اندازه گيري هدايت الكتريكي آب

درحال مشاهده: اندازه گيري هدايت الكتريكي آب

ادعونی اهدای خون

اندازه گيري هدايت الكتريكي آب

۱۳۸۹/۱۰/۲۴

20:14

امیرحسین ستوده بیدختی

هدايت الكتريكي آب نشان دهنده يون هاي موجود در آب مي باشد . زيرا يونها جريان الكتريسته را هدايت ميكنند . يونهاي منفي به طرف قطب مثبت ويونهاي مثبت به طرف قطب منفي حركت مي كنند . هدايت آب خالص بسيار كم مي باشد وبا افزايش غلظت يونها هدايت آن بالا مي رود .

عوامل موثر بر هدايت الكتريكي:

درجه حرارت : با افزايش درجه حرارت هدايت نيز افزايش مي يابد بطوريكه با افزايش يك درجه حرارت هدايت الكتريكي دو درجه افزايش مي يابد . هدايت آب را بطور استاندارد در 25 درجه سانتيگراد اندازه 'گيري ميكنند .
گازها محلول در آب نظير CO₂ و NH₃ باعث بالا رفتن هدايت مي شود.
يونهاي ⁺H و ^-OH كه باعث افزايش هدايت مي شوند .بنابراين براي اندازه گيري هدايت بايد محلول تقريبا خنثي باشد ، بطور مثال براي اندازه گيري هدايت در حضور آمونياك نمونه را بايد با اسيد گاليك خنثي كرد .

هدايت ويژه محلول عبارت از هدايت الكتريكي حاصل از يك سانتيمتر مكعب محلول 25 درجه سانتيگراد است كه بين الكترود كه سطح آن1cm² وبه فاصله يك سانتيمتر از يكديگر قرارداشته باشد.

مقاومت الكتريكي يك محلول يكنواخت را بصورت فرمول زير مي توان بيان نمود:

R = r × L/A

كه در آن L فاصله دو الكترود A سطح آن و r مقاومت مخصوص محلول مي باشد. حال برحسب هدايت مي توان آنرا بصورت زير نوشت:

C = 1/R = 1/r × A/L

اگر K=1/r در اين صورت مي توان نوشت:

K = (C × L)/A

كه بر حسب واحد اندازه گيري آن مي توان چنين نوشت:

K = cm/(cm² × ohm) = mho/cm

كه واحد هدايت وي‍ژه مي باشد.

كه در آن C هدايت الكتريكي و K هدايت ويژه آن ناميده مي شود.

چون كانداكتيويته را براي فاصله يك سانتيمتر و سطح يك سانتيمتر مربع در نظر مي گيرند ، بنا براين K=C و آنرا بر حسب عكس مقاومت ohm^-1 ويا mho بيان مي نمايند چون واحد mho/cm واحد نسبتا بزرگي مي باشد ، بنابراين مي توان آنرا در 10⁶ ضرب ونتيجه را بر حسب ميكروموه بر سانتيمتر µmho/cm بيان نمود كه اين واحد را ميكروزيمنس بر سانتيمتر Siemens/cm µ نيز مي گويند.

K=mho/cm × 10⁶ = µ mho/cm

واحد هدايت ohm^-1 يا mho مي باشد.

واحد هدايت ويژه µ mho/cm يا µSiemens/cm مي باشد.

آب مقطر تازه تهيه شده داراي هدايت µ s/cm 0.5-2 است و اگر مدتي بماند µ s/cm 5-10 و بعضي استاندارها 4- 2 اµ s/cm است كه به علت جذب NH₃ و CO₂ ميباشد. بسياري از كانداكتومترها دكمه تصحيح درجه حرارت را دارند كه با ترمومتر درجه حرارت را اندازه گرفته و دكمه را روي عدد شده خوانده شده قرار مي دهند . در نتيجه هدايت خوانده شده هدايت محلول در 25 درجه سانتيگراد مي باشد .

اگر هدايت سنج اين دكمه را نداشته باشد بايد تصحيح هدايت را انجام داد ، بطوريكه به ازاي افزايش هر درجه سانيگراد 2 درصد هدايت را كم كرده وبه ازاي كاهش هر درجه سانتيگراد( از 25 درجه سانتيگراد) 2 درصد هدايت را اضافه مي كنند.

رابطه TDS و هدايت:

هدايت و TDS رابطه مستقيم دارند . با افزايش TDS ، هدايت افزايش مي يابد . به ازاي هر يك درجه افزايش درجه حرارت دو درصد از TDS كم كرده و يك درجه كاهش درجه حرارت دو درصد به TDS اضافه مي كنند.

TDS ≈ C ×F

C = هدايت

f فاكتور تجربي است و بستگي به نوع آب دارد :

آب آشاميدني 0.7= f

آب اقيانوس 0.95=f

TDS آب آشاميدني حداكثر ppm 500 مي باشد.

كاربرد علمي هدايت :

اندازه گيري TDS براي محاسبه خوردگي و.......
تعيين خلوص آب مقطر يا آب بدون يون
تعيين تغييرات فصلي در ذخائر آب
كنترل آزمايشات انجام شده روي آب
تعيين غلظت يك يون به كمك هدايت (با واكنش تشكيل رسوب)

كنترل آزمايشات انجام شده روي آب :

براي اينكه از صحت آزمايشات انجام شده اطمينان حاصل كنيم ، هدايت نمونه را توسط دستگاه كانداكتو متر خوانده و صحت رابطه زير را بررسي مي كنيم :

1/100 C = Σcations (as meq/lit) =Σ anions (as meq/lit)

براي انجام اينكار غلظت كاتيونها و آنيونها از (ppm) mg/Lit به meq/Lit تبديل مي كنيم سپس مجمموع غلظتهاي آنيونهارا برحسب meq/Lit محاسبه مي كنيم

كاربرد هدايت در تعيين غلظت يك يون در نمونه :

زماني كه تعيين غلظت يك يون به روشهاي ديگر امكان پذير نباشد از روش هدايت سنجي استفاده مي كنند . براي مثال براي اندازه گيري غلظت كلرور يا سولفات و...... در يك نمونه رنگي امكان استفاده از روش هاي ديگر مانند رنگ سنجي يا اسپكترو فتومتر نباشد از اين روش استفاده مي كنند . اين روش بر اساس تيتراسيون رسوبي استوار است بعبارتي يون مورد نظر با عامل رسوب دهنده رسوب مي دهد . و با افزايش تيتران ، هدايت كاهش مي يابد زماني كه يون مورد نظر بطور كامل رسوب داد هدايت به حداقل مقدار خود رسيده و پس از آن با افزايش تيتران هدايت افزايش مييابد چون يون در محلول اضافه شده و ايجاد هدايت مي كند .

منحني هدايت را برحسب ml تيتران رسم مي كنند . و نقطه ختم عمل يا End Point را تعيين ميكنند با توجه به غلظت وحجم مصرفي تيتران مي توان غلظت يون مورد نظر نمونه را تعيين كرد.

مطالب تصادفی: