Про общее количество растворенных твердых веществ в воде (TDS)

Одним из основных показателей качества питьевой или технической воды (проточной во реках, водопроводной, для лаборатории) является общее содержание растворенных солей (TDS). Повышенная их концентрация это серьезный сигнал по принятию мер для снижения.
Белый налет, даже едва заметный после мытья тарелок и высыхания в бытовых условиях или лабораторной тары, явно свидетельствует о том, что вода насыщена веществами.
Вода с высоким показателем TDS имеет вкус соленый, металлический или горький.

Что такое TDS - как измеряется концентрация растворенных в воде веществ

Существует 2 основных метода определения степени минерализации или жесткости:

• Термогравиметрический. Берется образец воды, взвешивается на весах. Общая масса включает собственно воду, а также растворенные в ней соли. После этого проба подогревается до температуры кипения спиртовой горелкой или газовой Бунзена. Влага уходит в воздух, оставляя на поверхности посуды (металлическая емкость, термостойкий стеклянный стакан) сухой остаток. Он повторно взвешивается и по пропорции находится исходная соленость в %.
• Электрическая проводимость. В этом варианте используются солемеры или TDS-метры – приборы, измеряющие силу проходящего через раствор тока, которая зависит от количества носителей заряда, а это величина в свою очередь определяется концентрацией растворенных веществ.

Основные минералы, входящие в состав воды в растворенном виде

Это преимущественно соли: хлорид кальция (используется в том числе зимой на дорогах, чтобы уменьшить количество льда), сульфат кальция (используется в строительном гипсе), пищевая соль (NaCl), нитрат аммония (удобрения), калийные соли (карбонат, сульфат, хлорид)

Насколько чистая дождевая вода

Теоретически в ней нет примесей. С точки зрения измерения TDS, уровень минерализации равен нулю. Если собрать воду в посуду и провести соответствующие замеры. Но при соприкосновении с землей, в воде сразу начинаются процессы растворения химических элементов, нейтральних, полезных и зачастую вредных, таких как пестициды, гниющие растения, отходы животноводства (есть недалеко находятся фермы по выращиванию скота).

Можно ли определить химический состав воды, измерив TDS ?

Нет, нельзя. Мы получаем только одну цифру – независимо от метода (лабораторного или с помощью портативного прибора). Мы не знаем ни количества солей (а их могут быть десятки), ни удельного веса каждой из них.

Недостатки и преимущества TDS метров

Мы измеряем электропроводность, зная, что этот показатель связан с минерализацией. Зависимость может быть нелинейной, но для упрощения настройки прибора, делается калибровка по нескольким точкам, в предположении, что зависимость линейная.
Если в исследуемой жидкости, присутствуют соли, то в процессе диссоциации, производится разделение на ионы плюс и минус.
Пример – поваренная соль. Образуются ионы Na + и Cl- - носители заряда. Если приложить разность потенциалов, для этого используется електрод тдс метра, то отрицательные ионы хлора будут двигаться к позитивному выводу, чтобы отдать электроны, а положительные ионы натрия будут двигаться к отрицательному выводу, наоборот для захвата электронов. Возникает электрический ток. Количество ионов, а следовательно сила тока, зависят от жесткости воды. Соответственно на дисплее TDS метра будет показано большее значение.
Это быстрый и удобный метод, но не учитывает такие вещества, как спирт, сахар, глицерин. Почему ? Потому что они не создают ионы. И указанные вещества увеличивают расхождения между результатом , полученным гравиметрическим способом.

2 примера, где нужно измерять TDS

1. Выращивание овощей, гидропоника и сельское хозяйство
   Засаливание грунтов в агрономии является серьезной проблемой. Если в почве много солей, то вода не проходит до корней растений, не доносит живительную влагу, даже при обильном поливе.
   С помощью тдс метра можно определить соли как в поступающей поливной воде, так и отобрав пробы земли и проведя анализ на оборудовании в лаборатории.
   С другой стороны, высокий уровень TDS показывает, что в воде растворено много полезных для роста растений веществ.
2. Аквариумы и рыбоводческие хозяйства
   В зависимости от TDS, потребуется установка фильтров для уменьшения жесткости воды (растворенных минералов и их соединений) в аквариумах.
   Хорошо себя зарекомендували системы обратного осмоса, мембраны которых пропускают через себе воду, но задерживают крупные элементы, а также токсичные металлы. Высокая соленость приводит к гибели молодняка рыб, устриц, морских водорослей.