Tuesday, 9 July 2024

ทำเข้าใจค่าคอนดักของน้ำแหล่งต่างๆ และวิธีวัดอย่างง่าย

ค่าคอนดัก

ค่าคอนดักของน้ำคือ

ความสามารถในการนำไฟฟ้าของน้ำเรียกว่า “ค่าคอนดัก” โดยสารเคมีหรือเกลือที่ละลายในน้ำกลายเป็นไอออนที่มีประจุบวก ประจุะลบ และไอออนอิสระเหล่านี้ในน้ำจะสามารถนำไฟฟ้าได้ ดังนั้นค่าคอนดักของน้ำจึงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไอออน

ในการวัดค่าคอนดักของน้ำ ค่าความเค็มและของแข็งที่ละลายน้ำได้ทั้งหมดสามารถช่วยระบุความบริสุทธิ์ของน้ำได้ โดยค่าคอนดักของน้ำที่บริสุทธิ์กว่าจะมีค่าน้อยกว่า เช่น น้ำกลั่นที่ทำหน้าที่เป็นฉนวน ในขณะที่น้ำเกลือเป็นตัวนำไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมาก

ซึ่งโซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม และแมกนีเซียมเป็นไอออนหลักที่มีประจุบวกที่ส่งผลต่อค่าการนำไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน คลอไรด์ คาร์บอเนต ซัลเฟต และไบคาร์บอเนตเป็นไอออนหลักที่มีประจุลบ

ในขณะที่ไนเตรตและฟอสเฟตมีส่วนเล็กน้อยในการช่วยนำไฟฟ้าแต่มีความสำคัญทางชีวภาพ ฝน ธรณีวิทยา และการระเหยซึ่งเป็นผลกระทบตามธรรมชาติของค่าคอนดักในน้ำ ส่วนผลกระทบต่อมนุษย์ ได้แก่ เกลือบนถนน น้ำซึมจากบ่อเกรอะหรือหลุมฝังกลบ น้ำไหลบ่าบนพื้นผิวที่ไม่สามารถผ่านน้ำได้ และน้ำไหลบ่าจากภาคการเกษตร

ความสำคัญของค่าคอนดักในน้ำ

การวัดค่าคอนดักจำเป็นต้องมีมาตรการหลายอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าปลาและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในน้ำยังคงมีชีวิตอยู่ การนำไฟฟ้าในน้ำหมายถึงระดับที่น้ำสามารถส่งไฟฟ้าได้ความสามารถในการเดินทางของประจุไฟฟ้าผ่านน้ำจะเป็นตัวกำหนดการนำไฟฟ้าของน้ำ หากพยายามวัดค่า conductivity ของน้ำบริสุทธิ์จะไม่สามารถวัดค่าได้ เนื่องจากน้ำบริสุทธิ์มีไอออนเพียงเล็กน้อย การนำไฟฟ้าในน้ำจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีไอออนอยู่เป็นจำนวนมาก

การนำไฟฟ้าในน้ำมีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ โดยส่วนใหญ่การวัดค่าคอนดักจะใช้เพื่อคำนวณปริมาณของแข็งที่ละลายในน้ำทั้งหมด โดยจะทำในแหล่งน้ำหลายๆแหล่งเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของน้ำยังมีคุณภาพดี สะอาด และพืชสัตว์ในน้ำจะไม่ได้รับอันตราย เมื่อทำการวัดค่าคอนดักเป็นประจำผลลัพธ์ผลที่ได้ควรมีค่าคงที่ อย่างไรก็ตามหากระดับสารพิษในน้ำสูงเกินมากแต่มีเกิดเหตุการณ์การระเหยของน้ำ หรือเกิดอุทกภัย การวัดค่าคอนดักอาจผันผวนวัดค่าคลาดเคลื่อนได้ซึ่งทำให้ส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำโดยรวมเป็นอย่างมาก

หากสนใจการนำค่า EC มาใช้งานสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่ การประยุกต์นำค่า EC มาใช้ในทางปฏิบัติ

ค่าคอนดักทั่วไปของน้ำแหล่งต่างๆ

ค่าคอนดักสามารถใช้เป็นการเตือนภัยล่วงหน้าสำหรับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของน้ำ โดยทำการทดสอบเทียบค่าจากการอ่านค่าพื้นฐาน หากค่าสูงกว่าค่ามาตรฐานแสดงว่ามีมลพิษในน้ำแหล่งนี้้

ประเภทน้ำค่าคอนดักในน้ำ
ค่าคอนดักในน้ำ0.5 – 3 µS
หิมะที่ละลายแล้ว2 – 42 µS
ค่าที่ส่งผลต่อการสืบพันธุ์ของปลา> 500 µS
น้ำประปา50 – 800 µS
น้ำดื่ม30 – 1500 µS
น้ำจืด100 – 1,000 µS
น้ำเสียในอุตสาหกรรม10,000 µS
น้ำทะเล55,000 µS

การวัดค่าคอนดักในน้ำ

ค่าคอนดักนิยมการใช้ทั่วไปในด้านการเกษตร การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม และกระบวนการทางอุตสาหกรรม โดยสิ่งที่จำเป็นต้องมีในการวัดค่ามีดังนี้:

  • เครื่องวัดค่าคอนดัก: EC meterมีทั้งแบบมือถือหรือตั้งโต๊ะ โดยตัวเครื่องจะทำการวัดค่าคอนดักของสารละลายในหน่วย มิลลิซีเมนส์ต่อเซนติเมตร (mS/cm) หรือ ไมโครซีเมนส์ต่อเซนติเมตร (µS/cm)
  • อิเล็กโทรด: เครื่องวัดส่วนใหญ่จะมาพร้อมกับอิเล็กโทรด โดยอิเล็กโทรดนี้จะจุ่มอยู่ในตัวอย่างน้ำเพื่อทำการวัดค่าคอนดัก

วิธีวัดค่าคอนดักเบื้องต้น

ค่าคอนดักคือค่าที่วัดความสามารถของวัสดุในการส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางที่กำหนด โดยปกติจะวัดโดยใช้เครื่องวัดคอนดัก

เมื่อเสียบหัววัดที่ติดอยู่กับเครื่องวัดลงไปในน้ำ กระแสไฟฟ้าจะไหลระหว่างอิเล็กตรอนสองตัว หรือเครื่องวัดค่าแบบแอมเพอโรเมตริก (amperometric) ภายในหัววัด โดยตั้งไว้ห่างกันในระยะทางที่กำหนด ความเข้มข้นของไอออนในน้ำเป็นตัวกำหนดว่าค่าจะสูงหรือต่ำ หัววัดค่าการนำไฟฟ้าบางตัวมีอิเล็กโทรดสี่ตัวซึ่งเรียกอีกอย่างว่า เครื่องวัดค่าแบบโพเทนชิโอเมตริก (potentiometric) โดยอิเล็กตรอนสองตัวจะวัดกระแสในสารละลาย และอิเล็กตรอนตัวอื่นจะรักษากระแสให้คงที่ทำหน้าที่เป็นตัวอ้างอิง

ไม่ว่าจะทำงานในอุตสาหกรรมหรืองานใด การวัดค่าคอนดักจะสามารถบอกได้ว่าจำเป็นต้องบำบัดน้ำเพื่อปรับปรุงคุณภาพน้ำให้ดีขึ้นหรือไม่

หากสนใจเนื้อหาเรื่องหน่วยการวัดอย่างละเอียดสามารถเข้าไปอ่านเพิ่มเติมได้ที่ หน่วยของ conductivity คือ