مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اندازه‌گیری هدایـت الکتریکی (Conductivity) و مجموع جامدات محلول (TDS) در آب و فاضلاب

۱. اهمیت اندازه‌گیری

• هدایت الکتریکی (EC) شاخص مستقیم غلظت یون‌های حل‌شده (نمک‌ها، فلزات) است.

• TDS (Total Dissolved Solids) مجموع جامدات محلول است که معمولاً از EC با ضریب تبدیل تقریب زده می‌شود.

• کنترل EC/TDS در:

  • آب آشامیدنی (حد مجاز WHO ≤ 1 000 mg/L)

  • آب صنعتی (مشخصات بویلر، برج خنک‌کن)

  • فرآیندهای بیولوژیک (MBR، لجن فعال)

۲. روش‌های انجام آزمون

آزمون شرح واحد

Conductivity فروبردن پراب هدایت در نمونه؛ خواندن EC با جبران دما (25 °C)µS/cm یا mS/cm

TDS (محاسبه) TDS (mg/L)=EC (µS/cm)×k\text{TDS (mg/L)} = \text{EC (µS/cm)} \times kmg/L

TDS (گرما) فیلتراسیون → خشک‌کردن رسوب → توزین: ΔmV×106 \frac{\Delta m}{V} \times10^6mg/L

• k ضریب تبدیل: معمولاً 0.5–0.7 (بسته به ماتریس آب؛ آب شیرین k≈0.65)

• روش گرمابی (gravimetric) مرجع ولی زمان‌بر و مناسب آزمایشگاه است.

۳. دستگاه‌ها و مشخصات فنی

1. پراب هدایت پرتابل

   • محدوده: 0…200 mS/cm

   • دقت: ±0.5 % خوانش

   • تفکیک: 0.01 µS/cm (در محدوده پایین)

   • جبران دما خودکار یا دستی (β≈2 %/°C)

2. رومیزی (Benchtop) EC متر

   • محدوده: 0.01 µS/cm…1000 mS/cm

   • دقت: ±0.1 % خوانش

   • تفکیک: 0.01 µS/cm

   • کالیبراسیون چند نقطه‌ای با محلول‌های استاندارد (84, 1413, 12 880 µS/cm)

3. پراب TDS ترکیبی

   • نمایش مستقیم TDS با k قابل تنظیم

   • محدوده: 0…10 000 mg/L

4. کیفیت پراب

   • الکترود چهارپولی (4‐pole) برای دقت بالا و کاهش اثر پلاریزاسیون

   • مواد مقاوم به خوردگی (تیتانیوم، PEEK) برای فاضلاب

۴. استانداردها و روش‌های مرجع

• ISO 7888: اندازه‌گیری هدایت آب با الکترود شیشه‌ای/فلزی

• ASTM D1125: متر کردن EC آب

• EPA Method 120.1: هدایت الکتریکی در آب

• APHA 2510 B: اندازه‌گیری EC/TDS

• Standard Methods 2540 C: تعیین TDS (gravimetric)

۵. نکات اجرایی و مراقبتی

1. کالیبراسیون دوره‌ای

   • محلول‌های با EC شناخته‌شده: 84, 1413, 12 880 µS/cm

   • حداقل ماهی یک بار یا پیش از هر سری اندازه‌گیری

2. جبران دما

   • هدایت با دما تغییر می‌کند (~ 2 %/°C)

   • دستگاه‌های مدرن خودکار دما را به 25 °C تبدیل می‌کنند؛ در غیر این صورت β دستی تنظیم شود.

3. نگهداری پراب

   • شستشو با آب مقطر پس از هر نمونه

   • اجتناب از خشک‌شدن الکترود؛ در محلول نگهداری موقت (معمولاً محلول کالیبراسیون رقیق)

4. اثر ماتریس

   • آب فاضلاب غلیظ ممکن است نیاز به رقت (1:10 یا بیشتر) داشته باشد

   • ضریب k برای TDS باید براساس آزمون گرما (gravimetric) اصلاح و تعیین شود

5. رعایت حجم نمونه و همگن‌سازی

   • نمونه‌ی همگن و بدون حباب هوا

   • پراب کاملاً غوطه‌ور در حجم ≥ 50 mL

خلاصه:
EC/TDS را با پراب چهارپولی و کالیبراسیون استاندارد مطابق ISO 7888, EPA 120.1, و APHA 2510B اندازه‌گیری کنید. جبران دما (25 °C)، نگهداری صحیح پراب و تعیین ضریب k برای TDS ضروری‌اند تا نتایج دقیق و قابل‌اتکا حاصل شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب