Co to jest przewodność elektryczna wody?
Związki mineralne w wodzie rozpadają się i zamieniają na jony. Dzięki temu woda przewodzi prąd. Przewodność elektryczna służy z założenia do tego, by określić jaka jest zdolność wody do przewodzenia prądu.
W praktyce jednak korzystamy z przewodności elektrycznej wody, do określenia stopnia zanieczyszczenia i mineralizacji wody. Im wyższa przewodność elektryczna (nazywana też konduktancją) tym więcej zanieczyszczeń i minerałów znajduje się w wodzie. Są to głównie:Ca2+, Mg2+, Na+, Cl–, HCO3– i SO42-.
Dzięki przewodności elektrycznej możemy zatem określić jak bardzo woda jest nasycona minerałami i np. jaki jest poziom jej zasolenia.
Jak zmierzyć przewodność wody?
Przewodność elektryczną wody w praktyce ustala się w celu określenia zasolenia, a pomiar wykonuje się przy użyciu sondy konduktometrycznej. Przewodność elektryczną wody określało się kiedyś w Simensach na mater, czyli S/m, teraz najczęściej przewodność określa się w mikro Siemensach na centymetr (μS/cm).
Maksymalna przewodność wody pitnej według polskich norm to 2500 μS/cm.
Większość urządzeń do mierzenia przewodności elektrycznej wody pokazuje tą wartość w TDS (czyli zawartość substancji rozpuszczonych). TDS mierzy się zazwyczaj w akwarystyce i baristyce (głównie w lokalach, które dążą do perfekcji pod kątem smaku kawy).
Jak zmniejszyć przewodność elektryczną wody w przemyśle
Woda w przemyśle zazwyczaj wymaga zmniejszenia stopnia twardości, przez zastosowanie zmiękczaczy do wody, odżelaziacze czy demineralizatorów.
Zmniejszaniem przewodności nie muszą martwić się osoby, które chcą uzdatnić wodę na potrzeby gospodarstwa domowego.
Obniżanie przewodności wody odbywa się najczęściej przez zastosowanie przemysłowych systemów odwróconej osmozy. Membrana stosowana w takich systemach filtruje wszystkie rozpuszczone substancje i pozwala na produkcję wody o najwyższej czystości. Więcej o tym procesie pisaliśmy w artykule: Co daje i jak działa przemysłowa odwrócona osmoza?
Jeśli woda jest bardzo twarda i jej przewodność elektryczna jest duża, przed przemysłowymi systemami odwróconej osmozy stosuje się przemysłowe zmiękczacze do wody. W praktyce wygląda to tak, że w 90% przypadków zmiękczacz przed odwróconą osmozą jest wręcz obowiązkowy. Pomijając go, membrana bardzo szybko by się zatkała, co prowadzi do spowolnienia lub zatrzymania procesu filtracji.
W teorii membranę w przemysłowej odwróconej osmozie można wyczyścić, ale w praktyce proces ten znacznie obniża jej żywotność. Lepiej więc zapobiec tej sytuacji, ponieważ w dalszej perspektywie przełoży się to na oszczędności i zabezpieczy nas przed przestojami w produkcji.
Stosując zmiękczacz wody i systemy odwróconej osmozy jednocześnie, jesteśmy w stanie zmniejszyć przewodność elektryczną nawet do 0,5 µS/cm. Taki wynik potrzebny jest w miejscach, gdzie korzysta się np. z parownic.
Czym się różni twardość wody od przewodności elektrycznej?
Przewodność i twardość to dwa inne parametry, które są ze sobą jedynie powiązane.
Przewodność określa zdolność do przewodzenia przez wodę prądu, a twardość daje pogląd na to, ile wapnia (Ca2+) i magnezu (Mg2+) jest w wodzie. Twardość mierzymy najczęściej w (CaCO3) na litr wody (mg/l) lub w stopniach niemieckich (°dH).
Twardość wody powinna interesować głównie właścicieli gospodarstw domowych. Rozwiązaniem problemu zwiększonej zawartości wapnia i magnezu jest najczęściej montaż zmiękczacza wody.
Przewodność elektryczna to natomiast parametr wykorzystywany głównie w przemyśle, gastronomii i rolnictwie.
Przewodność elektryczna wody a mineralizacja wody
Im wyższy jest stopień twardości wody, tym większa jest jej przewodność elektryczna.
Minerały i przemysł to połączenie, które często oznacza problemy. Najczęstsze z nich to wytrącanie się osadów i zawiesin, które mogą mocno przylegać do urządzeń. Zatkane kotły grzewcze, membrany odwróconej osmozy i wymienniki ciepła to urządzenia, które najczęściej zostają uszkodzone z powodu zbyt dużego stężenia minerałów.
Warto wiedzieć, że 1 mm osadu z twardej wody obniża wydajność wymienników ciepła o połowę!
Czy zmiękczacz zmienia przewodność wody?
Zmiękczacze wody działają dzięki wymianie jonowej, a zatem kationy wapnia i magnezu (odpowiedzialne za twardość wody) zostają podmienione na kationy sodu.
Zasolenie wody więc nieznacznie się zwiększa, ale spada mineralizacja. W finalnym rozrachunku przewodność elektryczna wody delikatnie się obniży, lub pozostanie na tym samym poziomie. Zależy to od stężenia wapnia i magnezu w wodzie surowej.
Przewodność wody - podsumowanie
Pomiar przewodności wody jest istotny głównie w przemyśle. W gospodarstwie domowym nie odgrywa tak ważnej roli przy doborze sposobu uzdatniania wody. Niektóre instalacje przemysłowe wymagają jak najniższego poziomu przewodności elektrycznej wody, aby to osiągnąć należy zastosować przemysłowe systemy odwróconej osmozy, które często poprzedza się przemysłowym zmiękczaczem do wody.
