Jedan kratki, hehe, analitički osvrt na TDS metre.
U većini slučajeva vrijednost na TDS-u i ona koju dobijemo računajući po formuli se baš i ne poklapaju.
Što je razlog tomu, izuzevši njegovo deklaracijsko odstupanje?
Prema formuli ispadne da se uvijek ima više ppm-a nego što to instrument izmjeri.
Formula je egzaktna stvar i nema propusta kod nje. Na stranu to što je ona okvirni pokazatelj.
No TDS metar mi se ne čini baš takvim.
Recimo, u jednoj litri imamo npr. 15 ppm-a koje smo dobili računajući prema formuli.
Instrument će izmjeriti da ta ista otopina ima recimo 9 ppm-a.
Pretpostavimo da u toj otopini nisu sve čestice jednake veličine, što je apsolutno moguće iz niza razloga. Od oscilacije napona, struje, temperature, pa do kvalitete destilirane vode te ne znam čega sve ne. No ok. Pustimo sada taj dio.
Upravo iz toga razloga su neke čestice (gledajući s instrumentove strane) premale a neke prevelike da bi ih on registrirao.
Znači on može izmjeriti samo one čijima veličina ne prelazi njegove granice koje on može "prožvakati".
Automatski on ne vidi 15 nego 9 (ajmo zbog slikovitosti reći da su 4 presitne a 2 prekrupne, što čini tu razliku od 6).
Osobito je to izraženo kod otopine koja malo stoji pa čestice aglomeriraju.
Ta ista količina srebra koju smo elektrolizom otopili i dalje stoji u vodi. Nikuda ona nije mrdnula. No kako su čestice aglomerirale, prešle su granicu koju instrument može "vidjeti" te će on izmjeriti opet samo u svojim okvirima. Zato nije rijetko da ta ista otopina nakon nekog vremena pokazuje kako je u njoj 4 ppm-a, iako ona i dalje ima 15 ppm-a.
U prilog ovomu ide upravo kontrola destilirane.
Uzmimo slučaj destiliranih voda kojima instrument pokazuje nula ppm-a.
No odnesite vodu na analizu sa daleko preciznijim profesionalnim instrumentima koji imaju neuporedivo širi spektar mogućnosti mjerenja, tada će on pokazati da ta ista voda ima i više nego nula ppm-a …. nečega.
Stoga ipak smatram da su kemijske formule najrelevantniji pokazatelji, ukoliko je proces elektrolize vođen ispravno.
Nerijetko se desi da se rezultati dobiveni formulom te rezultati profesionalne analize poklapaju, ali isto tako enormno odstupaju.
Jedini razlog tomu je što upravo tijek procesa odnosno njegovi elementi (koje sam naveo gore) nisu bili isti.
Temeljna formula izvedena prema Beck-Faraday-u te ostalim kemijsko-fizikalnim veličinama je
ppm = (Isr * 67.08 * t) / VIsr = srednja vrijednost struje izražena u mA
t = vrijeme izraženo u minutama
V = volumen vode izražen u mililitrima
Napomena:
Isr, odnosno srednja vrijednost struje se dobije tako da se
zbroje sva intervalna očitavanja struje tijekom procesa, pa se dobiveni broj podijeli sa brojem očitavanja.
Npr.: početna struja je 0,2, pa nakon 10 minuta je 0,5, pa nakon 30 minuta je 0,75, pa nakon 40 minuta je 0,9 i recimo nakon 60 minuta je 1,2 mA.
Znači imamo 5 očitavanja pa ih zbrajamo 0,2+0,5+0,75+0,9+1,2 = 3,55 … pa je to 3,55/5=0,71mA te uvrstimo taj rezultat u gornju formulu.
Iako ne znam pravi razlog, no ono što sam uspio primijetiti kod većine TDS metara je to da im rezultati u usporedbi s ovom formulom odskaču za cca. 10 puta prema manje. Oni koji mjere sa TDS metrima, neka pokušaju pomaknuti zarez u formuli za jedno mjesto u lijevo, pa neka usporede rezultate formule i TDS mjerenja računajući :
ppm = (Isr * 6.708 * t) / VMalo van teme TDS-a no podupire ju:Neki će mi možda u cijeloj ovoj priči na neki način zamjeriti zašto nisam uzeo u obzir površinu elektrodi.
Površina elektrodi tu ne igra vitalnu ulogu. Ona može biti obična žica prosječnih debljina ili štanga. Njezina površina je zadužena samo za to da znamo koliku max. struju ona može podnijeti a da se proces odvija stabilno.
Npr. elektroda površine 2mm kv. može izdržati struju recimo 10 mA (navodim bezveze brojeve) .... dok recimo elektroda od npr. 10mm kv. može izdržati struju od 20 mA.
Što se tiče same struje ... ovakvi profili i promjeri žica mogu izdržati i struje od 50 A bez problema, ali promatrajući ih u ovom elektrolitičkom procesu, ta "izdržljivost" nam samo pokazuje do koliko mA će se ta elektroda ponašati stabilno a nakon koje veličine struje će ona otkidati odnosno gurati prevelike komade srebra iz svoje rešetke u vodu.
Iako se (bez obzira na površinu elektrodi) preporuča da struja ne prelazi vrijednosti od max. 2mA, preporučam da se ipak držimo granice od 0,5 do max. 1,5mA (idealno 1mA), pa makar taj proces malo dulje trajao. Pri tome neka napon bude 18 V. Viši napon ne preporučam upravo zbog forsiranja koja mogu uzrokovati otkidanje prevelikih čestica.
S tim parametrima otopine su najstabilnije a i dobivamo jako fine sitne čestice.
Pri procesu koji se odvija pod naponom od 12 V i manje, čestice u otopini su doista male no pojavljuje se problem ekstremno dugog vremena elektrolize te nestabilnosti otopine zbog aglomeracije (u roku 1-2-3 dana stajanja). Nestabilnost otopine znači da su čestice aglomerirale pa tu našu otopinu čine praktički neupotrebljivom za one svrhe koje mi ovdje trebamo. 