Tuesday, 9 July 2024

conductivity คืออะไร: สำรวจความสำคัญ และปัจจัยที่มีอิทธิพล

conductivity คือ

conductivity คืออะไร

conductivity หรือ คอนดักติวิตี้ คือการวัดความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้า โดยหน่วย conductivity ในน้ำเป็น Siemens ต่อเมตรของหน่วย SI โดยน้ำบริสุทธิ์มีค่า conductivity ที่ต่ำมากเนื่องจากไม่มีสิ่งเจือปนอื่นอยู่ภายใน โดยน้ำบริสุทธิ์ไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้าที่ดี แต่สามารถเป็นฉนวนได้

โดยหากความเข้มข้นของไอออนเพิ่มขึ้นค่า conductivity ในน้ำก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งค่า conductivity ของน้ำเป็นการวัดของสารละลายไอออนิกที่สามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้ ซึ่งมีปัจจัยหลายอย่างที่ทำให้เกิดความแปรปรวนนี้ ตั้งแต่สาเหตุจากธรรมชาติ เช่น เกลือและตะกอน จนไปถึงสารเคมีปนเปื้อนที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ และมนุษย์

ความสำคัญของconductivity

conductivity (σ) เป็นพารามิเตอร์ที่มีประโยชน์อย่างยิ่งในการวัดเมื่อดำเนินการตรวจสอบสภาพแวดล้อมหรือกระบวนการ ซึ่งใช้ในกระบวนการควบคุมคุณภาพของอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เช่น การวัดความบริสุทธิ์ของโลหะบางประเภทที่สำคัญต่ออุตสาหกรรมอัญมณี รวมถึงอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยารักษาโรค และอื่น ๆ

เมื่อพูดถึงคุณภาพน้ำค่า conductivity นั้นถือเป็นสิ่งสำคัญในการวินิจฉัยด้านสิ่งแวดล้อม โดยความสำคัญของ ค่า conductivity ของน้ำ คือ ยิ่งค่า conductivity สูง ความบริสุทธิ์ก็จะน้อยลง ซึ่งค่า conductivity ที่สูงขึ้น สามารถบอกได้ว่ามีสารที่ละลายอยู่ สารเคมี และแร่ธาตุอยู่จำนวนมาก ซึ่งค่า conductivity มีสำคัญสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้แก่

  • ระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและการประมง: โดยสัตว์น้ำบางตัวสามารถทนต่อช่วงค่า conductivity ที่บางช่วงเท่านั้น
  • องค์กรดูแลสิ่งแวดล้อม
  • การบำบัดน้ำเสีย: ช่วยอำนวยความสะดวกในการบำบัดน้ำเสียเพื่อที่จะสามารถกำจัดสารปนเปื้อน สิ่งสกปรก และติดตามผลมลพิษทางน้ำ
  • ห้องปฏิบัติการ: ความบริสุทธิ์ของน้ำมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ
  • โรงงานที่เกี่ยวกับอาหารและเครื่องดื่ม

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อค่า conductivity

  • อุณหภูมิ

อุณหภูมิส่งผลต่อการนำไฟฟ้า โดยแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุของโลหะค่าการนำไฟฟ้ามักจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการชนกันของอิเล็กตรอนที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โดยทั่วไปค่า conductivity จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิเนื่องจากมีการสร้างตัวพาประจุเพิ่มมากขึ้น

  • องค์ประกอบของวัสดุ

คุณสมบัติโดยธรรมชาติของวัสดุมีบทบาทสำคัญในการพิจารณาการนำไฟฟ้า โดยทั่วไปโลหะมีค่า conductivity สูงเนื่องจากมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อิสระที่มีความหนาแน่นสูง ในขณะที่ฉนวนมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำเนื่องจากขาดอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างอิสระ

  • สิ่งเจือปน

การมีสิ่งเจือปนในวัสดุอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการนำไฟฟ้า สิ่งเจือปนอาจทำให้เกิดพาหะประจุหรือศูนย์กระจายเพิ่มเติม ซึ่งส่งผลให้ค่า conductivity ของวัสดุเปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่น สารกึ่งตัวนำที่มีสารเจือปนจำเพาะที่สามารถเปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้าได้มากซึ่งส่งผลประโยชน์ต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

  • ความดัน

ความดันอาจส่งผลต่อการจัดเรียงอะตอมและอิเล็กตรอนในวัสดุ ซึ่งส่งผลต่อค่า conductivity ในบางกรณี โดยแรงดันที่เพิ่มขึ้นอาจเพิ่มการนำไฟฟ้าโดยการเปลี่ยนโครงสร้างอิเล็กตรอนของวัสดุ

การวัดค่า EC ในน้ำ

วัดค่า ECมีการใช้ทั่วไปในด้านการเกษตร การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม และกระบวนการทางอุตสาหกรรม โดยสิ่งที่จำเป็นต้องมีในการวัดค่า EC มีดังนี้:

  • เครื่องวัด EC: เครื่องวัด EC มีทั้งแบบมือถือหรือตั้งโต๊ะ โดยตัวเครื่องจะทำการวัดค่า ECของสารละลายในหน่วย มิลลิซีเมนส์ต่อเซนติเมตร (mS/cm) หรือ ไมโครซีเมนส์/เซ็นติเมตร (µS/cm)
  • อิเล็กโทรด: เครื่องวัด EC ส่วนใหญ่จะมาพร้อมกับอิเล็กโทรด โดยอิเล็กโทรดนี้จะจุ่มอยู่ในตัวอย่างน้ำเพื่อทำการวัดค่า EC

หากสนใจหน่วยวัดเพิ่มเติมสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่ conductivity หน่วยคืออะไร: วัดค่าอย่างไรให้ได้ค่าแม่นยำ

ค่า conductivity มีความผันผวนเมื่อใด?

ค่า conductivity นั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำและความเค็ม การไหลของน้ำ และการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำยังส่งผลต่อการนำไฟฟ้าผ่านผลกระทบต่อความเค็มอีกด้วย

อุณหภูมิของน้ำอาจทำให้ระดับการนำไฟฟ้าผันผวนทุกวัน นอกจากส่งผลโดยตรงต่อการนำไฟฟ้าแล้ว อุณหภูมิยังส่งผลต่อความหนาแน่นของน้ำ ซึ่งนำไปสู่การแบ่งชั้นน้ำ น้ำที่แบ่งชั้นกันนั้นสามารถมีค่าการนำไฟฟ้าต่างกันโดยมีระดับความลึกที่ต่างกันอีกด้วย

การไหลของน้ำไม่ว่าจะมาจากแหล่งน้ำไหนก็สามารถส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของน้ำได้ โดยน้ำที่ค่อยๆไหลช้าลงจากเขื่อนหรือแม่น้ำนั้นสามารถเปลี่ยนแปลงการนำไฟฟ้าได้เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำ เช่น ระยะน้ำขึ้น-น้ำลง และการระเหย ซึ่งการระเหยจะทำให้ระดับความเค็ม และการนำไฟฟ้ามีความผันผวนเช่นกัน