電導率是用來描述物質中電荷移動難易程度的參數。電導率測量儀的測量原理是将兩塊平行的極闆,放到被測溶液中,在極闆的兩端加上一定的電勢(通常為正弦波電壓),然後測量極闆間流過的電流。
根據歐姆定律,電導率(G)--電阻(R)的倒數,是由電壓和電流決定的。電導率在淡水領域的測量單位是 μS/cm,在海水領域的測量單位是mS/cm。
TDS 是英文 total dissolved solids 的縮寫,中文譯名為溶解性總固體,測量單位為毫克/升(mg/L) , 它表明1升水中溶有多少毫克溶解性總固體。TDS值的測量工具一般是用TDS筆,其測量原理實際上是通過測量水的電導率從而間接反映出TDS值。在物理意義上來說,水中溶解物越多,水的TDS值就越大,水的導電性也越好,其電導率值也越大。通俗的講:TDS值代表了水中溶解物雜質含量,TDS值越大,說明水中的雜質含量越多。
電導率與TDS之間存在一定的換算關系,簡單來說電導率的數值約為TDS的2倍。(見下圖)
正因為存在這種比較确定的對應關系,所以我們可以用測量電導率的方法來估算溶液的TDS值,一般是使用TDS筆(見下圖)。TDS筆使用方法:打開TDS筆探針蓋,按下标有ON/OFF的按鈕,待液晶屏顯示後,将TDS筆插入被測水中,待數值穩定後,按下“HOLD”鈕,拿出TDS筆即可讀取數值,測試完畢後,最好用吸水紙将TDS筆的探針擦拭幹淨。
在天然的水域裡,提升硬度(總硬度和碳酸硬度)的離子占了導電度最重要的部分。透過陰陽離子的正負電荷,在水中會産生電流。我們所測量的就是在正負兩極中流動的電流。水中如果溶解了大量的鹽類,例如海水中,也就會産生許多的電流,導電度的數值于是就會很高。水中溶解的鹽類如果很少,例如蒸餾水,産生的電流就會很少,導電度的數值就會很低。換水時常被拿來添加的"食鹽",會大幅提升導電度,盡可能不要使用,除非動物活體有需要,例如生活在汽水區的魚類。
德國城市阿倫(Aalen)自來水的導電度是 541 μS/cm。
經逆滲透處理過後的純水,導電度隻有 12 μS/cm。
常見導電度數值的例子:
蒸餾水 1 μS/cm
逆滲透處理過後的水 10-30 μS/cm
工業地區的雨水 60 μS/cm
農業地區的雨水 30 μS/cm
尼格羅河 8 μS/cm
亞馬遜流域平均值 8-70 μS/cm
德國慕尼黑自來水 450 μS/cm
德國阿倫自來水 540 μS/cm
德國自來水平均值 100-1000 μS/cm
德國自來水上限 2000 μS/cm
海水 42 mS/cm = 42000 μS/cm
導電度實際運用實例:
不同的導電度也表示着不同的滲透壓力。這個認識可運用在例如判斷水草的受損。将一株原本栽培于導電度 150 μS/cm 的水草,換置到導電度 600-1000 μS/cm 的水質中,就會遭遇嚴重的問題,但也有可能無傷的渡過如此巨大的差異。反過來的話問題可就大了,例如沉水植物和水中栽培的植物。更有問題的,是水族館販賣缸内以食鹽"處理"過的觀賞魚,在未經警告的情況下,突然放入正常自來水的環境中。
在理想的情況下,觀賞魚應該無例外的,以最接近其原産地的導電度數值來飼養。如果卵所在的水質,與天然環境的導電度有所偏離,便會産生嚴重的膨脹或皺縮,往往魚類的繁殖便不會成功。導電度不論過高或過低,卵的孵化都不會有所收獲。經逆滲透處理調整成适當的導電度的水,此時會很有幫助的。
水中的有害物質或污染物,例如硝酸,也可以從導電度的數值上得知。在一般的水族缸内,各種不同的物質如硝酸、磷酸、氯離子和其他的鹽類,會不斷的累積。所以我們能透過導電度的測量,和注入水族缸的新水做比較,得知何時該換水了。
水草成長良好且養殖密度很低的水族缸,有時候也會出現營養缺乏的狀況。透過導電度的定期測量,也可确認變化的過程,并且重新添加營養。
濾材、水中飾物或者底床材質,是否也會釋出鹽類呢?有些産品宣稱能"軟化"水質,是否真有其事呢?是否發生了生物性脫鈣作用?逆滲透設備的運轉是否正常?以上的這些問題,也都可經由導電度的測量,來獲得可靠的答案。
對于使用部分和完全去離子設施或者逆滲透設備的人,或者有心監控各種功能的玩家,甚至刻意以特定鹽類來調整水質的人,導電度的測量是最佳的先決條件。
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