Címke: electrical conductivity

Vízszűrési technológiák

A legegyszerűbb vízszűrők a mechanikus vízszűrő berendezések, amelyek a vízben lebegő, nagyobb szemcseméretű szennyeződések eltávolítására alkalmasak. Ezeket általában önmagukban nem alkalmazzák, hiszen ivóvíz minőségű víz előállítására nem alkalmasak (mondjuk koszos vízből),de a legtöbb vízszűrő rendszernek része ilyen mechanikus szűrőegység.

A baktériumok, csírák, gombák és más mikrobiológiai szennyeződések eltávolítására szolgálnak a különféle fertőtlenítő berendezések (amelyek szintén inkább részegységei egy vízszűrő rendszernek): UV-C fertőtlenítő, baktériumszűrő, ózongenerátor.

vízszűrő
vízszűrő

Vízszűrési technológiák bővebben…

Víztisztaság, víztisztítás

Mivel a vezetőképesség-mérésnek az egyik legfontosabb gyakorlati területe a vízminőség megállapítása, ezért fontos kitérnünk kicsit a víz minőségének fogalmára, arra, hogy mit mérünk, ha víz vezetőképességet mérünk, illetve milyen módokon lehet fokozni a víz tisztaságát és minőségét.

A víz minősége fordítottan arányos a vezetőképességével, hiszen azt a vízben oldott sók ionjai biztosítják. A különféle víztisztítási módszerek arra irányulnak, hogy eltávolítsák a vízből a különféle, az emberi, állat, vagy növényi szervezetek számára fölösleges vagy éppen mérgező fémeket (nátrium, ólom), a víz fertőtlenítésére szolgáló kémiai elemeket (fluor, klór), a belekerülő szennyeződéseket (arzén, cink) és ezen anyagok sóit. Ezek az ún. kémiai szennyező anyagok, amelyek lehetnek még gyógyszermaradványok, hormonok, tartósítószerek és szennyvízmaradványok is. A kémiai szennyező anyagok eltávolítása a legnehezebb, hiszen ezek molekuláris szintű szennyezők, vagyis nem elég a víz fizikai szűrése, mint mondjuk a lebegő anyagok esetében.

A vízszűrés lehet üledékesítés, amely a nagyobb, szemcsés szennyeződések eltávolítását teszi lehetővé. Lehet fizikai szűrés (mikroszűrővel), amely azon szennyezőanyagokat tudja eltávolítani, amelyek molekulamérete nagyobb, mint a vízé. Lehet kémiai abszorpció, amikor a szűrőanyag felületén kémiai kötéssel megtapad a szennyezőanyag, és így kivonódik a vízből. A nehézfémek kivonása szintén kémia reakciók (pl. semlegesítés) révén lehetséges. A kémiai szűrés kiváltását tette lehetővé az ozmózis alkalmazás a víztisztítás területén.

Az EC mérők fajtái

Mivel EC mérőket a hétköznapi életben számos dologra használhatunk, és ezeken a területeken más és más elvárásoknak kell megfelelniük, ezért a kereskedelemben több fajtájú és méretű eszköz kapható.

EC mérő műszer
EC mérő műszer

A felhasználási területet tekintve vannak laboratóriumi, házi, kerti mérők, továbbá különálló csoportot alkotnak a víztisztaság mérésére alkalmas EC mérők. Mindegyik eltérő jellemzőkkel rendelkezik, a felépítését, méretét, súlyát, ergonómiáját, robusztusságát stb. tekintve. Ennek megfelelően érdemes a saját célunkra kialakított műszert választani, hiszen ivóvíz minőségének mérésére nem fontos mondjuk kosz és vízálló, biztonsági gumifogantyúval ellátott típust beszerezni. Ugyanígy, az ivóvíz tesztelésére kifejlesztett filigrán, kicsi és törékeny mérők nem alkalmasak a kertben való használatra, mert lehet, hogy nem cseppmentesek, elkoszolódhat az elektródájuk stb. Az EC mérők fajtái bővebben…

A vezetőképesség mérése, műszertípusok

Az oldatok vezetőképessége a hőmérsékletének függvényében változik, ezért kizárólag olyan mérőeszközzel lehet az EC értéket megmérni, amely képes a hőmérséklet-változás következményeinek kompenzálására, vagy a kapott adatokat a hőmérséklet-változás együtthatóinak ismeretében át kell fordítani 25 ºC-ra. Korábban azt hitték, hogy a vezetőképesség változása lineáris a hőmérséklet-változás függvényében, és ez sok pontatlanságot okozott a mérésekben, hiszen napjainkra kiderült, hogy a változás valójában nem lineáris.

EC mérő műszer
EC mérő műszer

Találhatunk mikroprocesszoros, kettő és négy elektródos EC mérő készülékeket is, melyek mindegyikére jellemző a hőmérséklet kompenzáció (legtöbbször nem lineáris), ha nem is egyforma megoldással. Van amelyik a cellaállandókkal és méréstartományokkal operál, van, amelyik vonatkoztatási hőfokra fordítja le a mért adatokat (általában 20 vagy 25 ºC). Vannak olyan készülékek, amelyeknél a lineáris hőfok-kompenzációhoz egy együtthatót kell megadni. A legtöbb műszer üzemkörnyezeti hőmérséklete -5 és 80 ºC közé esik.

A méréstartomány váltása történhet manuálisan vagy automatikusan, az utóbbi azért nagyon hasznos, mert lehetővé teszi, hogy mindig a legnagyobb felbontással mérhessünk. Az automatikus méréstartomány-váltáskor (auto-range) a műszer arról is gondoskodik, hogy az elektródára adott áram frekvenciája megfelelő legyen a polarizációs effektus hatásainak csökkentésére.

Az automatikus műszerek minden bekapcsoláskor állapotellenőrzést végeznek, amely nem csak a műszer, illetve a kijelző állapotára vonatkozik, hanem az elektródát is vizsgálja.

Mi a vezetőképesség?

A vezetőképesség (electrical conductivity – EC) más néven konduktancia, fizikai oldalról megközelítve az ellenállás reciproka. Az elektromos vezetők olyan anyagok, amelyek szabad ionokat (elektromos töltéssel rendelkező részecskék) tartalmaznak, amelyek elmozdulását áramnak nevezzük. A másodfajú vezetők, azaz elektrolitok vezetőképességét a bennük található só(k) kristályrácsából kiszabadult ionok adják.

EC értékek
EC értékek

A vezetőképesség mértékegysége a S (siemens) vagy mS (millisiemens) vagy µS (microsiemens) / cm. A kertészetben a mS/cm-t sokszor csak EC egységként emlegetik. A vezetőképesség átváltható sótartalomra (mg/l), de az átváltás gyakran nem egzakt, hiszen a mérőműszer kalibrálása tiszta sóoldattal történik, míg a vizsgált anyag sokszor más ionokat is tartalmaz. Így pl. 1 mS/cm vezetőképesség 500 és 700 mg/l sótartalomnak felelhet meg.

A vezetőképesség-mérés például a mezőgazdaságban általában a talaj vagy a víz minőségének meghatározására szolgáló eljárás. A mérés tulajdonképpen a sótartalom mértékének meghatározására szolgál, és szoros összefüggést mutat a pH értékkel is. A talaj esetében a vezetőképességet nevezik szárazanyag-tartalomnak is, ezt az angol megnevezés alapján TDS-nek (totally disolved solids) is hívják.

Az EC érték összefüggést mutat a víz keménységével is: mind a ppm, mind az od mértékegysége átváltható mS/cm értékre.

Ozmózis, reverz ozmózis

Az egyik legfejlettebb vízszűrési technológia, amely néhány éve indult világhódító útjára, a NASA technológiaként is emlegetett ozmózisos szűrés. Az ozmózis tulajdonképpen egy természeti jelenség, amelynek során, ha két különböző koncentrációjú oldat egy féligáteresztő membránon keresztül kapcsolatba kerül egymással, akkor a hígabb oldatból tiszta víz áramlik át a koncentráltabb oldatba.

Ozmózis, reverz ozmózis
Ozmózis, reverz ozmózis

Az ozmózisra épülő víztisztítási technológia a reverz vagy fordított ozmózis. Az ozmózis folyamat megfordítható, mégpedig oly módon, hogy a nagy koncentrációjú oldat oldalán növelni kell a nyomást. Ebben az esetben a szennyezett vízre nehezedő nyomás következtében a tisztító vagy ozmózis membránon át a tiszta víz felé történik az áramlás, így tisztított víz „keletkezik” a membrán másik oldalán. Ozmózis, reverz ozmózis bővebben…