Tuesday, 9 July 2024

conductivity หน่วยคืออะไร: วัดค่าอย่างไรให้ได้ค่าแม่นยำ

conductivity หน่วย

conductivity คือการวัดความสามารถของน้ำในการส่งผ่านกระแสไฟฟ้า ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเข้มข้นของไอออนในน้ำ ไอออนนำไฟฟ้าเหล่านี้มาจากสารละลายเกลือและวัสดุอนินทรีย์ เช่น อัลคาไล คลอไรด์ ซัลไฟด์ และสารประกอบคาร์บอเนต โดยสารประกอบที่ละลายเป็นไอออนเรียกอีกอย่างว่าอิเล็กโทรไลต์ (electrolytes)

ซึ่งยิ่งมีไอออนมากเท่าไรค่า conductivity ของน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย ในทำนองเดียวกันยิ่งมีไอออนในน้ำน้อยลงเท่าไรก็ยิ่งนำไฟฟ้าได้น้อยลงเท่านั้น น้ำกลั่นหรือน้ำที่ไม่มีไอออนสามารถทำหน้าที่เป็นฉนวนได้เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมาก ในทางกลับกันน้ำทะเลมีค่าการนำไฟฟ้าสูงมาก

ค่า conductivity ของน้ำวัดได้อย่างไร?

ค่า conductivity ของน้ำจะถูกวัดเมื่อมีการเก็บตัวอย่างน้ำต่อมาเจ้าหน้าที่ใช้เครื่องวัดแบบมือถือที่ได้รับการบำรุงรักษา และสอบเทียบตามระเบียบการมาตรฐาน นอกจากนี้ยังสามารถรวบรวมตัวอย่างและส่งไปยังห้องปฏิบัติการเพื่อทำการวิเคราะห์ได้อีกด้วย ซึ่งยังมีข้อถกเถียงกันว่าความต่างระหว่างการวัดค่าการนำไฟฟ้าระหว่างภาคสนามหรือห้องปฏิบัติการค่าใดมีความน่าเชื่อถือได้มากกว่ากัน แต่ในความจริงค่าที่วัดแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

conductivity หน่วยที่นิยมใช้วัดค่าในน้ำ

conductivity ในทางทฤษฎีจะใช้หน่วย SI เป็นหน่วย ซีเมนส์ต่อเมตร Siemens per meter [S/m] แต่ในการใช้งานจริงเนื่องจากค่า conductivity ของน้ำนั้นมีค่าที่น้อยมากจึงนิยมใช้หน่วยดังนี้

หน่วยรายละเอียด
SI unitsMicrosiemens per meter [µS/cm]
SI unitsMillisiemens per centimeter [mS/cm]

ค่า conductivity โดยประมาณของแหล่งน้ำต่างๆ

น้ำจากแหล่งต่างๆจะมีค่ามาตรฐาน conductivity ดังนี้

ชนิดของน้ำค่า Conductivity
น้ำกลั่นบริสุทธิ์และน้ำปราศจากไอออน0.05 µS/cm
น้ำทะเล50 mS/cm
น้ำดื่ม200 ถึง 800 µS/cm
น้ำฝนหรือหิมะ2 ถึง 100 µS/cm

การวัดค่า conductivity ให้แม่นยำ

การวัดค่า conductivity และอุณหภูมิของเหลว โดยทั่วไปค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของของเหลว เมื่อดำเนินการตรวจวัดค่าการนำไฟฟ้าควรควบคุมอุณหภูมิของของเหลวให้แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
  • การวัดโดยใช้อ่างอุณหภูมิคงที่: ดำเนินการตรวจวัดโดยคงอุณหภูมิของเหลวของตัวอย่างไว้ที่ 25°C โดยใช้อ่างที่มีอุณหภูมิคงที่ เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของเซลล์เท่ากับอุณหภูมิของเหลวของตัวอย่าง ให้จุ่มเซลล์ลงในตัวอย่างเป็นระยะเวลาที่เหมาะสมก่อนที่จะทำการตรวจวัด
  • การวัดที่อุณหภูมิห้อง: เมื่อดำเนินการตรวจวัดที่อุณหภูมิห้อง ให้หลีกเลี่ยงสถานที่ที่อุณหภูมิอาจเปลี่ยนแปลง เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิของเซลล์เท่ากับอุณหภูมิของเหลวของตัวอย่าง ให้จุ่มเซลล์ลงในตัวอย่างเป็นระยะเวลาที่เหมาะสมก่อนที่จะทำการตรวจวัด

ข้อควรระวังเมื่อจุ่มเซลล์ลงในของเหลวตัวอย่าง

  1. ใช้เซลล์นำไฟฟ้าที่ทำความสะอาดอย่างทั่วถึง
  2. จุ่มเซลล์ลงในตัวอย่างโดยให้แผ่นอิเล็กโทรดจมอยู่ในของเหลวจนหมด
  3. หากฟองอากาศยังคงอยู่ระหว่างกระบอกสูบด้านนอกและท่อรองรับ ให้ถอดออกโดยการเขย่าเซลล์

สิ่งที่ส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของน้ำ?

ปัจจัยหลายประการอาจส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของน้ำ ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นผลกระทบทางธรรมชาติและผลกระทบทางมนุษย์
ผลกระทบทางธรรมชาติ ได้แก่:
  • ความเค็ม
  • อุณหภูมิ
  • เกลือละลาย
  • สารเคมีอนินทรีย์
  • การระเหย
  • ปริมาณน้ำฝน
ผลกระทบทางมนุษย์ ได้แก่:
  • การน้ำไหลบ่าจากทางการเกษตร
  • เกลือที่อยู่บนถนน
  • น้ำเสียจากกองขยะ

การวัดค่า EC ในน้ำ

วัดค่า conductivity มีการใช้ทั่วไปในด้านการเกษตร การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม และกระบวนการทางอุตสาหกรรม โดยสิ่งที่จำเป็นต้องมีในการวัดค่า EC มีดังนี้:

  • เครื่องวัด conductivity: เครื่องวัดมีทั้งแบบมือถือหรือตั้งโต๊ะ โดยตัวเครื่องจะทำการวัดค่า conductivity ของสารละลายในหน่วย มิลลิซีเมนส์ต่อเซนติเมตร (mS/cm) หรือ ไมโครซีเมนส์/เซ็นติเมตร (µS/cm)
  • อิเล็กโทรด: เครื่องวัดส่วนใหญ่จะมาพร้อมกับอิเล็กโทรด โดยอิเล็กโทรดนี้จะจุ่มอยู่ในตัวอย่างน้ำเพื่อทำการวัดค่า conductivity

การนำไปใช้งาน

ค่า conductivity ใช้ในการวัดจำนวนไอออนในสารละลาย หลายอุตสาหกรรมและการใช้งานจำนวนมากอาศัยการวัดค่า conductivity อย่างเช่น

  • การบำบัดน้ำและการใช้งานในอุตสาหกรรม
  • อุปกรณ์โรงพยาบาล
  • ใช้วัดค่าในน้ำดื่ม
  • การต้มเครื่องดื่มเช่น เบียร์ และไวน์
  • น้ำธรรมชาติ
  • การประยุกต์ใช้ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
  • การใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม
  • การใช้งานทางการเกษตรในการวัดค่าในดิน
  • การประยุกต์ใช้ในไฮโดรโปนิกส์
  • นักสมุทรศาสตร์ในการตรวจวัดน้ำทะเล