Як виміряти вміст солі

Сіль надає морській воді її характеристики і властивості. За межами лабораторій солоність найчастіше вимірюється аквариумистами і фермерами, які стурбовані можливим скупченням солі в грунті. Це пов`язано з тим, що домашнім тваринам, водним організмам і сільськогосподарським культурам потрібні різні рівні солоності. Хоча солоність можна виміряти за допомогою декількох пристроїв, підтримання її на відповідному рівні в значній мірі залежить від конкретної мети. Загляньте в інструкцію по експлуатації акваріума або знайдіть в довідниках інформацію про конкретну культуру, щоб з`ясувати, який зміст солі вам необхідно.

кроки

Метод 1 з 3:

За допомогою ручного рефрактометра

1. Використовуйте цей прилад для точного вимірювання солоності рідин. Рефрактометри вимірюють значення заломлення, або відхилення світла при попаданні в рідину. Ця величина називається показником заломлення. Чим більше у воді розчинено солей і інших домішок, тим більше опору зустрічає світло, і тим сильніше він заломлюється. Це пояснюється тим, що в різних середовищах світло поширюється з різними швидкостями.

Солоність прісної води становить менше 0,5 частин на тисячу (ppt), в той час як для солоної води ця величина близька до 35 ppt.
У якості більш дешевого, але менш точного приладу можна використовувати гідрометр.
Для вимірювання засоленості ґрунту використовуйте кондуктометр.

2. Виберіть рефрактометр, відповідний для тієї рідини, солоність якої ви хочете виміряти. Різні рідини самі по собі по-різному заломлюють світло, тому для точного вимірювання додаткової солоності (або змісту інших розчинених домішок) використовуйте рефрактометр, спеціально призначений для конкретної рідини. Якщо на упаковці не вказана якась конкретна рідина, то, ймовірно, рефрактометр призначений для вимірювання солоності води.

Примітка: сольові рефрактометри використовують для вимірювання кількості розчиненого у воді хлориду натрію. Рефрактометри морської води дозволяють вимірювати суміші солей, які зазвичай містяться в морській воді або в акваріумах з морською водою. Використання невідповідного приладу дає похибку близько 5%, що може бути цілком прийнятно для нелабораторних вимірювань.

Рефрактометри також компенсують розширення і скорочення конкретних матеріалів внаслідок зміни температури.

3. Відкрийте пластину на скошеному кінці рефрактометра. Ручний рефрактометр має круглий відкритий кінець, через який треба дивитися, а також скошений кінець. Візьміть рефрактометр таким чином, щоб скошена поверхня була зверху, і знайдіть невелику пластину на кінці, яка повинна зрушуватися в бік.

Примітка: якщо ви ще не користувалися даними рефрактометром, спочатку його слід відкалібрувати для отримання більш точних значень. Процес калібрування описаний в кінці даного розділу, але спочатку бажано прочитати наступні кроки, щоб краще пізнати принцип роботи приладу.

4. Нанесіть кілька крапель рідини на відкриту призму. Наберіть в піпетку декілька крапель досліджуваної рідини. Нанесіть її на напівпрозору призму, яка відкрилася після того, як ви зрушили пластину. Додайте достатню кількість води, щоб рідина повністю покрила поверхню призми тонким шаром.

5. Обережно поверніть пластину назад. Знову накрийте призму, обережно зсунувши пластину на місце. Рефрактометр має дрібні і тендітні деталі, тому не застосовуйте надмірних зусиль, навіть якщо вони трохи заїдають. Спробуйте посувати пластину пальцем вперед-назад, поки вона знову не стане переміщатися плавно.

6. Подивіться в прилад, щоб побачити значення солоності. Подивіться в круглий кінець приладу. Ви повинні побачити одну або кілька шкал з цифровими поділами. Швидше за все, шкала солоності позначена як 0/00, що означає число «частин на тисячу» (ppt), і відповідає інтервалу від 0 до нижньої частини до не менше ніж 50 у верхній частині шкали. Значення солоності можна визначити по лінії збігу білого і синього ділянок.

7. Протріть призму м`якою вологою серветкою. Після вимірювань знову відкрийте пластину і видаліть з призми краплі води за допомогою злегка вологої серветки. Якщо на призмі залишиться волога або ви опустіть рефрактометр в воду, то вона може пошкодити рефрактометр.

Якщо у вас немає підходящої тряпичной серветки, щоб протерти крихітну призму, спробуйте скористатися злегка вологою паперовою серветкою.

8. Періодично калібру рефрактометр. У перервах між використанням калібру прилад на чистій воді, що дистилює, щоб він показував правильні значення. Нанесіть воду на призму таким же способом, як і будь-яку іншу рідину, після чого перевірте, щоб рефрактометр показував «0». Якщо рефрактометр покаже інше значення, за допомогою маленької викрутки покрутіть калібрувальний гвинт, який зазвичай розташований під ковпачком в нижній або верхній частині приладу, щоб виставити «0».

Якісний новий рефрактометр вимагає калібрування не частіше ніж один раз на кілька тижнів або місяців. Дешевший і старий рефрактометр може вимагати калібрування перед кожним використанням.

До рефрактометр можуть бути прикладені інструкції з калібрування із зазначенням певної температури води. При відсутності таких інструкцій використовуйте дистильовану воду кімнатної температури.

Метод 2 з 3:

За допомогою гідрометрії

1. За допомогою цього недорогого приладу ви зможете досить точно визначити солоність води. гідрометр вимірює питому щільність води, тобто її щільність в порівнянні з чистим H₂O. Принцип його роботи заснований на законі Архімеда, згідно з яким на частково або повністю занурене в рідину тіло діє спрямована вгору виштовхуюча сила, величина якої дорівнює вазі витісненої тілом рідини. Оскільки майже всі типи солей мають велику щільність, ніж вода, гідрометр покаже концентрацію солі. Отримане значення буде досить точним для більшості завдань, наприклад при вимірюванні вмісту солі в акваріумі, однак багато моделей гідрометрів є неточними або такими, які запросто можна використовувати неправильно.

Даний метод не підходить для твердих речовин. Щоб виміряти вміст солей в грунті, скористайтеся кондуктоміром (метод провідності).
Щоб отримати більш точні результати, використовуйте недорогий метод випаровування або більш швидкодіючий рефрактометр.

2. Подумайте про відповідний вигляді гідрометрії. Гідрометри, які також називають ареометрами, продаються в декількох основних варіантах як онлайн, так і в магазинах акваріумів. Як правило, найбільш точні плаваючі у воді скляні гідрометри, проте часто вони не мають точної шкали (точніше десяткового значення). Пластмасові гідрометри з поворотною ручкою можуть бути дешевше і надійніше, але з часом вони стають менш точними.

3. Виберіть гідрометр з вказаною температурною шкалою. Оскільки різні матеріали при нагріванні або охолодженні розширюються і звужуються з різною швидкістю, при розрахунку солоності важливо знати температуру, для якої відкалібрований ваш гідрометр. Виберіть гідрометр з вказаною на приладі або упаковці температурою. Зазвичай найпростіше підрахувати солоність за допомогою гідрометрів, еталонних на 15 ºC або 25 ºC, так як це найпоширеніші стандарти вимірювання солоності води. Можна використовувати гідрометр і з іншого калібруванням, якщо він забезпечений таблицею перетворення значень солоності.

4. Візьміть пробу води. Наберіть в чисту прозору ємність невелика кількість води, солоність якої ви хочете виміряти. Ємність повинна бути досить широкою, щоб в неї помістився гідрометр, а кількість води має бути достатнім для того, щоб в неї занурилася велика частина приладу. При необхідності помийте ємність, щоб видалити бруд, залишки мила тощо.

5. Виміряйте температуру проби води. За допомогою термометра виміряйте температуру води. Знаючи температуру води і температурний стандарт вашого гідрометрії, ви зможете розрахувати солоність.

Щоб отримати трохи більш точний результат, можна нагріти або охолодити воду до температури калібрування гідрометрії. Слідкуйте за тим, щоб не перегріти воду, так як при кипінні або інтенсивному паротворенні її питома щільність значно зміниться.

6. При необхідності очистіть гідрометр. Потріть гідрометр, щоб видалити видиму бруд або інші тверді частинки на поверхні. Якщо раніше ви занурювали гідрометр в солону воду, помийте його в чистій воді, так як на поверхні приладу може осісти сіль.

7. Обережно опустіть гідрометр в воду. Скляні гідрометри частково занурюються в воду, після чого спливають. Гідрометри з поворотною ручкою не плавають і зазвичай мають в комплекті невелику рукоятку, яка дозволяє опустити прилад в воду і не намочити руки.

Не занурюйте скляні гідрометри повністю, інакше можна отримати помилкові свідчення.

8. Обережно струсіть гідрометр, щоб позбутися від пухирців повітря. Якщо до поверхні гідрометрії пристануть бульбашки повітря, то їх плавучість може вплинути на точність визначення щільності. Обережно струсіть гідрометр, щоб позбутися від них, після чого дайте воді заспокоїтися.

9. Зніміть покази гідрометрії з поворотною ручкою. Утримуйте такий гідрометр горизонтально, без нахилу в будь-яку сторону. Значення, на яке вказує поворотна ручка, є питомою щільністю води.

10. Зніміть покази скляного гідрометрії. У разі скляного гідрометрії показання зчитуються в місці зіткнення поверхні води з приладом. Якщо поверхня води поблизу гідрометрії викривлена вгору або вниз, ігноруйте це викривлення і орієнтуйтеся на рівень плоскій поверхні води.

Таке викривлення рідини називається меніском, воно викликано поверхневий натяг і не пов`язане з вмістом солі.

11. При необхідності переведіть значення питомої щільності в солоність. У багатьох довідниках по догляду за акваріумами вказують питому щільність (як правило, в інтервалі від 0,998 до 1,031), тому немає потреби перетворювати цю величину в солоність, яка зазвичай лежить в межах від 0 до 40 частин на тисячу (ppt). Однак якщо в довіднику наводиться саме солоність, тоді необхідно виконати перетворення самостійно. Якщо в комплекті з вашим гидрометром немає спеціальної таблиці для цього, то спробуйте знайти таблицю або калькулятор для «перекладу питомої щільності в солоність» в інтернеті або керівництві по догляду за акваріумом. Таблиця повинна відповідати температурному стандарту гідрометрії, інакше ви отримаєте невірний результат.

Дана таблиця призначена для тих гідрометрів, які відкалібровані на 25 ºC. Температура проби води вказана в градусах Цельсія.

Такі таблиці і калькулятори різняться в залежності від рідини, хоча більша їх частина використовується для солоної води.

Метод 3 з 3:

За допомогою кондуктометра

1. Цей прилад дозволяє виміряти солоність грунту або води. Електричний кондуктометр - це єдиний загальнодоступний прилад, яким можна виміряти солоність грунту. З його допомогою можна також виміряти солоність води, хоча якісний електричний кондуктометр може коштувати набагато дорожче, ніж рефрактометр або гідрометр.

Деякі акваріумісти вважають за краще одночасно використовувати кондуктометр і один з описаних вище приладів, щоб точніше виміряти солоність.

2. Виберіть електричний кондуктометр. Кондуктоміри посилають через матеріал електричний струм і вимірюють електричний опір матеріалу. Чим більше солі міститься у воді або грунті, тим вище їх провідність. Щоб отримати правильні значення для звичайних видів води і грунту, виберіть кондуктометр, діапазон вимірювань якого простягається хоча б до 19,99 міллісіменсов на сантиметр (мСм / см), або 19,99 децісіменсов на метр (ДСМ / м).

Сіменс (См) є одиницею виміру електричної провідності.

3. Якщо ви вимірюєте солоність грунту, змішайте її з дистильованою водою. Додайте до однієї частини грунту п`ять частин дистильованої води і ретельно перемішайте. Дайте суміші постояти не менше двох хвилин, перш ніж приступити до вимірювань. Так як в дистильованої воді немає солей і електролітів, виміряні значення відображатимуть правильну кількість матеріалу в грунті.

Можливо, в лабораторних умовах потрібно залишити суміш на півгодини або використовувати більш точний метод «насиченою водою грунтової пасти», який може зайняти більше двох годин. Однак ці методи рідко використовуються за межами лабораторій, а вищевказаний спосіб також забезпечує досить точний результат.

4. Зніміть ковпачок і опустіть кондуктометр на необхідну глибину. Зніміть захисний ковпачок, що прикриває тонкий кінець кондуктометра. Занурте цей кінець на глибину, зазначену на самому приладі, або просто досить глибоко, щоб тонка частина пішла під воду (якщо глибина не вказана). Більшість електричних кондуктометрів є водостійкими тільки до певного місця, тому не занурюйте в воду весь прилад.

5. Обережно посувайте приладом вгору і вниз. Це дозволить позбутися від пухирців повітря, які потрапили в щуп. Не потрібно сильно трясти прилад, щоб не виштовхнути воду з щупа.

6. Врахуйте поправку на температуру згідно з інструкцією до кондуктометрів. Деякі електричні кондуктометри автоматично враховують температуру рідини, яка може впливати на провідність. Зачекайте хоча б 30 секунд, поки прилад врахує цю поправку, а якщо вода дуже холодна або гаряча, то доведеться почекати довше. На інших кондуктометрів є шкала, яку можна регулювати вручну для корекції температури.

Якщо у вашому кондуктометрів немає цих функцій, до нього може бути додана таблиця для ручної корекції значення по температурі води.

7. Зніміть покази на дисплеї. Зазвичай Кондуктоміри забезпечені цифровим дисплеєм, який може відображати значення в мСм / см, ДСМ / м або ММО / см. На щастя, все три одиниці є однаковими за розміром, тому вам не доведеться виконувати перетворень.

Ці одиниці відповідно означають міллісіменс на сантиметр, децісіменс на метр або міллімів (ММО) на сантиметр. Мо (величина, зворотна Ом) є старим позначенням одиниці сіменс і все ще використовується в деяких галузях промисловості.

8. Визначте, чи підходить солоність грунту для ваших рослин. При використанні описаного способу свідчення кондуктометра 4 і вище можуть позначати небезпека. Чутливі рослини, наприклад манго або бананове дерево, можуть погано переносити навіть солоність на рівні 2, тоді як більш стійкі рослини, такі як кокосова пальма, витримують солоність близько 8-10.

Примітка: при визначенні допустимих діапазонів солоності для конкретних рослин важливо знати, яким методом керувалися укладачі рекомендацій для перевірки провідності. Якщо грунт розбавлялася двома частинами води, або в неї просто додавалося достатню кількість води для утворення пасти, а не в зазначеній тут пропорції 1: 5, то отримані значення можуть разюче відрізнятися.

9. Періодично калібру кондуктометр. Між кожним використанням кондуктометра калібру його за допомогою спеціально призначеного для цих цілей «каліброваного розчину для електропровідності». Якщо результати вимірів не відповідають відомої провідності цього розчину, за допомогою маленької викрутки відрегулюйте калібрувальний гвинт, щоб виставити правильне значення.

Деякі калібрувальні розчини мають в комплекті «контрольний розчин», який дозволяє зробити перевірку після калібрування. Якщо провідність контрольного розчину виявиться неточною, тоді ваш кондуктометр може бути несправний.

Поради

При відборі води в природному середовищі візьміть репрезентативну пробу. Для проточної води візьміть пробу з рухомого ділянки далеко від місць злиття потоків. У разі стоячої води візьміть пробу близько донної частини, якщо це можливо.

попередження

Рефрактометр є високоточним приладом, яким слід користуватися з обережністю. При недбалому поводженні можна пошкодити призму, внаслідок чого свідчення стануть неточними або нечитабельним.