Soluzioni per il trattamento dell’acqua

Definizione e descrizione

La conducibilità di una sostanza è definita come “la capacità o il potere di condurre o trasmettere calore, elettricità o suono”. Le sue unità sono i Siemens per metro nel SI e i millimhos per centimetro nelle unità usuali degli Stati Uniti. Il suo simbolo è k o s.
Conducibilità elettrica (EC)
Una corrente elettrica risulta dal movimento di particelle elettricamente cariche in risposta alle forze che agiscono su di loro da un campo elettrico applicato. Nella maggior parte dei materiali solidi una corrente nasce dal flusso di elettroni, che è chiamato conduzione elettronica. In tutti i conduttori, semiconduttori e molti materiali isolati esiste solo la conduzione elettronica, e la conducibilità elettrica dipende fortemente dal numero di elettroni disponibili per partecipare al processo di conduzione. La maggior parte dei metalli sono ottimi conduttori di elettricità, a causa del gran numero di elettroni liberi che possono essere eccitati in uno stato energetico vuoto e disponibile.
Nell’acqua e nei materiali o fluidi ionici può verificarsi un movimento netto di ioni carichi. Questo fenomeno produce una corrente elettrica ed è chiamato conduzione ionica.
La conducibilità elettrica è definita come il rapporto tra la densità di corrente (J) e l’intensità del campo elettrico (e) ed è l’opposto della resistività (r, ):

s = J/e = 1/r

L’argento ha la più alta conducibilità di qualsiasi metallo: 63 x 106 S/m.

Conducibilità dell’acqua

L’acqua pura non è un buon conduttore di elettricità. La normale acqua distillata in equilibrio con l’anidride carbonica dell’aria ha una conducibilità di circa 10 x 10-6 W-1*m-1 (20 dS/m). Poiché la corrente elettrica è trasportata dagli ioni in soluzione, la conduttività aumenta all’aumentare della concentrazione di ioni.
Quindi la conduttività aumenta all’aumentare delle specie ioniche dissolte nell’acqua.

Conducibilità tipica delle acque:
Acqua ultrapura 5,5 – 10-6 S/m
Acqua potabile 0,005 – 0,05 S/m
Acqua di mare 5 S/m

Conducibilità elettrica e TDS

TDS o Solidi dissolti totali è una misura degli ioni totali in soluzione. L’EC è in realtà una misura dell’attività ionica di una soluzione in termini di capacità di trasmettere corrente. In una soluzione diluita, TDS ed EC sono ragionevolmente comparabili. Il TDS di un campione d’acqua basato sul valore misurato di EC può essere calcolato usando la seguente equazione:

TDS (mg/l) = 0,5 x EC (dS/m o mmho/cm) o = 0,5 * 1000 x EC (mS/cm)

La relazione di cui sopra può anche essere usata per controllare l’accettabilità delle analisi chimiche dell’acqua. Non si applica alle acque reflue.
Quando la soluzione diventa più concentrata (TDS > 1000 mg/l, EC > 2000 ms/cm), la vicinanza degli ioni della soluzione tra loro deprime la loro attività e di conseguenza la loro capacità di trasmettere corrente, anche se la quantità fisica di solidi dissolti non è influenzata. Ad alti valori di TDS, il rapporto TDS/EC aumenta e la relazione tende verso TDS = 0,9 x EC.
In questi casi la suddetta relazione non dovrebbe essere usata e ogni campione dovrebbe essere caratterizzato separatamente.
Per l’acqua destinata all’agricoltura e all’irrigazione i valori di EC e TDS sono correlati tra loro e possono essere convertiti con una precisione di circa il 10% usando la seguente equazione:

TDS (mg/l) = 640 x EC (ds/m o mmho/cm).

Con il processo di osmosi inversa, l’acqua viene forzata in una membrana semi-impermeabile lasciando le impurità. Questo processo è in grado di rimuovere il 95-99% dei TDS, fornendo acqua pura o ultrapura.

Utilizza i calcolatori Lenntech per calcolare il contenuto di TDS dall’analisi dell’acqua e per convertire i TDS in EC o viceversa.