Концентрация питательного раствора. Различие TDS и EC метров. Калибровка.
Для каждой стадии роста растения нужна определенная концентрация питательных элементов в растворе. Т.к. в бытовых, и даже промышленных условиях, концентрацию отдельного элемента определить довольно сложно, то, принято (и этого вполне достаточно) определять общую минерализацию раствора.
Каждое вещество имеет разную проводимость, но условно принято калибровать кондуктометры в растворе NaCl или KCl. Поэтому в зависимости от того, по какому раствору был откалиброван прибор, такие данные Вы и получите при использовании TDS метра. Он для простоты переводит измеренную электропроводимость (uS/cm) в мг/литр(ppm) вещества, по которому откалиброван. И именно эти значения вы видите на его дисплее. Теперь совершенно понятно, что tds метры, откалиброванные по разным растворам будут показывать разные значения ppm в одном и том же растворе.
Прибор EC метр показывает только измеренную электропроводимость раствора, не переводя её ни в какие «мнимые» единицы. Именно этот прибор используется в гидропонике. Тем не менее, можно пользоваться и tds метрами, зная по какому раствору они были откалиброваны. Т.е. их показания ppm переведя обратно в электропроводимость uS/cm.
TDS метр калибровка без калибровочного раствора и определение коэффициента
1000 ppm, коэффициент перевода 0.5, т.е. 1000 ppm/0.5= 2000 uS/cm = 2 EC mS/cm
1253 ppm, коэффициент перевода 0.63, т.е. 1000ppm/0.63= 1587 uS/cm = 1.59 EC mS/cm
1393 ppm, коэффициент перевода 0.7, т.е. 1000ppm/0.7= 1428 uS/cm = 1.49 EC mS/cm
Во всех профессиональных рецептурах приводятся данные для концентрации именно в EC.
Если Вы занимаетесь гидропоникой, то лучше приобрести сразу EC метр или TDS метр с возможностью вывода показаний в EC (uS/cm).
TDS метр: принцип работы, использование, характеристики, уход
Химический состав воды бывает разным из-за различных примесей в ней. TDS метр позволяет измерять концентрацию этих примесей. Чаще всего в жидкости присутствуют соли неорганического происхождения, а также небольшое число растворимой органики. Из-за наличия этих веществ меняется запах и вкусовые качества воды. Кроме того вода разного состава по-разному воздействует на животных, людей и технику.
Принцип действия
В основе работы измерительного устройства используется возможность воды проводить электрический ток. Прибор производит электроны, создающие в жидкости электрическое поле. Затем он фиксирует количество ионов солей и других веществ, поскольку именно они влияют на силу тока в жидкости. Все данные исследования отображаются на дисплее. Благодаря проведённым исследованиям вы за секунды получаете точные данные о составе воды и степени её насыщения солями.
Чтобы понять, как трактовать результаты измерений, нужно знать, что прибор показывает количество молекул примесей в миллионе молекул воды. Таким образом, получается, что измерительное устройство подсчитывает число примесей в одном литре воды в миллиграммах.
Однако не стоит думать, что если прибор показал результат «0» — это чистейшая вода, пригодная к употреблению. Например, после обследования автомобильного масла результат будет «0», а после проверки дистиллированной воды с несколькими кристаллами соли прибор покажет большое число. Хотя в первом случае жидкость нельзя употреблять, а во втором можно смело пить такую воду.
Характеристики солемера
| Характеристика | Показатель | Единица измерения |
| Шкала оценки загрязнения солями | 0-9990 молекул на 1 млн. молекул воды | мг/л |
| Оценка жёсткости воды (путём перевода данных дисплея) | 1 dH = 17.8 ppm, 1 f = 10 ppm, 1 мг-экв/л = 50.05 ppm CaCO3 | dH |
| Шкала оценки температуры | 0-99 | °С |
| Единица измерения шкалы | Одна частица на миллион молекул воды | — |
| Погрешность | +2 | % |
| Энергоснабжение | От батареек в комплекте (2Х1,5) | — |
| Срок службы | более 1000 ч при непрерывной работе | — |
| Габариты | 14,2х2,5х1,5 | см |
| Вес | 36 | г |
Использование TDS метра и его настройка
Особого ухода прибор не требует. В случае необходимости требуется заменять батареи и протирать электроды дистиллятом или спиртом.
Приобретённый прибор имеет все заводские настройки. Однако если вы сомневаетесь в точности проводимых ним измерений, можете использовать для регулировки раствор соли в воде. Для настройки прибора нужно воспользоваться кнопкой цифровой настройки либо колёсиком для регулировки вручную. Как правило, только что приобретённый прибор не требует такой процедуры, поскольку он может сохранять результаты заводских настроек на срок от 1 до 2 лет.
Область применения
Солемер может применяться для разных целей. Ниже мы перечислим самые распространённые ситуации, когда применение TDS метра необходимо:
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 кондуктометр. Как измеряет TDS метр
Что такое кондуктометр. Каким образом TDS измеряет общую минерализацию.
Как работает TDS метр.
Как измерить электропроводимость.
Как работает EC-метр
В действительности, TDS-метры вовсе не измеряют общее содержание растворенных твердых веществ (общую минерализацию (TDS)), вместо этого они измеряют электропроводность и приближенно выражают концентрацию TDS на основе математической формулы. Нередко говорят, что TDS-метры – это всего лишь замаскированные кондуктометры или EC-метры.
Во-первых, давайте вкратце рассмотрим, что такое электропроводность и как она связана с концентрацией TDS воды. Электропроводность – это то, насколько легко электричество протекает через среду, в нашем случае, это вода. В действительности, чистая или дистиллированная вода является очень плохим проводником, поскольку в ней отсутствуют растворенные ионы. С другой стороны, природная вода, как, например, вода из ручьев, рек или озер, наполнена ионами растворенных минералов, металлов и солей. По сути, эти растворенные ионы составляют значительную часть TDS воды. Поскольку ионы, являются переносчиками электричества в воде, вы обнаружите, что электропроводность положительно связана с количеством ионов, равно, как и концентрация TDS воды.
Теперь давайте более пристально рассмотрим TDS- или EC-метр. Обратите внимание на два металлических электрода, расположенных на конце устройства. Когда EC-метр помещают в воду и включают, напряжение подается в систему, где электрод, анод (+), получает положительный заряд. Другой электрод, катод (-), получает отрицательный заряд.
В то же время, отрицательно заряженные ионы в нашей пробе воды начинают притягиваться и двигаться в направлении к аноду (+), тогда как положительно заряженные или безэлектронные ионы начинают притягиваться и двигаться в направлении к катоду (-). Данное явление притяжения противоположных зарядов можно объяснить с помощью закона Кулона.
Как только отрицательно заряженные ионы достигают анода, они теряют свои электроны и становятся положительно заряженными. Аналогичным образом, когда положительно заряженные или безэлектронные ионы достигают катода, они получают электроны и становятся отрицательно заряженными. Данный процесс перемещения ионов туда и обратно повторяется, создавая электрический ток или поток электричества.
EC- и TDS-метры тщательно контролируют силу тока и подаваемое в систему напряжение. Используя данные показания, а также заданное расстояние между электродами и площадь его поверхности, можно рассчитать электропроводность с помощью закона Ома.
Электропроводность обычно измеряют в миллисименсах на сантиметр или мС/см.
Для сравнения, то есть, если вы хотите сравнить электропроводность одной пробы воды с другой, необходимо поддерживать постоянную температуру в обеих пробах. Это связано с тем, что электропроводность воды в значительной степени зависит от температуры. По мере повышения температуры воды повысится и электропроводность, вследствие увеличения подвижности ионов, а также повышенной растворимости минералов и солей.
Необходимо дополнительно уточнить, электропроводность одной пробы воды будет давать разные показания электропроводности при разных температурах. По этой причине, показания электропроводности обычно нормализуют или приводят к эталонному значению в 25 градусов Цельсия. Это называется удельной электропроводностью. Электропроводность воды увеличивается примерно на 2% при каждом повышении температуры на 1 градус Цельсия.
Используя данный факт, большинство EC- и TDS-метров будут оснащены встроенным термометром, который будет автоматически приводить или нормализовать электропроводность по температуре 25 градусов Цельсия. Следует обратить внимание на то, что температурная компенсация различается в зависимости от типа раствора, например, для сверхчистой воды коэффициент пересчета составляет 5,5%.
Следует обратить внимание на то, что коэффициент корреляции также сильно зависит от типа раствора, который вы проверяете. Большинство TDS-метров установлены на определенную корреляцию или коэффициент и подходят только для проверки воды. В то же время, существуют более дорогие TDS-метры, которые предусматривают ручную регулировку коэффициента корреляции, позволяя, тем самым, пользователю точно определить TDS различных известных растворов.
Формула расчета TDS в ppm = Электропроводность в мС/см x коэффициент корреляции
В связи с этим, первым шагом будет перевод нашего значения электропроводности из мС/см в мкС/см (микросименсы на сантиметр), просто умножив на 100.
0.3 мС/см x 100 = 300 мкС/см
Давайте умножим нашу электропроводность в мкС/см на коэффициент корреляции.
300 мкС/см x 0.5 = 150 ppm
Рассчитанная в нашем примере проверки пробы воды общая минерализация (TDS) равна 150 ppm.
Почему TDS-метр — неточный способ измерения минерализации
Лучше, чем ничего, но для полного контроля за процессом — недостаточно
5 мин. на чтение
30154 просмотра
TDS-метр — простой в использовании прибор, которым измеряют количество растворенных частиц в воде и других жидкостях. В кофейне с его помощью измеряют TDS воды для приготовления кофе. Однако даже нормальный показатель TDS не гарантирует, что напиток получится вкусным.
Авторы книги «Вода для кофе», Максвелл Колонна-Дэшвуд и Кристофер Хэндон, считают, что TDS-метр не дает никакой важной информации о воде для приготовления кофе.
Из статьи вы узнаете, что такое TDS-метр, что он показывает на самом деле и когда его нужно использовать.
Что такое TDS
TDS — это то, что останется от жидкости, если ее высушить. В TDS воды входят кальций, магний, калий, натрий, бикарбонаты, хлориды, сульфаты и небольшое количество органических веществ. Эти вещества являются электролитами и поэтому проводят электрический ток.
TDS — это «сухой остаток» воды
Показатель TDS воды измеряется в мг/л в России и в PPM (parts per million) в западных странах. Это равнозначные величины.
TDS измеряют с помощью TDS-метра. Нормальный уровень TDS воды — 75–250 мг/л, а идеальный для кофе — 100–150 мг/л.
Вода с TDS ниже нормы будет слишком мягкой. Вода с нулевым TDS — это дистиллят. В ней нет никаких солей и минералов, поэтому она стремится растворить в себе как можно больше других веществ. Вода с TDS выше нормы будет чрезмерно насыщена солями и минералами. Это может быть водопроводная вода с TDS около 300 мг/л. В ней уже содержится большое количество веществ.
Как работает TDS-метр
Устройство выглядит довольно просто: пластиковый корпус с небольшим экраном, а на конце расположены два электрода.
Внешний вид TDS-метра
Принцип работы TDS-метра основан на способности воды проводить электрический ток: дистиллированная вода не проводит ток, потому что у молекулы воды нет заряда. Но если в воду добавить небольшое количество примесей (ионов), то ее электропроводность возрастает. Чем больше в воде растворено солей и минералов, тем быстрее проходит ток.
При нажатии кнопки электроды на конце устройства создают электрическое поле. Прибор фиксирует количество ионов солей и других веществ и выводит показания на дисплей. За секунды вы узнаете, сколько примесей содержится в литре воды в миллиграммах.
Что определяет и не определяет TDS-метр
сколько в воде содержится солей и минералов;
если содержание веществ в воде превышено или вода дистиллированная.
Фактически TDS-метр учитывает электропроводность воды — и ничего более
TDS-метр не показывает:
примеси, которые не являются электролитами: сахара, хлороформ, бензол, нефтепродукты, диоксин, некоторые инсектициды;
качественный состав минералов: сколько именно в воде кальция, магния и прочих веществ.
Максвелл Колонна-Дэшвуд, соавтор книги «Вода для кофе», говорит об этом устройстве: «Типичный TDS-метр, используемый для оценки качества воды, имеет глубокие недостатки. Разные ионы будут выдавать разные числа на TDS-метре даже при одинаковой фактической концентрации. Мы также должны принять заданное соотношение ионов воде, и на практике это проблематично. Кроме того, для нас действительно важна концентрация бикарбоната, а этот прибор не разделяет концентрацию бикарбоната и концентрацию любого другого иона в растворе».
То есть, TDS — это первичный, ориентировочный показатель для оценки воды. Кофе однозначно не получится, если TDS воды не в рамках нормы. Но чтобы получить вкусный кофе, важно учитывать еще и состав воды. К сожалению, TDS-метр этого не показывает.
Что поможет улучшить воду для кофе
TDS-метр не дает информации об ионном составе воды, а для приготовления вкусного кофе это важно: содержание кальция должно быть 51–68 мг/л, а натрия — 10 мг/л.
Используйте TDS-метр как ориентировочный способ оценки воды. Например, если готовите на новой воде или оцениваете эффективность водоподготовки в кофейне. Если показатель TDS будет в рамках 75–250 мг/л, то можно попробовать приготовить кофе. Если нет — вода однозначно не подходит.
Для домашнего приготовления кофе используйте бутилированную воду и смотрите состав на этикетке. Для кофеен лучший вариант — это установить систему обратного осмоса. Она очищает воду до состояния дистиллированной и реминерализует ее. Подробнее об этом мы писали в статье про воду для кофемашины.
Вам может быть интересно:
Обзор Ikawa — самого маленького ростера в мире
14 ноя 2019 · 7 мин. на чтение
30154 просмотра