Измерение ec воды что это

Александр Токарев

Любой гидропонный раствор, вне зависимости от состава и происхождения, обладает двумя важнейшими показателями, которые выращивателю абсолютно необходимо уметь измерять и контролировать. Первый показатель — это концентрация раствора, т. е. общая плотность растворённых в нём веществ. (Второй показатель — pH, т. е. кислотно-щелочной баланс, которому посвящён следующий очерк).

Для чего нужно измерять и контролировать концентрацию питательного раствора?

• Если концентрация раствора окажется недостаточной, ваши растения будут недополучать питание и, как следствие, медленнее расти и хуже плодоносить;

• Если концентрация окажется чрезмерной (к примеру, в 2-3 раза выше нормы), это может спровоцировать корневые и листовые ожоги, задержку роста, сброс цветков, деформацию и повреждение листьев и плодов, болезни и т. п. Молодые растения особенно уязвимы к передозировке.

Поэтому, зная концентрацию вашего раствора, вы сможете правильно отрегулировать его насыщенность и обеспечить вашим растениям оптимальный (т. е. сообразный их стадии развития и видовым потребностям) режим питания.

Чем измеряют концентрацию раствора?

Концентрацию измеряют с помощью прибора под названием EC-метр или TDS-метр; иногда производители называют их не «метр», а «тестер». Несмотря на загадочное техническое название, в обращении они не сложнее обычного медицинского градусника и в самом простом исполнении выглядят так:

Продаются также более продвинутые комбинированные измерительные приборы «4-в-1» или «5-в-1», совмещающие функции EC- и TDS-метра, pH-метра, термометра и даже измерителя солёности воды:

В чём разница между EC- и TDS-метрами?

Оба эти прибора измеряют один и тот же физический показатель — электропроводность раствора, т. е. его способность проводить электрический ток, по которой можно судить о концентрации солей в растворе. Разница между ними в том, что они измеряют этот показатель в разных единицах:

• EC-метр (EC, англ. electrical conductivity) измеряет электропроводность в стандартных единицах — mS/cm (миллисименс на сантиметр);

• TDS-метр (англ. Total dissolved solids, «общее количество растворённых частиц») вначале измеряет электропроводность, а затем конвертирует его в другую единицу измерения — ppm (англ. parts per million, «частей на миллион»). К примеру, 200 ppm означает, что в данном растворе на миллион частиц воды приходится 200 частиц некоего вещества, способного проводить ток.

Обратите внимание на слово «некоего». Штука в том, что TDS-метр и в самом деле не имеет ни малейшего понятия о химическом составе веществ, находящихся в растворе! Он показывает лишь число частиц электропроводящего вещества, но не знает, что это за вещество. Поэтому контроль состава веществ, находящихся в растворе, — задача самого выращивателя.

Почему для измерения концентрации используются две разных единицы?

В силу традиции. Дело в том, что изготовители измерительного оборудования в разных странах изначально отдали предпочтение разным шкалам: в Европе — EC, в США и Австралии — TDS. Оба стандарта по-прежнему востребованы, поэтому мировая индустрия продолжает выпускать приборы обоих типов.

Какой шкалой лучше пользоваться, EC или TDS/ppm?

В принципе, можете пользоваться той, которая лично вам более удобна. При необходимости значения, полученные в одной шкале, можно сконвертировать в другую шкалу с помощью специальной таблицы (см. ниже).

Однако если вам приходится обмениваться полученными данными с другими выращивателями (к примеру, на форуме), я настоятельно рекомендую сразу же приучиться измерять в EC, потому что эта шкала более практична.

Почему EC практичнее, чем TDS/ppm?

EC практичнее потому, что это стандартизированный физический показатель, который во всём мире понимается одинаково. Именно поэтому, получив рекомендацию довести ваш раствор до EC 1,2, вы чётко понимаете, что имеется в виду показатель 1,2 mS/cm (миллисименс на сантиметр).

А вот при использовании TDS-метра не всё так однозначно, поскольку данный прибор использует другую единицу измерения — ppm (англ. parts per million, «долей на миллион»). И, в зависимости от того, где и для кого данный прибор был изготовлен, для конвертации из EC в ppm он может использовать один из трёх стандартов:

Итак, если вы измеряете в EC, то полученные значения будут понятны кому угодно без дополнительных уточнений. А если вы пользуетесь TDS, то, читая прикладную литературу или обмениваясь на форуме данными, полученными с помощью TDS-метра, вам придётся каждый раз уточнять, о каком из трёх стандартов ppm идёт речь, что непродуктивно и утомительно.

Таблица конвертации EC в TDS/ppm

Как пользоваться EC- или TDS-метром?

Элементарно просто! Я ведь говорил, что эти приборы не сложнее градусника, правда? Сейчас вы в этом убедитесь.

• Включите ваш EC- или TDS-метр, нажав кнопку ON/OFF.

• Снимите колпачок, защищающий электроды и погрузите их в раствор на глубину, не превышающую пунктирную линию (см. фото).

• Кнопка HOLD нужна для того, чтобы зафиксировать на экране измеренное значение. Этой кнопкой удобно пользоваться в случаях, если замер нужно провести в тесной и тёмной ёмкости (например, в непрозрачной банке с узким горлом), где экранчик EC-метра становится недоступен для прямого обзора. Чтобы снова привести ваш прибор в режим постоянного измерения, нажмите кнопку HOLD ещё раз.

• Измеренное значение, отображамое на табло, означает концентрацию солей в вашем растворе. У TDS-метра оно отображается в ppm, у EC-метра — в миллисименсах на сантиметр (mS/cm) или микросименсах на сантиметр (uS/cm).

• После измерения прополощите электроды в чистой воде и наденьте защитный колпачок.

Пример: прибор на фото вверху намерил 298 ppm. Велика ли концентрация данного раствора? Ответ: для гидропоники — не особенно. Потому что это количество солей, содержащихся в обычной водопроводной питьевой воде повышенной жёсткости, которая (сюрприз!) и налита в плошку.

На заметку

• Поскольку со временем электроды прибора начинают покрываться слоем соли, которая снижает точность измерения, периодически протирайте их ватной палочкой, смоченной в уксусе или в спирте, после чего прополощите их в чистой воде и закройте колпачком.

• Если при погружении в дистиллированную воду ваш EC- или TDS-метр показывает значение больше нуля, вполне возможно, что он неточно настроен. Однако даже такой простенький прибор, как на фото, можно откалибровать вручную. Для этого, не вынимая прибор из дистиллированной воды, аккуратно подкрутите винтик потенциометра с обратной стороны устройства с помощью тонкой отвёртки, которая обычно прилагается в комплекте с прибором — до тех пор, пока цифры на табло не снизятся до минимально возможного положительного значения (к примеру, 3 ppm).

Суперхоты в гидропонике: личный опыт (часть 2)

Источник

Как же измеряется содержание солей в жидкости? Раньше приходилось выпаривать воду в ёмкости, остаток солей принимать за ориентир. Сегодня достаточно погрузить прибор в воду и в считанные секунды мы уже в курсе сколько ppm содержит жидкость, но об этом чуть позднее.

Растения требуют определенного уровня TDS, определенный период питания растений характеризуется определенной программой: вегетативное развитие, цветение и получение плодов. В качестве единицы уровня насыщенности минералами принято считать миллиграмм на литр, что означает массу соли растворенную в одном литре воды.

Иногда уровень минерализации определяется зависимостью частиц соли на миллион частиц воды. Сокращенно: ppm (parts per million).

Удельная электропроводность

Электропроводность часто называют кондуктометрией – электрохимический метод исследований, который основан на измерении электропроводности растворов. От того, насколько проводит ток вещество, зависит морфология растения. Это очень важно при сборе конечного урожая (качества и количества). Кондуктометр и есть прибор, которым измеряют проводимость растворов. Большинство современных устройств имеют показатели таких значений, как EC и ppm.

Интересно, что дистиллированная вода не проводит электричество. Она имеет бесконечный запас электропроводности. Как только соли попадают в воду, через нее начинает проходить ток. Чем больше соли будет в воде, тем больше проводимость у жидкости.

Соли имеют различную электропроводность. Чем выше проводимость воды, тем выше должна быть концентрация солей. Соленую воду растениям поглощать сложнее. С помощью специальных приборов можно быстро измерить удельную проводимость воды. Сегодня существует большое количество способов проверить состав воды любого происхождения.

Стоимость TDS-метра бывает разной. Все зависит от его оснащения. Несмотря на цену, прибор очень чувствителен к механическим повреждениям. Потому очень важно обращаться с прибором аккуратно. Перед использованием оборудования прочтите инструкцию и откалибруйте.

Единицы измерения ЕС

Основной единицей сопротивления является Ом. Удельная проводимость, как известно, величина, обратная сопротивлению. Ее измеряют в Сименсах.

Разница между TDS, PPM, EC сложнее чем может показаться. Одна измерительная базовая основа в различных системах показывает разные данные. Основной считается EC, но например большинство производителей Америки применяют PPM, в европе же своя история. Производители используют различные стандартные значения преобразования между PPM, EC, CF. В системе гидропоники чаще всего применяются шкалы:

Итак, ppm: 1000 Ppm = 1 Ppt (Частей на триллион).

Далее EC: 1000 µS (Микросименс/см) = 1 mS (Миллисименс/см).

Итог: 1 µS (Микросименс/см) = 1 EC = 10 CF.

Остается добавить, что карманные TDS-метры используют шкалу 500, и если производитель дает рекомендации в ЕС, по этой таблице легко получить РРМ

Источник

Что такое кондуктометр. Как измеряет TDS метр

Что такое кондуктометр. Каким образом TDS измеряет общую минерализацию.

Как работает TDS метр.
Как измерить электропроводимость.
Как работает EC-метр

В действительности, TDS-метры вовсе не измеряют общее содержание растворенных твердых веществ (общую минерализацию (TDS)), вместо этого они измеряют электропроводность и приближенно выражают концентрацию TDS на основе математической формулы. Нередко говорят, что TDS-метры – это всего лишь замаскированные кондуктометры или EC-метры.

Во-первых, давайте вкратце рассмотрим, что такое электропроводность и как она связана с концентрацией TDS воды. Электропроводность – это то, насколько легко электричество протекает через среду, в нашем случае, это вода. В действительности, чистая или дистиллированная вода является очень плохим проводником, поскольку в ней отсутствуют растворенные ионы. С другой стороны, природная вода, как, например, вода из ручьев, рек или озер, наполнена ионами растворенных минералов, металлов и солей. По сути, эти растворенные ионы составляют значительную часть TDS воды. Поскольку ионы, являются переносчиками электричества в воде, вы обнаружите, что электропроводность положительно связана с количеством ионов, равно, как и концентрация TDS воды.

Теперь давайте более пристально рассмотрим TDS- или EC-метр. Обратите внимание на два металлических электрода, расположенных на конце устройства. Когда EC-метр помещают в воду и включают, напряжение подается в систему, где электрод, анод (+), получает положительный заряд. Другой электрод, катод (-), получает отрицательный заряд.

В то же время, отрицательно заряженные ионы в нашей пробе воды начинают притягиваться и двигаться в направлении к аноду (+), тогда как положительно заряженные или безэлектронные ионы начинают притягиваться и двигаться в направлении к катоду (-). Данное явление притяжения противоположных зарядов можно объяснить с помощью закона Кулона.

Как только отрицательно заряженные ионы достигают анода, они теряют свои электроны и становятся положительно заряженными. Аналогичным образом, когда положительно заряженные или безэлектронные ионы достигают катода, они получают электроны и становятся отрицательно заряженными. Данный процесс перемещения ионов туда и обратно повторяется, создавая электрический ток или поток электричества.

EC- и TDS-метры тщательно контролируют силу тока и подаваемое в систему напряжение. Используя данные показания, а также заданное расстояние между электродами и площадь его поверхности, можно рассчитать электропроводность с помощью закона Ома.

Электропроводность обычно измеряют в миллисименсах на сантиметр или мС/см.

Для сравнения, то есть, если вы хотите сравнить электропроводность одной пробы воды с другой, необходимо поддерживать постоянную температуру в обеих пробах. Это связано с тем, что электропроводность воды в значительной степени зависит от температуры. По мере повышения температуры воды повысится и электропроводность, вследствие увеличения подвижности ионов, а также повышенной растворимости минералов и солей.

Необходимо дополнительно уточнить, электропроводность одной пробы воды будет давать разные показания электропроводности при разных температурах. По этой причине, показания электропроводности обычно нормализуют или приводят к эталонному значению в 25 градусов Цельсия. Это называется удельной электропроводностью. Электропроводность воды увеличивается примерно на 2% при каждом повышении температуры на 1 градус Цельсия.

Используя данный факт, большинство EC- и TDS-метров будут оснащены встроенным термометром, который будет автоматически приводить или нормализовать электропроводность по температуре 25 градусов Цельсия. Следует обратить внимание на то, что температурная компенсация различается в зависимости от типа раствора, например, для сверхчистой воды коэффициент пересчета составляет 5,5%.

Следует обратить внимание на то, что коэффициент корреляции также сильно зависит от типа раствора, который вы проверяете. Большинство TDS-метров установлены на определенную корреляцию или коэффициент и подходят только для проверки воды. В то же время, существуют более дорогие TDS-метры, которые предусматривают ручную регулировку коэффициента корреляции, позволяя, тем самым, пользователю точно определить TDS различных известных растворов.

Формула расчета TDS в ppm = Электропроводность в мС/см x коэффициент корреляции

В связи с этим, первым шагом будет перевод нашего значения электропроводности из мС/см в мкС/см (микросименсы на сантиметр), просто умножив на 100.

0.3 мС/см x 100 = 300 мкС/см

Давайте умножим нашу электропроводность в мкС/см на коэффициент корреляции.

300 мкС/см x 0.5 = 150 ppm

Рассчитанная в нашем примере проверки пробы воды общая минерализация (TDS) равна 150 ppm.

Источник

Что такое рН и ЕС? Просто о сложном

Добавление статьи в новую подборку

Часто дотошные огородники, желая разобраться, какая почва, вода или удобрение действительно необходимы растениям, сталкиваются со «страшными» терминами вроде «водородный показатель», «удельная электропроводность» или «концентрация ионов».

Сталкиваются и в большинстве своем, не имея профильного химического или физического образования, уже на первом абзаце отказываются продираться сквозь зубодробительные научные описания и продолжают действовать на огороде по старике, на авось.

А ведь информация-то по-настоящему важная! Поэтому попробуем вам рассказать обо всех этих премудростях просто и понятно. А вы берите себе на заметку.

Что такое рН

Тот самый «водородный показатель» – это и есть рН, potentia hydrogeni (сила водорода). И показывает он действительно меру активности положительных ионов водорода H+ в растворе по сравнению с отрицательными ионами ОН- (формула воды Н2О, если вы еще не забыли школьный курс химии).

Но не торопитесь пугаться и удивляться, зачем вам вообще это знать. Проще говоря – величина рН выражает кислотность субстрата. Чем активнее ионы H+, тем он кислее.

Говоря другими словами, чем значение pH меньше (среднестатистическая шкала принята от 0 до 14), тем он кислее в прямом и переносном смысле. У кислотных растворов pH 7, pH нейтральных растворов равен 7. Одна единица на такой шкале больше другой примерно в 10 раз (шкала логарифмическая).

При растворении в воде различных веществ этот баланс может быть нарушен, что и приводит к изменению уровня рН.

Например, идеально чистая вода будет иметь рН в районе 7 – это среднее в шкале, а значит, нейтральное значение. Морская же вода будет значительно менее, а дождевая – более кислотной, чем эталонный дистиллят. Наш желудочный сок кислый – его рН приблизительно равно 1-2. Где-то в этом же диапазоне находятся уксус, кислые соки и даже электролиты в аккумуляторах. А, например, известный всем отбеливатель «хлорка» уже сильно щелочной – его показатель рН составляет около 12.

Насколько это важно для огородника? Дело в том, что разные системы живых организмов для нормального функционирования и возможности протекания или правильного результата той или иной реакции нуждаются в разных показателях рН – для человеческого организма этот показатель «свой» у крови, желудочного сока, поверхности кожи и т.п.

Растения – тоже живые организмы. Если при поливе, посадке, удобрении растений баланс рН изменяется, меняется и нормальное течение всех процессов внутри этого организма (растения). Стабильный pH – чуть ли не основной фактор в их выращивании, позволяющий комфортно существовать всем системам, а главное – полноценно усваивать питательные элементы из окружающей среды.

Диапазон pH 5,5-6,5 считается для выращивания растений идеальным – это важно, например, при культивации растений методом гидропоники. При более высоких значениях, к примеру, практически не будут усваиваться марганец (Mn), бор (B) и фосфор (P), а при более низких огородные культуры недополучат магний (Mg).

Как измеряют рН? Не будем сейчас о сложных лабораторных исследованиях. Для огородников давно придуманы компактные и простые в употреблении приборы для измерения активности ионов водорода – рН-метры (строго говоря, это вольтметры, но не будем углубляться в науку). Обычно они представляют собой коробочку с экраном и измерительным стержнем, который нужно просто воткнуть в рыхлую слегка влажную землю на нужную глубину и через минуту считать показания с электронного экрана. Для точности показаний измерения желательно проводить в нескольких точках и брать усредненные данные.

Для чего нужно определение рН почвы? Как мы уже упоминали, для оценки полноценности усвоения растениями важных макро- и микроэлементов, для выбора необходимых удобрений и для выяснения, нужно ли менять кислотность почвы на участке. Какие-то растения любят более кислые почвы, какие-то – более щелочные, это обязательно нужно учитывать и при необходимости самостоятельно корректировать рН грунта.

Еще один способ измерить уровень рН жидкости (воды для полива, раствора удобрений и т.п.) – использование так называемых чувствительных лакмусовых бумажек, к которым прилагаются цветные шкалы кислотности. Бумажку на секунду-другую опускают в измеряемый раствор, а затем сравнивают ее изменившийся цвет с эталонной шкалой.

Что такое ЕС (PPM)

С кислотностью разобрались, теперь узнаем подробнее о солености субстрата (раствора) или его уровне минерализации. Как понятно из названия, этот показатель рассказывает нам об общем количестве (концентрации) растворенных солей в измеряемой жидкости (TDS – Total Dissolved Solids).

Измеряется это общее солесодержание TDS в разных единицах – ЕС или PPM (это просто разные шкалы измерения одного и того же, как градусы Цельсия и градусы Фаренгейта для измерения температуры, к примеру). PPM – единица минерализации (количество частиц солей, растворенных в 1 миллионе частиц воды), ЕС – электропроводимость (измеряется в миллисименсах на см, мС/см, если вам действительно интересно). Используют ту шкалу, которая удобнее – существуют таблицы перевода одной в другую, где 70 PPM = 0,1 ЕС.

За рубежом существуют и другие системы перевода этих значений, с иными числами – не запутайтесь при пересчете!

Так, полностью очищенная от всех солей дистиллированная вода имеет PPM в районе 0 (и электропроводимость, ЕС, такую же, т.е. не проводит электричество). Добавки любого растворенного в ней вещества (соли) повышают значение TDS. При этом каждое вещество, разумеется, делает это в разной степени – например, натрий (Na), калий (K) и кальций (Ca) сильно поднимают уровень минерализации, а железо (Fe) или Mn (марганец) – в гораздо меньшей степени. Так, чистейшая питьевая вода из родника уже может иметь до 100 единиц PPM (или до 0,15 ЕС), непригодные для питья значения стартуют от 300 (0,45 ЕС), опасные для здоровья – от 500 (0,75 ЕС).

Что это значит для растений? Показатели TDS крайне важны для растворов удобрений. Чем выше электропроводимость раствора, тем выше концентрация солей в нем и тем труднее растениям его впитывать.

Рекомендации по электропроводности раствора (мС/см) составляют для:

Как измеряют EC (РРМ) растворов и воды для контроля уровня солей и минералов, анализа жесткости, электропроводности? Разумеется, ТDS-метром (иначе, кондуктометром), который также можно приобрести в специализированном садоводческом или хозяйственном магазине. Обычно качество воды в таких приборах для удобства пользователя измеряется и в значениях PPM, и в ЕС.

Как видите, страшные и непонятные физико-химические термины при ближайшем рассмотрении оказываются не такими уж ужасными, а вполне себе понятными и, главное, полезными для любого огородника. Помогите своим растениям действительно усвоить все питательные вещества, которые вы им предлагаете, и они не преминут ответить дружным урожаем.

Источник