Tds на материал что это
Александр Токарев
Любой гидропонный раствор, вне зависимости от состава и происхождения, обладает двумя важнейшими показателями, которые выращивателю абсолютно необходимо уметь измерять и контролировать. Первый показатель — это концентрация раствора, т. е. общая плотность растворённых в нём веществ. (Второй показатель — pH, т. е. кислотно-щелочной баланс, которому посвящён следующий очерк).
Для чего нужно измерять и контролировать концентрацию питательного раствора?
• Если концентрация раствора окажется недостаточной, ваши растения будут недополучать питание и, как следствие, медленнее расти и хуже плодоносить;
• Если концентрация окажется чрезмерной (к примеру, в 2-3 раза выше нормы), это может спровоцировать корневые и листовые ожоги, задержку роста, сброс цветков, деформацию и повреждение листьев и плодов, болезни и т. п. Молодые растения особенно уязвимы к передозировке.
Поэтому, зная концентрацию вашего раствора, вы сможете правильно отрегулировать его насыщенность и обеспечить вашим растениям оптимальный (т. е. сообразный их стадии развития и видовым потребностям) режим питания.
Чем измеряют концентрацию раствора?
Концентрацию измеряют с помощью прибора под названием EC-метр или TDS-метр; иногда производители называют их не «метр», а «тестер». Несмотря на загадочное техническое название, в обращении они не сложнее обычного медицинского градусника и в самом простом исполнении выглядят так:
Продаются также более продвинутые комбинированные измерительные приборы «4-в-1» или «5-в-1», совмещающие функции EC- и TDS-метра, pH-метра, термометра и даже измерителя солёности воды:
В чём разница между EC- и TDS-метрами?
Оба эти прибора измеряют один и тот же физический показатель — электропроводность раствора, т. е. его способность проводить электрический ток, по которой можно судить о концентрации солей в растворе. Разница между ними в том, что они измеряют этот показатель в разных единицах:
• EC-метр (EC, англ. electrical conductivity) измеряет электропроводность в стандартных единицах — mS/cm (миллисименс на сантиметр);
• TDS-метр (англ. Total dissolved solids, «общее количество растворённых частиц») вначале измеряет электропроводность, а затем конвертирует его в другую единицу измерения — ppm (англ. parts per million, «частей на миллион»). К примеру, 200 ppm означает, что в данном растворе на миллион частиц воды приходится 200 частиц некоего вещества, способного проводить ток.
Обратите внимание на слово «некоего». Штука в том, что TDS-метр и в самом деле не имеет ни малейшего понятия о химическом составе веществ, находящихся в растворе! Он показывает лишь число частиц электропроводящего вещества, но не знает, что это за вещество. Поэтому контроль состава веществ, находящихся в растворе, — задача самого выращивателя.
Почему для измерения концентрации используются две разных единицы?
В силу традиции. Дело в том, что изготовители измерительного оборудования в разных странах изначально отдали предпочтение разным шкалам: в Европе — EC, в США и Австралии — TDS. Оба стандарта по-прежнему востребованы, поэтому мировая индустрия продолжает выпускать приборы обоих типов.
Какой шкалой лучше пользоваться, EC или TDS/ppm?
В принципе, можете пользоваться той, которая лично вам более удобна. При необходимости значения, полученные в одной шкале, можно сконвертировать в другую шкалу с помощью специальной таблицы (см. ниже).
Однако если вам приходится обмениваться полученными данными с другими выращивателями (к примеру, на форуме), я настоятельно рекомендую сразу же приучиться измерять в EC, потому что эта шкала более практична.
Почему EC практичнее, чем TDS/ppm?
EC практичнее потому, что это стандартизированный физический показатель, который во всём мире понимается одинаково. Именно поэтому, получив рекомендацию довести ваш раствор до EC 1,2, вы чётко понимаете, что имеется в виду показатель 1,2 mS/cm (миллисименс на сантиметр).
А вот при использовании TDS-метра не всё так однозначно, поскольку данный прибор использует другую единицу измерения — ppm (англ. parts per million, «долей на миллион»). И, в зависимости от того, где и для кого данный прибор был изготовлен, для конвертации из EC в ppm он может использовать один из трёх стандартов:
Итак, если вы измеряете в EC, то полученные значения будут понятны кому угодно без дополнительных уточнений. А если вы пользуетесь TDS, то, читая прикладную литературу или обмениваясь на форуме данными, полученными с помощью TDS-метра, вам придётся каждый раз уточнять, о каком из трёх стандартов ppm идёт речь, что непродуктивно и утомительно.
Таблица конвертации EC в TDS/ppm
EC (mS/cm) | TDS Американский | TDS Европейский | TDS Австралийский |
---|---|---|---|
EC 0.1 | 50 ppm | 64 ppm | 70 ppm |
EC 0.2 | 100 ppm | 128 ppm | 140 ppm |
EC 0.3 | 150 ppm | 192 ppm | 210 ppm |
EC 0.4 | 200 ppm | 256 ppm | 280 ppm |
EC 0.5 | 250 ppm | 320 ppm | 350 ppm |
EC 0.6 | 300 ppm | 384 ppm | 420 ppm |
EC 0.7 | 350 ppm | 448 ppm | 490 ppm |
EC 0.8 | 400 ppm | 512 ppm | 560 ppm |
EC 0.9 | 450 ppm | 576 ppm | 630 ppm |
EC 1.0 | 500 ppm | 640 ppm | 700 ppm |
EC 1.1 | 550 ppm | 704 ppm | 770 ppm |
EC 1.2 | 600 ppm | 768 ppm | 840 ppm |
EC 1.3 | 650 ppm | 832 ppm | 910 ppm |
EC 1.4 | 700 ppm | 896 ppm | 980 ppm |
EC 1.5 | 750 ppm | 960 ppm | 1050 ppm |
EC 1.6 | 800 ppm | 1024 ppm | 1120 ppm |
EC 1.7 | 850 ppm | 1088 ppm | 1190 ppm |
EC 1.8 | 900 ppm | 1152 ppm | 1260 ppm |
EC 1.9 | 950 ppm | 1216 ppm | 1330 ppm |
EC 2.0 | 1000 ppm | 1280 ppm | 1400 ppm |
EC 2.1 | 1050 ppm | 1334 ppm | 1470 ppm |
EC 2.2 | 1100 ppm | 1408 ppm | 1540 ppm |
EC 2.3 | 1150 ppm | 1472 ppm | 1610 ppm |
EC 2.4 | 1200 ppm | 1536 ppm | 1680 ppm |
EC 2.5 | 1250 ppm | 1600 ppm | 1750 ppm |
EC 2.6 | 1300 ppm | 1664 ppm | 1820 ppm |
EC 2.7 | 1350 ppm | 1728 ppm | 1890 ppm |
EC 2.8 | 1400 ppm | 1792 ppm | 1960 ppm |
EC 2.9 | 1450 ppm | 1856 ppm | 2030 ppm |
EC 3.0 | 1500 ppm | 1920 ppm | 2100 ppm |
Как пользоваться EC- или TDS-метром?
Элементарно просто! Я ведь говорил, что эти приборы не сложнее градусника, правда? Сейчас вы в этом убедитесь.
• Включите ваш EC- или TDS-метр, нажав кнопку ON/OFF.
• Снимите колпачок, защищающий электроды и погрузите их в раствор на глубину, не превышающую пунктирную линию (см. фото).
• Кнопка HOLD нужна для того, чтобы зафиксировать на экране измеренное значение. Этой кнопкой удобно пользоваться в случаях, если замер нужно провести в тесной и тёмной ёмкости (например, в непрозрачной банке с узким горлом), где экранчик EC-метра становится недоступен для прямого обзора. Чтобы снова привести ваш прибор в режим постоянного измерения, нажмите кнопку HOLD ещё раз.
• Измеренное значение, отображамое на табло, означает концентрацию солей в вашем растворе. У TDS-метра оно отображается в ppm, у EC-метра — в миллисименсах на сантиметр (mS/cm) или микросименсах на сантиметр (uS/cm).
• После измерения прополощите электроды в чистой воде и наденьте защитный колпачок.
Пример: прибор на фото вверху намерил 298 ppm. Велика ли концентрация данного раствора? Ответ: для гидропоники — не особенно. Потому что это количество солей, содержащихся в обычной водопроводной питьевой воде повышенной жёсткости, которая (сюрприз!) и налита в плошку.
На заметку
• Поскольку со временем электроды прибора начинают покрываться слоем соли, которая снижает точность измерения, периодически протирайте их ватной палочкой, смоченной в уксусе или в спирте, после чего прополощите их в чистой воде и закройте колпачком.
• Если при погружении в дистиллированную воду ваш EC- или TDS-метр показывает значение больше нуля, вполне возможно, что он неточно настроен. Однако даже такой простенький прибор, как на фото, можно откалибровать вручную. Для этого, не вынимая прибор из дистиллированной воды, аккуратно подкрутите винтик потенциометра с обратной стороны устройства с помощью тонкой отвёртки, которая обычно прилагается в комплекте с прибором — до тех пор, пока цифры на табло не снизятся до минимально возможного положительного значения (к примеру, 3 ppm).
Суперхоты в гидропонике: личный опыт (часть 2)
Что такое TDS и уровень экстракции
Вкус кофе можно измерить в цифрах. Некоторых это удивляет, потому что обычно вкус считают чем-то субъективным, но в случае с кофе — существуют специальные параметры: TDS и уровень экстракции. Рассказываем, что это такое.
8 мин. на чтение
71860 просмотров
TDS — это количество растворённых частиц в готовом кофе. Проще говоря, его крепость. А уровень экстракции — это процент всех веществ, которые нам удалось извлечь из зёрен при заваривании.
Что такое уровень экстракции
Кофейные зерна на 50% состоят из целлюлозы, которая совсем не растворяется. Растворимых же веществ всего 36% — это максимум, который можно извлечь в лабораторных условиях. При заваривании кофе водой экстрагируется от 14 до 26% веществ из зерен. Они растворяются не одновременно: сначала кислоты, затем сахара и в конце горькие вещества.
Кофе получается вкусным, когда эти вещества находятся в балансе друг с другом. Если мы извлечём слишком много или мало веществ, то кофе получится невкусным. Задача как раз в том, чтобы найти именно тот баланс, когда кофе получается в меру крепким и питким, но экстракция остаётся на идеальном уровне.
Specialty Coffee Association выпустила стандарты, согласно которым для получения сбалансированной чашки кофе оптимальная экстракция должна быть в пределах от 18 до 22%. Эти цифры были получены опытным путем. Было установлено, что при экстракции ниже 18% во вкусе преобладает хлорогеновая кислотность и травянистые горькие ноты. Если же экстракция превышает 22%, то во вкусе появляется таблеточная горечь от большого количества кофеина и дубильных веществ, а кислотность станет низкой.
Что такое TDS
TDS — это % растворенных в напитке веществ от его общего веса. Например, TDS 1,35% означает, что напиток состоит из 98,65% воды и 1,35% веществ извлеченных из кофе. Чем выше TDS, тем более насыщенным нам кажется кофе.
Specialty Coffee Association также провела исследования предпочтений людей по насыщенности кофе и выявила, что насыщенность готового напитка должна быть в пределах от 1,15% до 1,45% TDS.
Взаимосвязь между экстракцией и TDS
Между TDS и уровенем экстракции есть определенная корреляция, но они могут меняться и независимо друг от друга. Приведём пару примеров для наглядности:
Если мы возьмём больше кофе, чем нужно, но будем заваривать его слишком быстро или на низкой температуре, то в результате получим крепкий кофе с высоким TDS, но уровень экстракции будет низким. Такой кофе будет насыщенным, но недоэкстрагированным — во вкусе будут преобладать травянистые горькие ноты, а кислотность будет слишком высокая.
Бывает и обратная ситуация: если мы возьмём кофе меньше, чем нужно, но будем заваривать его продолжительное время или на слишком высокой температуре, то в результате получим некрепкий, водянистый кофе с низким TDS, но из-за слишком сильной экстракции он будет горчить, так как мы извлекли из зёрен слишком много дубильных веществ и меланоидинов. По вкусу это будет похоже на таблеточную горечь.
На уровень TDS влияет в первую очередь соотношение кофе и воды, а на уровень экстракции много других факторов — о них будет ниже. При этом уровень TDS может быть практически любым — это дело вкусовых предпочтений. Например, кофе, заваренный в пуровере, может иметь TDS 1,15–1,45 %, а эспрессо — от 8 до 12 % (в 10 раз выше). При этом процент экстракции всегда остается на уровне от 18 до 22%.
Для того, чтобы с наибольшей вероятностью попасть в оптимальные уровни TDS и экстракции выведено оптимальное соотношение кофе и воды для альтернативных способов заваривания (капельная кофеварка, пуровер, френч-пресс) — 60 грамм кофе на 1 литр воды. Для эспрессо всё иначе — здесь чаще всего используется коэффициент 1:2, то есть 1 грамм кофе на каждые 2 грамма готового напитка. Например, 18 грамм кофе на 36 грамм напитка.
Такое соотношение позволит легче получить приемлемый уровень TDS и останется только подобрать правильную экстракцию.
Как измерить TDS и уровень экстракции
TDS кофе измеряют с помощью рефрактометра — прибора, который измеряет преломление света.
А уровень экстракции с помощью простой формулы после измерения TDS:
Уровень экстракции (%) = Вес готового напитка (г) х TDS (%) / Вес молотого кофе (г)
Чтобы рассчитать уровень экстракции нам нужно взвесить готовый напиток после заваривания. Например, при вливании в воронку 250 грамм воды, на выходе мы получим около 220 грамм, так как часть воды впитается в молотый кофе.
Вес готового напитка (220) мы должны умножить на TDS по рефрактометру (1,35%) и разделить на вес молотого кофе (15). Таким образом мы получаем 19,8% экстракцию.
Для удобства Specialty Coffee Association также разработала специальный график. По горизонтали отмечены проценты экстракции, по вертикали — TDS. Если найти пересечение экстракции и TDS вашего напитка, то можно определить его вкус:
У эспрессо значения отличаются. Из-за своей плотности, идеальный диапазон TDS равен 8–12 %.
При помощи этих таблиц мы можем сориентироваться и понять, что сделать для улучшения вкуса кофе. Например, если бы TDS пуровера был равен 1,05 %, то уровень экстракции был бы равен 15,4 % — это очень мало, вкус будет недоразвит. Чтобы улучшить результаты, нужно увеличить уровень экстракции.
Для того, чтобы сделать оптимальный рецепт заваривания нужно в первую очередь подобрать нужный TDS, а затем плавно подобрать уровень экстракции.
Как управлять TDS
В первую очередь на уровень TDS влияют два основных фактора:
Как управлять уровнем экстракции
В первую очередь на уровень экстракции влияют четыре основных фактора. Управляя ими, мы меняем уровень экстракции:
Время заваривания: дольше время — выше уровень экстракции.
Температура воды: выше температура — выше уровень экстракции.
Размер помола: мельче помол — выше уровень экстракции.
Турбулентность: любые помешивания или вливание воды небольшими порциями также увеличивают экстракцию.
Во вторую очередь на уровень экстракции влияют степень обжарки кофе, минерализация воды и разновидность зёрен. Чем темнее обжарен кофе, тем больше в нём твёрдых растворимых веществ, а значит — экстракция протекает быстрее. Влияние воды на экстракцию и вкус кофе мы подробно разбирали в статье про воду.
Разные разновидности кофе экстрагируются с разной скоростью из-за разной клеточной структуры, разной плотности и разного химического состава. Самый распространённый пример — разновидности SL28 и SL34, которые часто встречаются в Кении, очень быстро экстрагируются из-за большого количества сахара и своеобразной клеточной структуры. Поэтому если готовить Кению и, например, Бразилию по одному рецепту, то Кения, скорее всего, экстрагируется сильнее.
Что запомнить
Эта тема кажется сложной, однако на деле всё довольно просто — с помощью рефрактометра можно сделать процесс приготовления кофе более осознанным, прозрачным. Имея «данные», можно точнее понимать, насколько хорошо вы раскрыли потенциал кофе и как добиться лучших результатов.
Однако рефрактометрами пользуются нечасто даже в кофейнях, не говоря уже о домашнем приготовлении кофе. Поэтому первое, на что стоит ориентироваться — правильное соотношение воды и кофе. Это поможет получить правильный TDS. А дальше можно ориентироваться на вкус и корректировать рецепт в зависимости от результата.
Вам может быть интересно:
Зачем нужен лёд в кофейных напитках?
04 окт 2019 · 4 мин. на чтение
71860 просмотров
Иллюзия чистоты: влияет ли минерализация воды на её качество, и чем нам поможет TDS-метр?
В 90-е было модно закупаться измерителями уровня нитратов. Пищевые красители, консерванты — ерунда, а вот арбуз на нитраты проверить необходимо. Увы, эта история оказалась профанацией. Зато теперь из каждого youtube-утюга рассказывают про измерители качества воды — TDS-метры. На волне общего детокса и стремления к ЗОЖ многим хочется приобрести волшебную палочку, которая обеспечит здоровый образ жизни и вечную молодость, указав, что пить, а что не пить.
Соблазн определить качество воды «здесь и сейчас» симпатичным гаджетом, напоминающим электронный градусник, очень высок. Хайп вокруг TDS-метров продолжает множиться, ведь они обещают заменить лабораторию, посчитать растворенныe примеси и решить, «пить или не пить?».
Все это — удивительная по масштабу подмена понятий. Ведь определение «чистоты» воды по содержанию неизвестных растворенных примесей можно поставить в один ряд с измерением удава в попугаях.
Что не так в истории с TDS-метрами и стандартами питьевой воды, можно ли доверять TDS-метру и пить «одобренную» им жидкость — ниже разбираемся подробно и с использованием устрашающих терминов.
Начнем издалека: что есть «чистая и качественная» вода?
Кому-то достаточно, что вода из крана прозрачная и не пахнет, кто-то замораживает для придания «природной структуры», некоторые фильтруют, измеряя чистоту по отсутствию накипи, а продвинутый пользователь с TDS-метром пишет отзыв на тему «плохой фильтр, и вода от него грязная», получив высокое значение ppm. Объясним и это, но обо всем по порядку:
Слово о стандартах: чистота — понятие растяжимое
Поскольку в природе нет ничего абсолютно чистого, то и питьевая вода — раствор с примесями. Среди них: условно полезные, вредные, безобидные и даже «безобидные, но неприятные». Содержание примесей в водопроводах мира регулируют национальные законодательства, иногда ориентируясь на рекомендации ВОЗ. Уровни допустимых концентраций веществ, однако, не едины.
Разница обусловлена геологическими особенностями стран и разумной рациональностью. В условиях мегаполиса нецелесообразно отказываться от стальных труб для удаления ржавчины, экономически невыгодно снижать жесткость, невозможно обеспечивать бактериологическую безопасность без хлорирования (в большинстве водопроводов). Если в воде постоянно присутствуют высокие концентрации токсичных примесей из-за геологии на территории или промышленности, местные стандарты «подгоняются» под ситуацию.
Что аргентинцу — ПДК, то немцу — превышение норм ВОЗ
ВОЗ: «Мышьяк в высоких концентрациях естественным образом присутствует в грунтовых водах целого ряда стран».
Еще в 1990-х гг. в Бангладеш было зафиксировано повсеместное присутствие мышьяка в колодезной воде. Национальный стандарт на мышьяк сейчас поднят до отметки 0,05 мг/литр. Тем не менее, и сегодня десятки миллионов жителей страны подвергаются риску воздействия мышьяка в концентрациях, значительно превышающих 0,05 мг/литр.
Похожую природную аномалию ВОЗ отмечает в Аргентине, Камбодже, Чили, Китае, Венгрии, Мексике, Румынии, Таиланде, США и Вьетнаме. В частности, власти Аргентины даже по итогам жарких дебатов и пятилетних поисков решения, увы, так и не нашли способ обеспечить снижение национального стандарта на мышьяк с 0,05 мг/литр до рекомендуемых ВОЗ 0,01 мг/литр.
Стандарты российского СанПиН на мышьяк в сравнении со стандартами ВОЗ, ЕС и США
Но и ВОЗ не всегда права. Некоторые регионы мира страдают от избыточного содержания меди. Следствием активного использования меди и ее сплавов в водопроводном деле стали высокие национальные ПДК на медь в нашей стране, в США (1 мг/л) и в Германии (2 мг/л). Рекомендация ВОЗ, тем не менее, лояльна и не снижает эту планку, несмотря на то, что и 1 и 2 мг/л — это очень, очень много.
Стандарты российского СанПиН на медь в сравнении со стандартами ВОЗ, ЕС и США
Похожая ситуация с алюминием. Рекомендации не очень строги: соли алюминия используют для коагуляции в процессе муниципальной очистки воды, поэтому превышение ПДК наблюдается повсеместно. И отказаться нельзя, и присутствие вредно. За последнее десятилетие ПДК на алюминий снизилась, но актуальные цифры могут показаться дикими нашим внукам.
Стандарты российского СанПиН на алюминий в сравнении со стандартами ВОЗ, ЕС и США
Санитарные нормы несовершенны, постоянно ужесточаются, и не стоит относиться к ним, как к истине в последней инстанции. Просто помните: свинец, мышьяк и алюминий не становятся менее токсичными от того, что присутствуют в пределах ПДК.
Муниципальная подготовка воды нигде в мире не имеет задачи подать в кран «максимально чистую» воду. Это оправдано тем, что большая часть воды сливается в канализацию, минуя наши желудки. В водопровод подается безопасная и разумно дешевая вода, которая не отравит, если ее случайно проглотить в душе или выпить от безысходности после бурной вечеринки. Поэтому держим в уме:
Вода, соответствующая СанПиН, — «питьевая». Однако, положа
тестовый образец в анализаторруку на сердце, не такая уж и чистая для длительного использования в качестве питьевой. Это первая ступень в «рейтинге питьевых вод», ниже которой находятся жидкости, которые пить без доочистки опасно.
Вернемся к нашим попугаям
А точнее — к примесям в питьевой воде. Часть веществ не мешают ей оставаться безвредной, ухудшая при этом её органолептические свойства. Так ведут себя карбонаты кальция, магния, хлорид натрия, фосфаты, сульфаты. Правда, они проявляют свой характер, когда концентрации достаточно велики.
Пусть это будут яркие, крикливые, но безобидные попугаи.
Часть веществ — ксенобиотики, яды в любой своей форме и при любой концентрации. Это свинец, ртуть, хром, мышьяк, хлорорганические соединения и многие другие вещества. Как мы уже выяснили, их концентрация в водопроводной воде определяется как нашими возможностями в очистке, так и внешними факторами. Они опасны, портят жизнь не сразу, но делают это эффективно, например, провоцируя возникновение и развитие раковых опухолей.
Пусть это будет тихий, но опасный удав.
Как компания — производитель фильтров, мы постоянно получаем «претензии» покупателей, которые оценивают работу фильтра по скорости появления накипи. То есть заметные и яркие органолептические свойства воды — жесткость и минерализация — зачастую воспринимаются как главный критерий качества очистки.
Применение TDS-метра, безусловно, поможет «экспериментатору» провести оценку размера стаи попугаев и даже понять, что их примерно 38. Однако удава за ними он уже не разглядит.
Основная задача фильтров для воды — защита от токсичного коктейля из остатков хлора (хлор — это яд), его органических производных и отходов промышленных и сельскохозяйственных предприятий: фенолов, нитратов, пестицидов, тяжелых металлов и так далее. В зависимости от модели, фильтры могут дополнительно защищать от бактерий, вирусов, аллергенов, антибиотиков и сотен других скрытых угроз.
Является ли минерализация загрязнением и критерием качества?
Выше мы обсудили, что нет единых мировых стандартов на примеси в питьевой воде. В этом свете измерительные шкалы, которые мы наблюдаем в многочисленных роликах о TDS-метрах, тем более кажутся красочной маркетинговой абстракцией. Пример типичной иллюстрации:
Похожие иллюстрации путешествуют из ролика в ролик, сообщая, что образцы с пометкой “от 400” уже непригодны для питья. Любопытно, что автора типичного теста на youtube не удивляет цифра 4500 в стакане весьма полезной минеральной воды уважаемого российского бренда.
Минерализация — физико-химический параметр водного раствора, такой же, как, например, его температура. Конечно, даже температуру можно считать параметром качества воды, когда отпуск короткий, а вода в море прохладная. Или когда очень хочется пить, но вода только что вскипела. С минерализацией тоже все относительно и зависит от конкретных условий.
Минерализация — такой же «критерий» качества воды, как и её температура. Этот показатель для пресной воды не относится к токсическим и не является загрязнением.
Использование воды разной минерализации — вопрос привычки. Жители меловых холмов или те, кто вырос у берега моря, где подземные воды тоже соленые (привет, Евпатория!), пьют такую воду каждый день. СанПиН и ВОЗ допускают общую минерализацию (по сухому остатку) не выше 1 г на литр (1000 ppm). Сакрального же смысла в знании того, что общая минерализация вашей воды это 100 или 1000 единиц по TDS-метру нет. С точки зрения бытовых неудобств — это неэстетичный осадок в чайнике, порча дорогих водонагревающих приборов (бойлер), невкусный чай и сухая кожа. Но это очевидно и без гаджета.
Почему качество воды после умягчающих проточных фильтров бессмысленно измерять TDS-метром
Максимально эффективен в борьбе с растворенными примесями только обратноосмотический фильтр. Принцип его устройства отличается от проточного фильтра благодаря присутствию специальной мембраны. Именно она разделяет водопроводную воду на очищенную и концентрат примесей, который сливается в дренаж.
Сорбционный (то есть проточный) водоочиститель не сможет «удалить» из воды соли, в том числе и ионы кальция или магния. Умягчающий вариант проточного фильтра имеет ионообменный модуль, который обеспечивает замену ионов кальция и магния на ионы натрия (реже — водорода), которые не выпадают в осадок при кипячении.
Изменение показаний TDS-метра после прохода воды через ионообменный модуль проточного фильтра непредсказуемо. Одни ионы меняются на другие, как при этом изменится электропроводность, рассчитать очень сложно. Колебания происходят как в большую, так и в меньшую сторону.
Устройство и истинное имя TDS-метра
Единственно верный метод измерения TDS (total dissolved solids) — это выпаривание и взвешивание. А то, что производители называют TDS-метрами, на самом деле — кондуктометры.
Крайне упрощенная схема работы кондуктометра:
Вода без примесей (чистая):
A. имеет высокое сопротивление и низкую проводимость;
B. в ней мало ионов (носителей электрического заряда);
C. когда в неё попадают электролиты (чистую воду посолили), образуются носители заряда — ионы, которые повышают её электропроводность, так как являются переносчиками электрического заряда.
Что не так с показателями TDS-метров
Проблема 1 — Терминологическая
Растворимые неэлектролиты, присутствующие в воде, не добавят воде электропроводности, т.е. кондуктометрический TDS-метр, погруженный в сладкий чай, заваренный на дистиллированной воде, покажет крайне низкое значение, но при выпаривании воды и взвешивании значение сухого остатка будет высоким.
TDS (total dissolved solids) означает массу твердого остатка, которая получится, если всю воду испарить. В твердом остатке останутся и растворимые электролиты (соли, кислоты, основания), и растворимые неэлектролиты, и нерастворимые твердые вещества (песок, глина), чья совокупная масса и называется в химии TDS. Кстати, в отечественной терминологии есть термин «общее солесодержание», который гораздо точнее отражает величину, которую измеряет кондуктометр.
Проблема 2 — Измерение эквивалента
TDS-метр чаще всего отградуирован по хлориду натрия. Поэтому если ионный состав тестируемой воды отличается от хлоридно-натриевого (очень жесткая вода, содержащая ионы кальция/магния и гидрокарбонат-ионы), то и оценки солесодержания в ppm, пересчитанные по хлоридно-натриевой градуировке, будут очень приблизительными.
В питьевой воде хлорид натрия редко является доминирующим компонентом. Из макро-катионов есть ионы кальция, магния, калия и т.д. Из анионов — хлорид-, сульфат-, карбонат/гидрокарбонат-, силикат-, фосфат- и т.д. Все они с разной подвижностью переносят электрический заряд.
А значит, про TDS-метр в строгом смысле нельзя сказать, что он измеряет «жесткость воды», «концентрацию солей» или, боже упаси, «загрязненность воды». Единственное, что можно о нем сказать, — он выдает на дисплее выраженную в ppm (мг/л) эквивалентную концентрацию раствора хлорида натрия температурой 25 С, которая даст ту же величину электропроводности, которую прибор зафиксировал здесь и сейчас.
В чем профит владения кондуктометром?
В видео наглядно объясняем, какие жидкости, кроме раствора солей, дают запредельный ppm, как температура воды влияет на точность измерения, а также проводим эксперимент с инсектицидом, который не является электролитом.
А в «сухом твердом остатке» на тему TDS-метра мы имеем:
1. TDS-метр поможет прикинуть общую минерализацию воды в случаях, когда стоит вопрос об установке фильтра, принцип работы которого основан на изменении минерального состава воды (обратный осмос).
2. TDS-метр поможет понять, когда в обратноосмотическом фильтре пора менять мембрану или же её ресурс пока достаточен. При замене мембраны это отличный способ проверить, есть ли в ней брак.
3. А еще замеры разных жидкостей TDS-метром — это отличный способ провести время с детьми и повод рассказать им о том, что такое электропроводность и почему измерять удава в попугаях весело, хоть и не практично.