14. MĂSURAREA CONDUCTIVITĂŢII ELECTRICE A APEI.

1. Scopul lucrării. Lucrarea are ca scop exemplificarea măsurării conductivităţii electrice a

apei în vederea verificării calităţii acesteia şi a determinării gradului de mineralizare.

2. Elemente teoretice. Măsurarea conductivităţii apei este reglementată de STAS 7722-84,

precum şi de ISO 7888-1983. Conductivitatea electrică depinde de concentraţia în ioni, de natura

ionilor, de temperatură şi de viscozitatea soluţiei. Apa pură are, la 25º C, o conductivitate 25k =5,483 µm/m. Apa din natură conţine în soluţie, funcţie de sursă, diferite substanţe dizolvate. Conductivitatea, în cazul soluţiilor apoase, este puternic influenţată de concentraţia substanţelor, fiind folosită astfel ca indicator al gradului de mineralizare a apei. Datorită variaţiei importante a conductivităţii cu temperatura, pentru a decide asupra calităţii apei, toate rezultatele trebuie aduse la aceeaşi temperatură de referinţă.

Pentru determinarea conductivităţii echipamentul este format în principiu dintr-un montaj de tipul unei punţi echilibrate sau neechilibrate, o celulă de măsurare şi un traductor de temperatură. Ansamblul se etalonează direct în unităţi de rezistenţă sau de conductivitate la temperatura de referinţă. Celula de măsurare este compusă dintr-un cilindru deschis, conţinând electrozi de platină lucioşi şi platinaţi. Pentru determinarea conductivităţii există două procedee: primul pe baza măsurării directe a conductanţei G şi pe baza folosirii constantei celulei de măsurare şi al doilea pe baza etalonării lanţului direct în unităţi de conductanţă cu soluţii etalon. În primul procedeu, cunoscând constanta celulei de măsurare K [m-1] sau [cm-1 ], şi măsurând conductanţei G cu ajutorul punţii, din relaţia

GKk = se obţine conductivitatea k. În procedeul bazat pe etalonarea lanţului de măsurare este necesar să dispunem de un set de soluţii etalon cu conductivităţi k cunoscute şi de posibilitatea unor reglaje de zero şi de pantă la punte la afişaj. Prin aceste reglaje, pe baza valorilor soluţiilor etalon, aparatul este pus să afişeze direct valori ale conductivităţii. Pe baza valorilor conductivităţii se apreciază gradul de mineralizare cu relaţia Gradul de mineralizare [mg/l]= C x Conductivitatea [µS/cm] unde coeficientul C are valorile orientative

k[µS/cm] <50 50-166 166-333 333-833 833-10000 >10000 C [mg/l]/ [µS/cm]

1,365 0,048 0,769 0,716 0,758 0,850

3. Descrierea instalaţiei. Pentru exemplificarea măsurării conductivităţii se foloseşte trusa formată

din celula conductometrică, traductorul de măsurare, aparatul de măsurat şi setul de soluţii de clorură de potasiu cu valori cunoscute ale conductivităţii şi pahare pentru probe. De asemenea este nevoie de apă distilată (demineralizată) pentru clătirea celulei şi a vaselor.

Se introduc în bornele corespunzătoare ale aparatului celula de măsurare şi traductorul de măsurare şi se porneşte aparatul, verificându-se tensiunea bateriei. Aparatul, cu afişaj electronic pe 4 digiţi, are posibilitatea măsurării pe trei game de măsurare a.< 2 ms/cm; b. < 200 µS/cm, c.<20 µS/cm, cu indicare a depăşirii prin semnalul 1.

Fig.1. Aparatura din trusa de măsurare a conductivităţii.

Se va aplica metoda etalonării lanţului de măsurare, realizând o etalonare.

La pornire, în aer, aparatul trebuie să indice o valoare foarte mică, la nevoie se acţionează asupra reglajului de zero. Se clăteşte bine un pahar cu apă distilată, şi se umple cu aceasta. Se clăteşte celula de măsurare şi traductorul în acest pahar şi se scutură bine, lăsând să se scurgă toată apa. Se pune într-un pahar soluţia etalon, se introduc celula şi proba în acesta, se aşteaptă un timp scurt pentru depăşirea regimului tranzitoriu, şi din reglajul de pantă al aparatului se acţionează astfel ca aparatul să indice aceeaşi valoare ca cea menţionată pe soluţia etalon. Se scot proba şi traductorul de temperatură din pahar, şi se clătesc bine cu apă distilată. De asemenea se aruncă soluţia folosită pentru etalonare.

Pentru a măsura o probă de apă potabilă se umple un pahar, spălat anterior cu apă distilată şi scurs, cu apă de la robinet şi se introduc în acesta celula de

Fig.2. Conductometru

Fog.3. Celula de măsurare.

măsurare şi traductorul de temperatură şi după trecerea regimului tranzitoriu se citeşte valoarea conductivităţii .

Pentru a testa influenţa variaţiei mineralizării apei, se pun în paharul cu apă potabilă câteva cristale de clorură de sodiu şi se măsoară din nou conductivitatea.

În final se clătesc bine cu apă distilată celula de măsurare, traductorul de temperatură şi paharele şi se scutură de picăturile rămase.

Foig.4. Soluţii pt etalonare şi vase de lucru

4. Prezentarea şi prelucrarea rezultatelor Se notează pentru cele două situaţii valorile conductivităţii şi se calculează

gradul de mineralizare cu relaţiile: Conductivitatea apei potabile 25k [[µS/cm]= Gradul de mineralizare al apei potabile [mg/l]=

şi se vor trage concluzii privind calitatea apei. De asemenea pentru a doua situaţie se va indica

Conductivitatea apei potabile cu NaCl 25k [[µS/cm]= Gradul de mineralizare al apei potabile cu NaCl [mg/l]=