В последние годы аквариумисты стали часто применять электронные приборы контроля параметров воды, особенно это касается жесткости и кислотности. Стали пользоваться TDS и pH метрами, благо в продаже их уже достаточное количество и цена приемлемая. Попробуем разобраться что это такое, на сколько это необходимо и кому. Рассмотрим самые доступные и недорогие приборы.

 

TDS-метр.

Что же такое-TDS метр и что он измеряет?

Прибор TDS-метр предназначен для измерения уровня общей минерализации (солесодержания) воды. Так как растворенные в воде вещества находятся в виде солей, то этот параметр еще называют общим солесодержанием. Минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ (TDS – total dissolved solids). TDS-метр отображает концентрацию в частях на миллион (ppm или мг/л, 1 мг/л = 1 ppm.), рpm-parts per million, что означает «частиц на миллион», т.е. сколько частиц солей растворены в 1 миллионе частиц водного раствора.

 

Принцип действия TDS-метра основан на прямой зависимости электропроводности раствора от количества растворенных в воде веществ, т.е. является по сути ЕС-метром. ЕС – электропроводность и измеряется в µS/cm (мСм/см или микро Сименс на сантиметр, затем пересчитывает в TDS, используя внутренний поправочный коэффициент. TDS-метры разных производителей могут иметь разный коэффициент пересчета, но как правило приборы для широкого применения калибруются по NaCl. Коэффициент пересчета по NaCl равен 0,47 - 0,5. В приборах используют коэффициент пересчета для NaCl в среднем 0,5. Более качественные и приборы для точных замеров могут калиброваться по KCl. KCl является международным стандартом для калибровки приборов, которые измеряют электропроводность. Коэффициент пересчета по KCl равен 0.5 - 0.57.

 

Также калибруются еще по 442TM: Разработано Myron L Company, 442TM имитирует свойства природной воды с сочетанием 40% бикарбонат натрия, 40% сульфата натрия и 20% хлорида. Коэффициент пересчета 442 равен 0,65 - 0,85.

 

Что меряет TDS мы разобрались, а теперь основной вопрос: можем ли мы измерить dH (жесткость) с помощью TDS? Для этого собственно и приобретается данный прибор. Ответ не утешительный – НЕТ. Как показано выше прибор измеряет уровень общей минерализации (солесодержания) в том числе и уровень солей кальция и магния, которые и обуславливают нам жесткость, но к сожалению, не обладает селективностью по этим солям, т. е. измеряет наличие всех растворенных солей и небольшое количество органических веществ в воде.

 

Существуют определенные соотношения жесткости воды: 1 dH = 17.8 ppm, но это значение, при большинстве замеров, не всегда корректно, по крайней мере при TDS 50 ppm и выше. Для наглядности приведу пример. Возьмем дистиллированную воду (жесткость ее не нормируется, а ЕС не выше 5 µS/cm), сделаем замер капельным тестом и замер TDS. Допустим показания у нас совпадут, т. е. по капельным будет 0,5dH, а по TDS – 10 ppm. Теперь в пробу добавим кристаллик соли (NaCl) и растворим, сделаем замер TDS. Он у нас однозначно возрастет и скажем покажет 178 ppm. То есть при использовании соотношения 1dH=17,8 ppm получим 10 dH.

Сделаем капельный тест и что такое? Он показывает нам, что жесткость не изменилась, а осталась как прежде – 0,5 dH. Что же здесь не так? Да нет, все тесты нам показали реальный результат, только TDS четко отреагировал на NaCl, который имеет хорошую электропроводность, но в тоже время не является щелочноземельным металлом и поэтому, поваренная соль (NaCl) к жесткости воды отношения не имеет и на нее не влияет. От сюда и 0,5dH по капельному тесту. Этот пример показывает, что проводя замер пробы воды TDS-метром и желая получить результат жесткости, тупо деля показания в ppm на 17,8, не будут соответствовать реальной жесткости в пробе воды.

 

А теперь кому и зачем нужен данный прибор? Ну, самое основное - это оценочное качество воды. Чем меньше TDS, тем выше качество воды и меньше её жесткость. Контроль работы мембраны RO (обратный осмос) - чем больше разница показаний между входящей (водопровод) и выходящей (RO), тем лучше работа мембраны. Для аквариумистики - это людям которые занимаются разведением рыбы, травником, морем и используют в своем арсенале RO, лучше RO+DI (ионообменный фильтр) или дистиллят. В других случаях, думаю, что это не нужная «игрушка».

Теперь собственно сам прибор. Самый доступный и не дорогой TDS-02 TDS-метр.

 

TDS-02 TDS метр

 

 

Спецификация:

Диапазон: 0 ~ 9990ppm

Разрешение: 1ppm (0 ~ 999ppm)

10 ppm(1000 ~ 9990ppm) IDS

Точность: +2% полной шкалы. Калибровка: Заводская калибровка Автоматическое выключение через 10 минут Температурная компенсация: автоматическая Рабочая температура: от 0°C до 50°C Источник питания: 2x 1,5 V (батарейка) Размер: 142x 25X1 5 мм

Вес: 36g

Инструкция по эксплуатации

1. Снимите защитный колпачок.
2. Нажмите кнопку ON/OFF не погружая в воду. Тестер будет показывать "000".
3. Погрузите тестер в воду не более чем на 4 см.
4. Подождите, пока показания на дисплее не стабилизируется. Тестер автоматически компенсирует температуру. После стабилизации показаний (10-30сек), нажмите на кнопку HOLD сохранить показания, чтобы посмотреть показания вынув прибор из воды.
5. Нажмите кнопку ВКЛ/ВЫКЛ снова, чтобы выключить прибор. Тестер автоматически выключится после 10 минут бездействия.
6. После использования, стряхнуть воду из тестера и протрите тканью. Примечание: Если прибор показывает мигающий "ХI0" значок, умножьте показания на 10. Важно: Не погружайте весь тестер в воду. Этот продукт не является водонепроницаемым. Тестер не предназначен для использования в горячей воде.

Калибровка: ваш счетчик был откалиброван на заводе, который подходит для большинства приложений. Без повторной калибровки. Прежние модели имели калибровочный винт на обратной стороне прибора. В современных приборах калибровка в автоматическом режиме. Используется калибровочный раствор для TDS метров.

Ремонт.

Если счетчик не может быть включен или дисплей выцветает, пожалуйста, замените батарейки.

Батарейки. Пожалуйста, обратите внимание на полярность батареи.

Если контактный электрод грязный, промойте его в спирте в течение 1 минуты.

Не трогайте и не поцарапайте контактные электроды.

 

pH-метр.

Как работает рН-метр?

Нет смысла расписывать процессы, происходящие в рН-метре при измерении. Это не так важно для аквариумиста. Необходим, на мой взгляд, лишь сам принцип. Сейчас в продаже много разнообразных моделей, отличающихся сложностью, с различными типами электродов, но в большинстве из них используется стеклянная колба с сенсором. Электрод рН-метра измеряет активность ионов водорода путем создания небольшого количества напряжения сенсора в колбе. pH-метр затем преобразует напряжение в значение рН и отображает его на дисплее прибора.

 

Что необходимо знать и выполнять для долгой работы, качественных, точных замеров это основных два правила: калибровка и условия хранения. Для того чтобы получать наиболее достоверные результаты, нужно регулярно производить калибровку. При ежедневном использовании прибора – не реже 1 раза в неделю. Если рН-метром не пользуются постоянно – то раз в месяц. От условий хранения так же зависит достоверность результатов и срок службы рН-метра.

 

Держите свой pH-метр в стаканчике с раствором pH 3-4. Это предотвратит пересыхание стеклянного электрода. В портативном pH-метре раствор для хранения может находиться в защитном колпачке. Положите в колпачок поролоновую губку, пропитайте раствором для хранения. Следите что бы стеклянный электрод касался пропитанной губки, а сама губка не пересыхала. При таких условиях хранения он послужит вам верой и правдой пару лет.

 

Теперь сам прибор.

PH-009

 

 

  

 

 

Характеристики PH-009(I):

• Диапазон измерения pH: 0 – 14
• Встроенный сенсор для автоматической компенсации температуры ATC (от 0 до 50°C)
• Рабочая температура 0-50°C
• Цена деления 0.1pH
• Погрешность ± 0.1pH
• Калибровка по 1 точке с помощью калибровочной отвертки (в комплекте)
• Питание: батареи 2 x 3V (CR2032) в комплекте
• Продолжительность работы от батарей - свыше 1000 часов
• Размеры 150 x 29 x 20 мм
• Вес 51 г

 

Инструкция по эксплуатации рН метра

 

НАЧАЛО РАБОТЫ С PH 009 (I)

Для транспортировки рН-метры калибруют в кисло-солевом растворе и подсушивают. Поэтому не волнуйтесь, что при первом открытии колпачка прибора Вы обнаружите белый налет на электроде.

Стеклянный электрод, который играет главную функцию при измерении значения pH, во время длительного периода хранения пересыхает, поэтому не допускайте пересыхания электрода.

После первой калибровки, держите pH-метр в сосуде с водой, подкисленной до pH равной 4. При транспортировке наливайте в черный защитный колпачок несколько капель калибровочного (буферного раствора). Это предотвратит пересыхание стеклянного электрода и вам придется реже его калибровать. При хранении pH-метра без раствора его показания начинают отклоняться на 0.1 уже через месяц.

 

ВАЖНО! Не используйте дистиллированную или деионизированную воду для хранения электрода.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ БУФЕРНОГО РАСТВОРА ДЛЯ КАЛИБРОВКИ.

Для калибровки pH 009 (I) используют фиксанал буферного раствора. Фиксанал для калибровки pH-метра – это пакет сухой смеси, содержащий вещество с известным уровнем pH.

Для приготовления калибровочного (буферного) раствора берется сосуд, с рисской на узком горлышке. Риска означает объем ровно 250 мл. В сосуд высыпается фиксанал и через воронку аккуратно наливается дистиллированная или деионизованная вода температурой равной 25 С и размешивается. Калибровочный раствор готов.

Величина pH для калибровочного раствора зависит от температуры. Для точной калибровки электродов с использованием буферных растворов необходимо измерять температуру, при которой используется раствор. После этого прибор должен быть прокалиброван по соответствующему значению pH. На обороте пакета с фиксаналом предоставлена таблица значений pH в зависимости от температуры.

ВАЖНО!: Буферные растворы портятся под действием воздуха, поэтому их следует хранить в герметичных емкостях. Использованные растворы необходимо утилизировать, а не возвращать обратно в емкость для хранения, так как это может привести к загрязнениям. Для получения наилучших результатов для калибровки следует использовать свежий буферный раствор.

 

КАЛИБРОВКА PH 009 (I)

PH 009 (I) относится к одноточечным рН-метрам. Одноточечные pH-метры, обычно калибруются фиксаналом со значением pH равным 4 или 6.86. Погрузите рН-метр до максимального уровня в буферный раствор температурой 25 С и помешайте раствор в течении 30 секунд. Дождитесь стабилизации измерения на дисплее. Калибровка проводится путем вращения настроечного винта по и против часовой стрелки до тех пор, пока показания прибора не совпадут со значением pH фиксанала. Вращение винта передвигает линию pH прибора параллельно оси “реального значения pH” и задача калибровки ph-метра добиться совпадения этих линий. В химических лабораториях положено калибровать pH-метр раз в 2 недели. Для гидропоники вполне достаточно калибровать pH-метр раз в 3 месяца.

 

ВАЖНО!: Не калибруйте pH-метр в дистиллированной или деионизованной воде. Бытует заблуждение, что у абсолютно чистой воды pH 7. Это было бы так, не будь вокруг нас воздуха, содержащего СО2. В реальных же условиях, дистиллят очень быстро поглощает CO2 из воздуха и его pH становится около 6.

Как и TDS метры современные приборы рН могут быть и с автоматической калибровкой.Проверяйте какой прибор приобретаете.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ PH 009 (I)

Никогда не опускайте прибор непосредственно в емкость с раствором. Сначала отберите из емкости 20мл раствора, например, при помощи одноразового шприца и отобранную пробу поместите в чистый стакан. Затем в стакан опустите электрод pH-метра, легонько помешайте и оставьте на 30 секунд. Включите рН метр. Когда показания pH-метра перестанут меняться, можно считывать показание значения pH.

 

После измерения ополосните pH-метр в отдельном стаканчике с дистиллированной водой от остатков раствора и поставьте на хранение в сосуд для хранения, наполненный подкисленным буферным раствором с рН равным 4.

 

ВАЖНО!: Значительные отклонения в измерении уровня рН (± 0.5 рН) или отсутствие стабилизации показаний могут быть из-за отсутствия калибровки, сухого электрода или слабого заряда элементов питания.

 

ЗАМЕНА ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ

ВНИМАНИЕ!: Если PH 009 (I) не включается, гаснет дисплей или показания дисплея нестабильны, замените элементы питания, обращая внимание на полярность. Замену элементов питания надо производить в неопасных условиях и обстановке. Для этого аккуратно отсоедините верхнюю черную часть корпуса рН-метра, на которой установлена кнопка включения и извлеките три элемента. При установке новых элементов необходимо строго соблюдать тип элементов питания, применяемый в PH 009 (I). Аналогом элементов питания являются алкалиновые батареи 1,5В LR44, типоразмер А76.