Geleidbaarheidsmeters

Hanna Instruments biedt een wijd bereik van potentiometrische en amperometrische meters aan. U heeft de keuze uit verschillende meters voor TDS, geleidbaarheid en pH, en specifieke instrumenten voor boilers en landbouw.

Lees onze blog: 'De basisprincipes van elektrische geleidbaarheid'

Benchtop-meters met grafisch kleurendisplay

De HI5321 research grade bench-meter met voorgeprogrammeerde USP-methode heeft een groot, verlicht kleurenscherm.

Draagbare meters met grafisch kleurendisplay

Hanna Instruments’ HI98192 draagbare meter met USP meet geleidbaarheid, resistiviteit, TDS, NaCl en temperatuur. Deze meter heeft log-on-demand, auto-eindpunt, Good Laboratory Practice-functies (GLP) en pc-compatibiliteit via USB.

Precisie-instrumenten voor laboratorium- en veldtoepassingen

Geleidbaarheid is een variabele die in vele gebieden wordt gecontroleerd, zoals in de chemische industrie en de landbouw. Geleidbaarheid is een meting van de hoeveelheid opgelost zout in een bepaalde vloeistof.
Met conventionele meters wordt geleidbaarheid bereikt door een spanning over twee elektrodes te geven, en de elektrische weerstand van de oplossing te meten. Oplossingen met een hoge geleidbaarheid produceren een hogere stroom. Om een lage stroom in een zeer geleidbare oplossing te behouden, moet u het oppervlaktegebied van de elektrode verkleinen of de afstand tussen de polen verminderen. De dual-sensormethode is geschikt voor oplossingen met lage-mediumgeleidbaarheid. Hierdoor dienen verschillende elektroden gebruikt te worden voor verschillende bereiken.

Enkel de vierring methode kan meerdere bereiken meten met één enkele meter en één enkele elektrode. De voordelen van vierring potentiometrische methode boven de tweepolenmethode (amperometrische) zijn talrijk, waaronder een lineaire meting over een breed bereik, geen polarisatie, geen nood aan grondige reiniging, enz. Hanna Instruments was wereldwijd de eerste producten van een vierring- of potentiometrische methode, in draagbare en tafelmodel meters.
Hanna Instruments biedt een wijd bereik van potentiometrische (vierring) en amperometrische (tweepolen) meters aan. U heeft de keuze uit verschillende meters voor TDS, geleidbaarheid, en specifieke instrumenten voor boilers en landbouw.

Geleidbaarheid (EC) en totale opgeloste stoffen (TDS)

Elektrische geleidbaarheid wordt omschreven als de mogelijkheid van een stof om een elektrische stroom te geleiden, en het is omgekeerd evenredig aan elektrische weerstand. De meeteenheid die vaak gebruikt wordt is de Siemens/cm (S/cm). Hieronder vindt u een lijst van sommige geleidbaarheden die gevonden worden in verschillende soorten water.

In waterachtige oplossingen is geleidbaarheid proportioneel aan de concentratie van de totale opgeloste stoffen (TDS) zoals zouten. Daardoor geldt: hoe hoger de concentratie van stoffen, hoe groter de geleidbaarheid. De relatie tussen geleidbaarheid en opgeloste stoffen wordt uitgedrukt door een goede benadering:

Engelse graden <-> Amerikaanse graden
1,4 µS/cm = 1 ppm of 2 µS/cm = 1 ppm
(parts per million/delen per miljoen van CaCO3)
1 ppm = 1 mg/l , meeteenheid opgeloste stoffen

Watergeleidbaarheid

Puur water 0,055 µS/cm
Gedistilleerd water 0,5 µS/cm
Bergwater 1,0 µS/cm
Huishoudelijk water 500 to 800 µS/cm
Max. voor drinkbaar water 1055 µS/cm
Zeewater 52 mS/cm

Naast geleidbaarheidsmeters zijn er ook TDS-meters die de geleidbaarheidswaarde automatisch omzetten in ppm, wat een directe meting van de opgeloste stoffen concentratie oplevert. De geleidbaarheid van een oplossing wordt bepaald door moleculaire beweging. Temperatuur beïnvloedt de moleculaire beweging en daarom is het belangrijk om de temperatuur te compenseren wanneer nauwkeurige metingen nodig zijn. Om het effect van temperatuur te corrigeren wordt een compensatiecoëfficiënt gebruikt. In de meeste toepassingen wordt 2 % per graad Celsius gebruikt als waarde om te compenseren voor het temperatuureffect.

Geleidbaarheidsmeting

Het is mogelijk om geleidbaarheidsmeters op te splitsen volgens de meetmethode die ze gebruiken: amperometrisch of potentiometrisch. Het amperometrische systeem past een bekend potentiaal verschil (V) toe op twee elektrodes en meet de stroom (I) die er doorheen gaat. Volgens de wet van Ohm:
I = V/R
waarbij R weerstand is, V de bekende spanning en I de stroom gaande van één elektrode naar de andere.

Hieruit volgt: hoe hoger de verkregen stroom, hoe groter de geleidbaarheid. De weerstand hangt echter af van de afstand tussen de twee elektrodes en hun oppervlakken, die kan verschillen door afzettingen van zout of andere materialen door elektrolyse. Daardoor wordt een amperometrisch systeem aanbevolen voor oplossingen met een laag niveau opgeloste stoffen, bv. tot 1 g/l (ppt) (ongeveer 2000 µS/cm).

De potentiometrische methode is gebaseerd op het principe van inductie en elimineert veel voorkomende problemen geassocieerd met het amperometrische systeem, zoals de effecten van polarisatie. De twee buitenste ringen geven een wisselende spanning en induceren een stroomlus in de oplossing. De twee binnenste ringen meten de spanningsdaling geïnduceerd door de stroomlus, die afhankelijk is van de geleidbaarheid van de oplossing. Een pvc scherm houdt het stroomveld in bedwang en constant. Door de vierring-methode te gebruiken is het mogelijk om geleidbaarheid te meten met bereiken tot 200.000 µS/cm en 100 g/l (ppt).

Het is mogelijk om de waarde van de waterhardheid te verkrijgen met een goede benadering, zelfs in Franse graden, door geleidbaarheids- of TDS-meters te gebruiken. De hoofdoorzaak van hard water is de aanwezigheid van opgeloste calcium of magnesiumionen. De meest voorkomende meeteenheid van hardheid is de Franse graad (°f), gedefinieerd als:

1°f = 10 ppm van CaCO3

De ppm-meting van de opgeloste stoffen delen door tien geeft de hardheidswaarde van water met een fout van 2-3 °f. Zoals eerder vermeld, is 1 ppm = 2 µS/cm geleidbaarheid, dus:

1°f = 20 µS/cm = 10 ppm

De microSiemens-meting delen door twintig geeft de Franse hardheidsgraad van water (met een fout van 2-3 °f).

Belangrijk: metingen van waterhardheid met geleidbaarheids- of opgeloste stoffenmeters moeten uitgevoerd worden voor enige verzachtingsbehandelingen. Tijdens het waterverzachtingsproces worden calcium en magnesium vervangen door natrium, dat de totale concentratie van opgeloste stoffen niet verandert, maar de hardheid van het water doet afnemen.

Waterhardheid

ppm µS/cm °f hardheid
0-70 0-140 0-7 heel zacht
70-150 140-300 7-15 zacht
150-250 300-500 15-25 licht hard
250-320 500-640 25-32 gemiddeld hard
320-420 640-840 32-42 hard
boven 420 boven 840 boven 42 heel hard

Toepassingen geleidbaarheidsmeters

Toepassingsgebied Toepassing
Grafische kunsten Kalibratiebaden, filmverwerking
Brouwerijen en gistfabrieken Reiniging, filtercontrole, toevoegen van gewoon zout in gistproductie
Waterverzachting Karakterisatie van inkomend water van fabrieken, controle van de status van waterverzachtende hars, controle van osmotische membranen
Meststofdosering Watercultuur en bemestingssystemen
Chemische industrie Controle van warmteuitwisselaars voor lekbestendige integriteit, zuur- en alkaline-oplossingen voor concentratie, alkaliën, zouten en zuren voor concentratie in productie
Stoomopwekking, elektriciteitscentrale Ionuitwisselaar, boilervoedend water voor resterende zoutgehaltes, verdampers en condensatoren voor lekbestendige integriteit
Elektrolytische en elektrobekleedtechnieken Het vormen van baden in condensatorproductie, het etsen van oplossingen, elektrolytische misvorming, zinkelektrolyse, industriële baden, afspoelwater in halfgeleiderproductie
Metallurgische processen Ertsbereiding, bauxietverwerking
Voedselindustrie Bewaarmiddelen voor groenten, aardappelschillen, afvallogen, zoutpekels, zuivelfabrieken, enz.
Papier en textiel, looierijen, enz. Waterbehandeling, bleking, zeep- en wasbaden, beitsmiddelen
Zeep- en detergent-industrie Verwijderen van ongecombineerde glycerine in zeepproductie, residuloog, loogconcentraties
Koeltorens Testen van buisschalen en koelwateragressiviteit