, которые постоянно находятся в растворе во взвешенном состоянии, но не могут пройти сквозь такой фильтр, называется взвешенными твердыми веществами (англ. total suspended solids, TSS). Общее количество взвешенных веществ обычно измеряется для определения качества воды.

Существует два метода измерения содержания твердых веществ: гравиметрический анализ, являющийся наиболее точным методом, и измерение удельной проводимости. Первый метод — самый точный, но требует больших затрат времени и наличия лабораторного оборудования, так как воду нужно выпарить до получения сухого остатка. Обычно это производится при температуре 180°C в лабораторных условиях. После полного испарения остаток взвешивается на точных весах.

Второй метод не такой точный, как гравиметрический анализ. Однако он очень удобен, широко распространен и является наиболее быстрым методом, так как представляет собой простое измерение проводимости и температуры, выполняемое за несколько секунд недорогим измерительным прибором. Метод измерения удельной электропроводности можно использовать в связи с тем, что удельная проводимость воды прямо зависит от количества растворенных в ней ионизированных веществ. Данный метод особенно удобен для контроля качества питьевой воды или оценки общего количества ионов в растворе.

Измеренная проводимость зависит от температуры раствора. То есть, чем выше температура, тем выше проводимость, так как ионы в растворе при повышении температуры движутся быстрее. Для получения измерений, независимых от температуры, используется концепция стандартной (опорной) температуры, к которой приводятся результаты измерения. Опорная температура позволяет сравнить результаты, полученные при разных температурах. Таким образом, измеритель удельной проводимости может измерять реальную проводимость, а затем использовать корректирующую функцию, которая автоматически приведет результат к опорной температуре 20 или 25°C. Если необходима очень высокая точность, образец можно поместить в термостат, затем откалибровать измерительный прибор при той же температуре, которая будет использоваться при измерениях.

Большинство современных измерителей удельной проводимости снабжены встроенным датчиком температуры, который используется как для температурной коррекции, так и для измерения температуры. Самые совершенные приборы способны измерять и отображать измеренные значения в единицах удельной проводимости, удельного сопротивления, солености, общей минерализации и концентрации. Однако еще раз отметим, что все эти приборы измеряют только проводимость (сопротивление) и температуру. Все физические величины, которые показывает дисплей, рассчитываются прибором с учетом измеренной температуры, которая используется для автоматической температурной компенсации и приведения измеренных значений к стандартной температуре.

Удастся ли заменить и чем?

Возможность замены дистиллята на другую h3O зависит от цели ее использования. В медицине никаких аналогов нет. Для приготовления лекарств разрешено применять только надлежащим образом очищенную воду.

Для бытовой техники и аккумуляторов дистиллят заменяют:

Талой водой. Пропущенную через фильтр воду убирают в морозильник. После того, как половина объема замерзнет, сформировавшийся лед размораживают и используют по назначению.

Дождевой. Собирать осадки можно только далеко за пределами города

Важно следить, чтобы в емкость не стекали капли с деревьев или других предметов. Иначе вода не будет чистой

В условиях современной экологии такую воду сложно назвать дистиллятом, но для использования в быту она подойдет.

Снеговой. Растопленный свежевыпавший снег также применяется в качестве альтернативны очищенной воде.

Конденсат от кондиционеров. В летние месяцы можно собирать капли, падающие из отводного патрубка охладительных установок.

Дистиллированная вода сегодня стоит не дорого. А потому заменять ее аналогами не всегда целесообразно. К примеру, заливая в аккумулятор дождевую или снеговую воду, существует риск значительно сократить срок его службы. Новая батарея обойдется гораздо дороже дистиллята.

О том, чем заменить дистиллят, читайте здесь.

Нагрев в электролите

В машиностроении и ремонтном производстве применяют нагрев в электролите. Металлическое изделие (деталь) помещают в электролитическую ванну (5 — 10 %-ный раствор Na2CO3 и др. ) и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока. В результате электролиза на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Слой пузырьков водорода, покрывающий деталь, представляет для тока высокое сопротивление. В нем выделяется основная доля теплоты, нагревающая деталь. На аноде , имеющем гораздо большую поверхность, плотность тока мала. При определенных условиях деталь нагревается электрическими разрядами, возникающими в водородном слое. Газовый слой одновременно служит теплоизоляцией, предотвращающей охлаждение детали электролитом.

Преимущество нагрева в электролите — значительная плотность энергии (до 1 кВт / см2), обеспечивающая высокую скорость нагрева. Однако это достигается повышенным расходом энергии.

pH — водородный показатель

pH — это водородный показатель, (от латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода) — мера активности (в случае разбавленных растворов отражает концентрацию) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр: pH = -log. Т.е. рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды
. (Моль — единица измерения количества вещества.) В дистиллированной воде рН
Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда > говорят, что раствор является кислым, а при > — щелочным.
Организм балансирует рН внутренних жидкостей, поддерживая значения на определенном уровне. Кислотно-щелочной баланс организма — это определенное соотношение кислот и щелочей в нем, способствующее его нормальному функционированию.
Кислотно-щелочной баланс зависит от сохранения относительно постоянных пропорций между межклеточными и внутриклеточными водами в тканях организма. Если кислотно-щелочное равновесие жидкостей в организме не будет поддерживаться постоянно, нормальное функционирование и сохранение жизни окажутся невозможными.Оптимальный pH питьевой воды = от 7,0 до 8,0.

По данным японских исследователей питьевая вода с pH выше 7 увеличивает показатели продолжительности жизни населения на 20-30%.

Собственное оборудование заполняет точное разделение бензиновых углеводородов от масел. Предметом этого метода является количественное определение следов углеводородов в почвах с помощью газовой хроматографии с использованием метода свободного пространства.

Свойства смешиваемой с водой охлаждающей жидкости в значительной степени зависят от качества используемой воды. Следовательно, необходимо точно знать состав воды, используемой для смешивания с концентратом. Концентраты охлаждающей жидкости часто смешиваются с водопроводной водой. Как правило, водопроводная вода может быть получена из крана. Для воды из частной скважины завода предлагается анализ поставщиком хладагента или лабораторией внешней воды. Некоторые важные параметры можно быстро и легко проверить с хорошей точностью, например, с помощью тест-полосок.

Как определить качество дистиллированной воды? Каким образом выполняется анализ и контроль показателей? Понятие дистиллированной воды и её характеристики. Основные химические показатели данной жидкости. Нормативные документы для контроля качества такой воды. Свойства дистиллированной воды и её влияние на человеческий организм. Методы контроля качества в домашних и лабораторных условиях. Качество дистиллированной воды проверяется по остатку примесей. Анализ и контроль показателей напрямую связан с составом исходной жидкости, способом производства дистиллята, исправностью устройства по перегонке, а также условиями, в которых хранится такая вода.

В приведенной ниже таблице показаны характеристики воды и выбранные методы их определения. Тестирование микробного загрязнения и количественного определения хлоридов должно проводиться в лаборатории. Нейтральный рН равен 7, например, дистиллированная вода имеет значение рН этого значения. Смешивание с водой при рН около 7 является оптимальным для приготовления хладагента.

В результате защита от коррозии уменьшается, а ранний рост бактерий уменьшается, и, таким образом, эмульсия становится нестабильной. Величина проводимости дает информацию о содержании электролита в воде: нерастворимые в хладагенте и солях воды не обнаружены. Более высокие значения проводимости означают относительно высокую солевую нагрузку в системе с соответствующим риском коррозии.

Что собой представляет: определение и характеристики

Дистиллированной именуют воду, лишенную каких-либо примесей. В ней нет органических частиц и минералов. Она не имеет вкуса и запаха, полностью прозрачна.

Для изготовления применяется методика дистилляции. В ее основу положен принцип испарения воды при кипячении. Капли чистой воды вначале переходят в газообразное состояние.

Посторонние частицы на такую трансформацию не способны, а потому они остаются на дне емкости. После охлаждения пары конденсируются и снова превращаются в жидкость. Именно ее и называют дистиллированной водой.

Благодаря тому, что дистиллят лишен примесей, его можно нагревать выше точки кипения и охлаждать ниже температуры замерзания. Из-за этого он нашел широкое применение в технике.

О замерзании дистиллированной воды расскажет эта статья, о кипении — эта.

Состав

В идеале дистиллированная вода должна состоять исключительно из молекул h3O. Но на практике добиться этого сложно.

Поэтому действующие стандарты допускают наличия в ней небольших концентраций:

• нитратов,
• хлоридов,
• металлов,
• кальция и других элементов.

Кроме того, после контакта с внешней средой в дистилляте растворяются атмосферные газы:

• азот,
• кислород,
• углекислый газ.

Из-за этого меняется его кислотность — pH варьируется от 5,4 до 6,6. О составе дистиллированной воды расскажет эта статья, о Ph — эта.

В чем отличие от обычной воды?

Дистиллированная вода — это кипяченая жидкость или нет? Существует несколько разновидностей воды. Чтобы понять их различия, рассмотрим таблицу:

Получается, что главным отличием всех разновидностей воды становится состав. Он же и определяет дальнейшее применение. Подробнее об отличиях дистиллированной воды — здесь.

Какое применение находит?

Для чего и где используется дистиллят? Дистиллированная вода нашла широкое применение в различных областях:

1. Медицина. На ее основе готовят лекарственные препараты, в том числе и инъекционные растворы.
2. Автомобили. Такой водой разбавляют концентрированный антифриз, используют ее в аккумуляторах, а также в качестве стеклоомывателя.
3. Измерительные приборы: pH-метры, рефрактометры и прочие. Вода используется для калибровки агрегатов и очищения их рабочей части. Наличие любых примесей негативно сказывается в дальнейшем на точности показаний аппаратуры.
4. Бытовая техника. Такую воду советуют заливать в утюг, парогенератор, увлажнитель воздуха и прочие устройства. Использование дистиллята не позволяет формироваться известковому налету на нагревательном элементе прибора, что продлевает срок его службы.

Дистиллированную воду также нередко применяют в промышленности. Она повышает эффективность гидроабразивной резки, качество изготавливаемых на ее основе лакокрасочных материалов и прочее.

О применении дистиллированной воды для отопления читайте здесь.

Дистиллят или электролит: что лучше для аккумулятора?

Перед ответом на этот вопрос, нужно понять причину выхода детали из строя. Выяснить состав жидкости в батарее поможет ареометр.

Если по итогам замера обнаружилось снижение концентрации соляной кислоты ниже нормы, то долив воды только усугубит ситуацию. Следовательно, нужно заливать электролит.

Когда причина неисправности кроется в испарении влаги из аккумулятора, необходимо долить воды. Она разбавит оставшуюся кислоту, и отложение кислотных компонентов на пластинах батареи не произойдет. В чем разница между электролитом и дистиллированной воды, читайте в этой статье.

Является ли снег и дождь дистиллятом?

Процесс образования дождевой воды и снега схож с дистилляцией. Влага так же вначале испаряется, а затем конденсируется, очищаясь тем самым от примесей. Но важен тот факт, что ее возвращение в жидкое состояние происходит в верхних слоях атмосферы.

Во время падения капли она смешивается с воздухом и всеми примесями, содержащимися в нем. В нее также попадает:

• пыль,
• выхлопные газы автомобилей,
• частицы серы,
• тяжелые металлы и прочее.

Соответственно, долетая до земли, она перестает быть дистиллированной.

Такая же ситуация и со снегом. Пока снежинка добирается до земли, она впитывает в себя посторонние примеси и перестает быть кристально чистой. Подробнее читайте тут.

Оцените статью:

Деионизированная вода | Компания Myron L®

Щелкните здесь, чтобы загрузить этот бюллетень в формате PDF

Много лет назад вода высокой чистоты использовалась только в ограниченных целях. Сегодня деионизированная (Dl) вода стала незаменимым ингредиентом в сотнях областей применения, включая медицину, лабораторию, фармацевтику, косметику, производство электроники, пищевую промышленность, гальванику, бесчисленное количество промышленных процессов и даже окончательное ополаскивание на местной автомойке.

ПРОЦЕСС ДЕИОНИЗАЦИИ

Подавляющее большинство растворенных примесей в современных системах водоснабжения представляют собой ионы, такие как кальций, натрий, хлориды и т. д. В процессе деионизации ионы удаляются из воды посредством ионного обмена. Положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы) заменяются на ионы водорода (H+) и гидроксила (OH-) соответственно из-за большего сродства смолы к другим ионам. Процесс ионного обмена происходит в местах связывания шариков смолы. После истощения обменной способности слой смолы регенерируется с помощью концентрированной кислоты и щелочи, которые удаляют накопленные ионы посредством физического перемещения, оставляя на их месте ионы водорода или гидроксила.

ТИПЫ ДЕИОНИЗАТОРОВ

Деионизаторы существуют в четырех основных формах: одноразовые картриджи, переносные обменные резервуары, автоматические устройства и устройства непрерывного действия. Двухслойная система использует отдельные слои катионита и анионита. Деионизаторы со смешанным слоем используют обе смолы в одном сосуде. Наиболее качественную воду получают деионизаторы со смешанным слоем, тогда как двухслойные деионизаторы имеют большую производительность. Деионизаторы непрерывного действия, в основном используемые в лабораториях для полировки, не требуют регенерации.

ПРОВЕРКА КАЧЕСТВА ВОДЫ DI

Качество воды из деионизаторов зависит от типа используемых смол, качества питательной воды, расхода, эффективности регенерации, остаточной емкости и т. д. Из-за этих переменных во многих применениях Dl-воды очень важно знать точное качество. Удельное сопротивление/проводимость является наиболее удобным методом проверки качества воды Dl. Деионизированная чистая вода является плохим проводником электричества, имея удельное сопротивление 18,2 млн Ом·см (18,2 МОм) и проводимость 0,055 мкСм. Именно количество ионизированных веществ (или солей), растворенных в воде, определяет способность воды проводить электричество. Следовательно, удельное сопротивление и его обратная величина, проводимость, являются хорошими параметрами качества общего назначения.

Поскольку температура сильно влияет на проводимость воды, измерения проводимости на международном уровне приводятся к температуре 25°C, что позволяет сравнивать различные образцы. В типичном водопроводе температура изменяет проводимость в среднем на 2%/°C, что относительно легко компенсировать. Однако точное измерение деионизированной воды гораздо сложнее, поскольку температурные эффекты могут достигать 10%/°C! Таким образом, точная автоматическая температурная компенсация является «сердцем» любого солидного прибора.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПРИБОРЫ

Переносные приборы обычно используются для измерения качества воды Dl в точках использования, выявления проблем в системе Dl, подтверждения показаний монитора и тестирования подаваемой в систему воды. Портативные приборы компании Myron L ^® на протяжении многих лет были первым выбором профессионалов Dl в области водоснабжения. Для систем Dl с двумя слоями существует несколько пригодных для использования моделей с отображением общего количества растворенных твердых веществ либо в микросименсах, либо в ppm (частях на миллион). Наиболее универсальными приборами для воды Dl являются 4P или 6PFC 9.0023 E Ultrameter II™, который может измерять как сверхчистую воду смешанного качества, так и неочищенную воду. Следует отметить, что как только вода Dl выходит из трубопровода, ее удельное сопротивление падает, поскольку вода поглощает растворенный углекислый газ из воздуха. Для измерения ультрачистой воды ручным прибором требуется не только правильный прибор, но и правильная техника для получения точных и воспроизводимых показаний. Приборы компании Myron L ^® обеспечивают точность и прецизионность, необходимые для измерений сверхчистой воды.

Линейные мониторы/контроллеры обычно используются в более требовательных системах Dl с водой. Повышенная точность достигается за счет предотвращения разлагающего воздействия углекислого газа на воду высокой чистоты за счет использования встроенного датчика (ячейки). Та же самая деградация сверхчистой воды является причиной отсутствия стандартных растворов для калибровки удельного сопротивления (как в случае с приборами проводимости). Заменители электронных датчиков обычно используются для калибровки мониторов/контроллеров удельного сопротивления.

Майрон Л 9Компания 0023 ® производит различные линейные приборы, в том числе мониторы/контроллеры удельного сопротивления, которые разработаны специально для воды Dl.

Модели многопараметрического монитора/контроллера™ серии 900 одновременно контролируют и/или управляют несколькими входами и выходами. Они имеют автоматический диапазон с 3 автоматическими стандартами компенсации температуры для максимальной точности (KCl, NaCl и 442 Natural Water™). Регулируемая пользователем температурная компенсация (0–10 %/°C) может быть отключена для нескомпенсированных показаний. Входные параметры включают удельное сопротивление, проводимость, TDS, соленость, pH, ОВП, расход/импульс и температуру. Функция процентного отклонения 9Серия 00 предназначена для количественной оценки эффективности систем фильтрации воды. Это достигается путем сравнения питательной воды с водой пермеата (продукта) для определения процента растворенных твердых частиц, удаленных или отклоненных системой фильтрации. Последовательный выход RS-485 позволяет загружать данные в управляющий компьютер, ПЛК или систему SCADA.

Встраиваемые мониторы/контроллеры серии 750 II предлагают семь диапазонов удельного сопротивления, подходящих для любого применения воды Dl. Доступны различные опции и выходы, чтобы экономически эффективно адаптировать монитор/контроллер к вашему конкретному приложению. Температурная компенсация является автоматической и достигается за счет двойной цепи термистора.

Все модели мониторов/контроллеров Myron L ^® содержат регулируемые уставки, разъем(ы) удаленной сигнализации и реле повышенной прочности, которые можно использовать для управления сигнализацией(ями), клапаном(ами), насос(ы) и т. д.

Доступны датчики, изготовленные из нержавеющей стали 316 или титана. Все датчики снабжены полипропиленовой втулкой 3/4″ MNPT и кабелем длиной 10 футов/3 метра. Можно заказать дополнительные втулки из PVDF или нержавеющей стали, а также кабели большей длины до 100 футов/30 метров.

В следующей таблице кратко представлены некоторые приборы компании Myron L ^® для работы с водой Dl. Для получения подробной информации и рекомендаций обратитесь к местному дистрибьютору, см. листы технических данных Myron L ^® , посетите наш веб-сайт (www.myronl.com) или свяжитесь с нами по телефону, факсу или электронной почте ([email protected]).

Удельное сопротивление воды

Независимо от того, хотите ли вы определить электрическую проводимость раствора или хотите узнать, насколько кислой или щелочной является вода, существует множество измерений, которые можно выполнить для воды. Одно из этих измерений сосредоточено вокруг понимания удельного сопротивления воды, , что указывает на способность воды эффективно противостоять электрическому току . Удельное сопротивление воды напрямую определяется концентрацией растворенных солей, находящихся в воде . Если в воде имеется достаточное количество растворенных солей, вода будет иметь низкое удельное сопротивление. Обратное тоже верно.
Имейте в виду, что высокое удельное сопротивление означает более чистую и чистую воду. Измерение удельного сопротивления отображается в омах. Закон Ома гласит, что ток, проходящий через проводник между двумя отдельными точками, пропорционален напряжению, возникающему в этих двух точках. Материалы, способные проводить электрический ток, имеют низкое удельное сопротивление и считаются проводниками . Материалы с высоким удельным сопротивлением известны как изоляторы. При растворении солей в воде образуются свободные ионы. Свободные ионы могут проводить электрические токи. В этом руководстве рассматривается удельное сопротивление и то, как оно влияет на качество воды.

Основные выводы:

• Удельное сопротивление воды относится к способности воды противостоять электрическому току, которая определяется концентрацией растворенных солей в воде.
• При сравнении проводимости с удельным сопротивлением проводимость является мерой того, насколько хорошо электричество может проходить через воду.
• Использование измерителя удельного сопротивления для тестирования воды может быть важным, поскольку оно может помочь определить, есть ли в воде какие-либо растворенные соли или другие загрязняющие вещества.

Корреляция между удельным сопротивлением и проводимостью

При измерении воды можно измерить общую проводимость воды, которая относится к способности электрического тока проходить через воду . Поскольку растворенные соли способны проводить электрический ток, увеличение солености приводит к увеличению проводимости. Еще одним фактором, влияющим на проводимость воды, является температура. Более высокая температура обычно приводит к более высоким показаниям проводимости.
Существует сильная корреляция между удельным сопротивлением и проводимостью . В то время как проводимость измеряет, насколько хорошо электричество может проходить через воду, удельное сопротивление измеряет, насколько вода может сопротивляться потоку электричества. Из-за того, как эти два измерения коррелируют, оба они обычно включаются в системы очистки воды, которые используются в лабораториях.

Что такое формула/уравнение удельного сопротивления?

Общее удельное сопротивление воды или любого другого материала измеряется с помощью простой формулы и уравнения, которое читается как ρ= E свыше J .

• Символ ρ обозначает общее удельное сопротивление воды в омметрах.
• E представляет величину электрического поля в вольтах на метр
• Дж представляет собой величину плотности в амперах на квадратный метр

Эта формула важна, потому что она позволяет вам Определите удельное электрическое сопротивление воды, используя математическую формулу . Имея в руках эту формулу, вы будете лучше понимать показания удельного сопротивления при измерении воды.

Зачем использовать измеритель удельного сопротивления для тестирования воды?

В то время как измерители проводимости могут быть эффективными при проверке качества воды, измерители удельного сопротивления также являются надежными инструментами для проверки воды . Например, сверхчистая вода имеет чрезвычайно высокое сопротивление, составляющее 20 миллионов Ом, что, по сути, означает, что в воде нет растворенных твердых частиц или загрязняющих веществ. С этим чтением вы можете быть уверены, что вода чистая и безопасная для питья. Хотя отфильтрованная вода не на 100 процентов свободна от примесей, вы все равно должны получить показание удельного сопротивления, которое составляет 500 000 Ом.
Если вода никак не фильтруется, показания удельного сопротивления быстро падают. Дождевая вода обычно имеет удельное сопротивление около 20 000 Ом, что намного выше, чем 1000-5000 показаний нефильтрованной водопроводной воды. Если вы используете измеритель сопротивления для проверки солоноватой воды в реках, вы должны ожидать, что показания сопротивления будут около 200. Для прибрежной морской воды и открытой морской воды показания сопротивления, как правило, колеблются в пределах 20-30 Ом.
Если вы не тестируете сверхчистую воду, Типы растворенных твердых веществ, которые можно найти в воде, включают натрий, кальций, калий, магний и хлорид . Когда слишком много этих твердых веществ растворяется в воде, качество воды ухудшается, что может сделать ее небезопасной для питья. Причина, по которой измерители удельного сопротивления становятся все более важными, заключается в том, что они могут обеспечить точные показания сверхчистой воды для применений, где требуется этот тип воды. Например, для многих промышленных и лабораторных процессов требуется сверхчистая вода. Если в воду попадает даже небольшое количество растворенных твердых веществ, она становится бесполезной.
В полевых условиях датчики сопротивления можно использовать для определения общего качества воды наряду с датчиками pH и растворенного кислорода . Типы полевых приложений, для которых идеально подходят датчики удельного сопротивления, включают в себя тестирование грунтовых вод, проверку загрязнения в фильтрате свалок и исследование возможного загрязнения в реках и озерах. Любой, кто регулярно контролирует удельное сопротивление воды, должен быстро получить представление о нормальных уровнях удельного сопротивления в различных водоемах. Обладая этими знаниями, вы можете определить аномальные показания, которые могут указывать на присутствие в воде нового загрязняющего вещества.
Удельное сопротивление воды также очень важно при изучении водных экосистем. Каждому организму в реках, озерах и океанах требуется определенный уровень сопротивления, чтобы процветать и выживать. Если эти уровни выходят за пределы определенного диапазона, водная жизнь в экосистеме может оказаться не в состоянии выжить. Измерители сопротивления используются не только для измерения удельного сопротивления в воде. Фактически, лучшие измерители удельного сопротивления способны измерять уровни сопротивления в жидкостях, суспензиях и полутвердых веществах. Таким образом, измерители удельного сопротивления доказали свою эффективность при использовании в самых разных отраслях, от строительства до археологии.
У археологов измерители сопротивления в основном используются для проверки электрических цепей. Эти счетчики вставляются непосредственно в землю для получения соответствующих показаний. Различные показания могут указывать на наличие археологических объектов под землей. Если показания удельного сопротивления в определенной области ниже или выше, чем в окружающей среде, археологи могут лучше понять, какие объекты могут быть расположены под землей. Например, каменная конструкция может блокировать поток электричества, что приведет к более низким показаниям удельного сопротивления, чем обычно.

Почему мы измеряем удельное сопротивление, а не сопротивление?

Хотя некоторые люди используют сопротивление и удельное сопротивление как синонимы, эти термины имеют немного разные значения, о которых вы должны знать перед выполнением каких-либо измерений. Сопротивление воды или любого другого материала зависит от множества факторов, основным из которых является удельное сопротивление рассматриваемого материала . Поняв разницу между этими двумя терминами, вы должны лучше понять, как движутся электроны. Сопротивление устройства или материала относится к частному напряжению, приложенному непосредственно к цепи. Затем это делится на протекающий через цепь ток.
Сопротивление материала сосредоточено вокруг способности материала блокировать прохождение тока, которая отображается в омах. С другой стороны, удельное сопротивление является фактическим измерением сопротивления материала . Когда материалы устойчивы к электрическому току, они известны как изоляторы. Материалы с низким сопротивлением называются проводниками, что означает, что они могут без проблем проводить электрический ток. Наряду с изоляторами и проводниками материал или элемент можно классифицировать как полуизолятор.
Существует ряд факторов, которые могут изменить показания удельного сопротивления , основные из которых включают толщину и размер измеряемого материала. Дополнительные факторы включают время электрификации, влажность и текущую температуру. Когда все остальные факторы остаются неизменными, более широкие материалы обычно имеют меньшее сопротивление, чем материалы меньшего размера. С другой стороны, более длинные материалы имеют большее сопротивление, чем более короткие материалы. Хотя сопротивление зависит от размера материала, важно понимать, что удельное сопротивление не зависит.
Существует ряд измерений удельного сопротивления, наиболее распространенные из которых включают:

• Поверхностное удельное сопротивление
• Контактное удельное сопротивление
• Объемное или объемное удельное сопротивление

Поверхностное удельное сопротивление относится к измерению сопротивления поверхности материала при контакте с электродами , что делает это измерение очень простым. Для сравнения, контактное удельное сопротивление включает измерение сопротивления через композит или материал. Важно понимать, что контактные измерения удельного сопротивления не дают показаний об удельном сопротивлении данного материала. Вместо этого они измеряют общее качество электрического соединения.
Другим типом измерения удельного сопротивления, которое вы можете провести, является объемное или объемное удельное сопротивление , которое включает измерение сопротивления материала, умноженного на его поперечное сечение.