વિદ્યુત વાહકતા મીટર: નવા નિશાળીયા માટે એક વ્યાપક માર્ગદર્શિકા

ગુણવત્તા નિયંત્રણ, પર્યાવરણીય દેખરેખ અને વિશિષ્ટ ઉત્પાદનના આધુનિક સંદર્ભમાં, પ્રવાહી રચનાનું ચોક્કસ મૂલ્યાંકન કરવાની ક્ષમતા સર્વોપરી છે.વિદ્યુત વાહકતા(EC) એક મૂળભૂત પરિમાણ તરીકે ઉભું થાય છે, જે દ્રાવણમાં ઓગળેલા આયનીય પદાર્થની કુલ સાંદ્રતામાં મહત્વપૂર્ણ સમજ આપે છે.વિદ્યુત વાહકતા મીટર(EC મીટર) એ આ ગુણધર્મનું માપન કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતું અનિવાર્ય વિશ્લેષણાત્મક સાધન છે.

આ વ્યાપક માર્ગદર્શિકા વ્યાવસાયિકો અને નવા નિશાળીયા બંને માટે રચાયેલ છે, જે EC મીટરના સિદ્ધાંતો, કાર્ય, માપાંકન અને વિવિધ એપ્લિકેશનોનું વિગતવાર વિશ્લેષણ પ્રદાન કરે છે, જેથી નવા નિશાળીયા આ આવશ્યક માપન તકનીકને તેમના કાર્યકારી કાર્યપ્રવાહમાં વિશ્વાસપૂર્વક એકીકૃત કરી શકે.

અનુક્રમણિકા:

1. વિદ્યુત વાહકતા શું છે?

2. વિદ્યુત વાહકતા મીટર શું છે?

3. વિદ્યુત વાહકતા મીટરનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત શું છે?

4. વિદ્યુત વાહકતા મીટર શું માપે છે?

૫. તમામ પ્રકારના વિદ્યુત વાહકતા મીટર

6. વિદ્યુત વાહકતા મીટરનું માપાંકન કેવી રીતે કરવું?

7. વિદ્યુત વાહકતા મીટરના વ્યાપક ઉપયોગો

8. વિદ્યુત વાહકતા મીટર અને pH મીટર વચ્ચે શું તફાવત છે?

I. વિદ્યુત વાહકતા શું છે?

વિદ્યુત વાહકતા(κ) એ પદાર્થની વિદ્યુત પ્રવાહ પ્રસારિત કરવાની ક્ષમતાનું માપ છે. જલીય દ્રાવણમાં, આ પ્રસારણ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન (ધાતુઓની જેમ) દ્વારા નહીં પરંતુ ઓગળેલા આયનોની ગતિ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. જ્યારે ક્ષાર, એસિડ અથવા પાયા પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે તે ધન ચાર્જ કેશન અને ઋણ ચાર્જ આયનમાં વિભાજીત થાય છે. આ ચાર્જ કણો દ્રાવણને વીજળીનું સંચાલન કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

સામાન્ય રીતે, વાહકતા (σ) ને ગાણિતિક રીતે પ્રતિકારકતા (ρ) ના પારસ્પરિક તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જે સામગ્રીની વિદ્યુત પ્રવાહ (σ = 1/ρ) ચલાવવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે.

ઉકેલો માટે, વાહકતા સીધી આયન સાંદ્રતા પર આધારિત છે; સરળ રીતે,મોબાઇલ આયનોની ઊંચી સાંદ્રતા સીધી રીતે ઉચ્ચ વાહકતામાં પરિણમે છે.

જ્યારે વાહકતા માટે પ્રમાણભૂત આંતરરાષ્ટ્રીય એકમ (SI એકમ) સિમેન્સ પ્રતિ મીટર (S/m) છે, વ્યવહારુ ઉપયોગમાંજેમપાણીની ગુણવત્તા વિશ્લેષણઅને પ્રયોગશાળા વિશ્લેષણમાં, સેન્ટીમીટર દીઠ માઇક્રો-સીમેન્સ (µS/cm) અથવા સેન્ટીમીટર દીઠ મિલી-સીમેન્સ (mS/cm) મૂલ્યો છેવધુ સામાન્ય અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

II. વિદ્યુત વાહકતા મીટર શું છે?

An વિદ્યુત વાહકતા મીટરએ એક ચોક્કસ વિશ્લેષણાત્મક ઉપકરણ છે જે દ્રાવણની વાહકતા માપવા માટે રચાયેલ છે, જે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર લાગુ કરીને અને પરિણામી પ્રવાહના પ્રવાહનું પ્રમાણ નક્કી કરીને કાર્ય કરે છે.

આ સાધનમાં સામાન્ય રીતે ત્રણ મુખ્ય કાર્યાત્મક એકમો હોય છે:

૧. વાહકતા કોષ (પ્રોબ/ઇલેક્ટ્રોડ):આ સેન્સર એ છે જે લક્ષિત દ્રાવણનો સંપર્ક કરે છે. તેમાં બે અથવા વધુ ઇલેક્ટ્રોડ (ઘણીવાર પ્લેટિનમ, ગ્રેફાઇટ અથવા સ્ટેનલેસ સ્ટીલથી બનેલા) હોય છે જે નિશ્ચિત અંતરથી અલગ પડે છે.

2. મીટર યુનિટ:આ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક છે જે ઉત્તેજના વોલ્ટેજ (AC) ઉત્પન્ન કરે છે અને સેન્સર સિગ્નલ પર પ્રક્રિયા કરે છે.

3. તાપમાન સેન્સર:સચોટ વળતર માટે નમૂનાનું તાપમાન માપવા માટે આ જરૂરી ઘટક ઘણીવાર પ્રોબમાં એકીકૃત કરવામાં આવે છે.

EC મીટર એવી પ્રક્રિયાઓના સંચાલન માટે જરૂરી ડેટા પૂરો પાડે છે જ્યાં ઓગળેલા ઘન પદાર્થોની સાંદ્રતા મહત્વપૂર્ણ છે, જેમ કે પાણી શુદ્ધિકરણ અને રાસાયણિક ઉત્પાદન.

III. વિદ્યુત વાહકતા મીટરનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત શું છે?

માપન સિદ્ધાંત વાહકતા અને પ્રતિકાર વચ્ચેના સંબંધ પર આધાર રાખે છે, જે નિશ્ચિત ભૂમિતિ દ્વારા મધ્યસ્થી થાય છે. અહીં, ચાલો મુખ્ય માપનના પગલાંઓનું એકસાથે અન્વેષણ કરીએ:

1. એસી વોલ્ટેજ એપ્લિકેશન:આ મીટર પ્રોબમાં બે ઇલેક્ટ્રોડ પર ચોક્કસ, જાણીતા વૈકલ્પિક પ્રવાહ (AC) વોલ્ટેજ લાગુ કરે છે, જે ઇલેક્ટ્રોડ સપાટીઓના ધ્રુવીકરણ અને અધોગતિને અટકાવે છે.

2. વર્તમાન માપન:વિદ્યુત વાહકતા મીટર દ્રાવણમાંથી વહેતા પ્રવાહ (I) ની તીવ્રતા માપે છે, અને આ પ્રવાહ મોબાઇલ આયનોની સાંદ્રતાના પ્રમાણસર છે.

3. વાહકતા ગણતરી:બે પ્લેટો વચ્ચેના દ્રાવણના વિદ્યુત વાહકતા (G) ની ગણતરી ઓહ્મના નિયમના ફરીથી ગોઠવેલા સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે: G = I/V.

4. વાહકતા નિર્ધારણ:ચોક્કસ વાહકતા (κ) મેળવવા માટે, માપેલ વાહકતા (G) ને પ્રોબના કોષ સ્થિરાંક (K) દ્વારા ગુણાકાર કરવામાં આવે છે: κ = G · K. કોષ સ્થિરાંક (K) એ ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને તેમના અસરકારક સપાટી ક્ષેત્ર (A) વચ્ચેના અંતર (d) દ્વારા વ્યાખ્યાયિત એક નિશ્ચિત ભૌમિતિક પરિબળ છે, K = d/A.

વાહકતા તાપમાન પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે; 1°C નો વધારો રીડિંગમાં લગભગ 2-3% વધારો કરી શકે છે. પરિણામો વૈશ્વિક સ્તરે તુલનાત્મક હોય તેની ખાતરી કરવા માટે, બધા વ્યાવસાયિક EC મીટર ઓટોમેટિક ટેમ્પરેચર કમ્પેન્સેશન (ATC) નો ઉપયોગ કરે છે.

મીટર માપેલા વાહકતા મૂલ્યને પ્રમાણભૂત તાપમાન, સામાન્ય રીતે 25°C, એક નિર્ધારિત તાપમાન ગુણાંકનો ઉપયોગ કરીને સંદર્ભિત કરે છે, જે માપન દરમિયાન નમૂનાના વાસ્તવિક તાપમાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના, અહેવાલ કરેલ મૂલ્ય સચોટ છે તેની ખાતરી કરે છે.

IV. વિદ્યુત વાહકતા મીટર શું માપે છે?

જ્યારે EC મીટરનું મૂળભૂત આઉટપુટ છેવિદ્યુત વાહકતા, આ રીડિંગનો ઉપયોગ નિયમિતપણે વિવિધ પ્રકારના ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટમાં પાણીની ગુણવત્તાના અન્ય મહત્વપૂર્ણ પરિમાણોનું માપન અથવા અંદાજ કાઢવા માટે થાય છે:

1. વિદ્યુત વાહકતા (EC):સીધું માપ, µS/cm અથવા mS/cm માં નોંધાયેલ.

2. કુલ ઓગળેલા ઘન પદાર્થો (TDS): ટીડીએસપાણીના એકમ જથ્થા દીઠ ઓગળેલા કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પદાર્થોના કુલ દળનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે સામાન્ય રીતે mg/L અથવા ભાગો પ્રતિ મિલિયન (ppm) માં વ્યક્ત થાય છે. EC આયનીય સામગ્રી (TDS નો સૌથી મોટો અપૂર્ણાંક) સાથે મજબૂત રીતે સંકળાયેલ હોવાથી, EC મીટર રૂપાંતર પરિબળ (TDS પરિબળ) નો ઉપયોગ કરીને અંદાજિત TDS મૂલ્ય પ્રદાન કરી શકે છે, જે સામાન્ય રીતે 0.5 થી 0.7 સુધીનો હોય છે.

3. ખારાશ:ખારા પાણી, દરિયાઈ પાણી અને ઔદ્યોગિક ખારા પાણી માટે, EC એ ખારાશનું પ્રાથમિક નિર્ધારક છે, જે પાણીમાં ઓગળેલા બધા ક્ષારની કુલ સાંદ્રતા છે, જે સામાન્ય રીતે PSU (પ્રેક્ટિકલ ખારાશ એકમો) અથવા પ્રતિ હજાર ભાગોમાં નોંધાય છે.

V. તમામ પ્રકારના વિદ્યુત વાહકતા મીટર

વિવિધ રૂપરેખાંકનોમાં EC મીટર ચોકસાઈ, ગતિશીલતા અને સતત દેખરેખની ચોક્કસ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, અને અહીં આપેલ છેઆસામાન્યવાહકતાના પ્રકારોમીટરકેવારંવાર ઔદ્યોગિક દ્રશ્યોમાં જોવા મળે છે:

VI. વિદ્યુત વાહકતા મીટરનું માપાંકન કેવી રીતે કરવું?

કોઈપણ EC માપન પ્રણાલીની ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતા જાળવવા માટે નિયમિત કેલિબ્રેશન ફરજિયાત છે. કેલિબ્રેશન મીટરના જાણીતા મૂલ્યો પ્રત્યેના પ્રતિભાવને પ્રમાણિત કરે છે, સેલ સ્થિરાંક (K) ચકાસે છે.

માનક માપાંકન પ્રક્રિયા:

1. માનક પસંદગી:પ્રમાણિત પસંદ કરોવાહકતા માનક ઉકેલ(દા.ત., ૧૪૧૩ µS/cm અથવા ૧૨.૮૮ mS/cm જેવા જાણીતા મૂલ્યો સાથે પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ (KCl) ઉકેલો) જે તમારી અપેક્ષિત નમૂના શ્રેણીને કૌંસમાં સમાવે છે.

2. ચકાસણી તૈયારી:ઇલેક્ટ્રોડને ડીયોનાઇઝ્ડ (DI) પાણીથી સારી રીતે ધોઈ લો અને પછી સપાટીને કન્ડિશન કરવા માટે પ્રમાણભૂત દ્રાવણની થોડી માત્રાથી ધોઈ લો. લિન્ટ-ફ્રી પેપરથી બ્લોટ સૂકવી દો; આક્રમક રીતે સાફ કરશો નહીં.

3. માપન:ઇલેક્ટ્રોડ સપાટીઓની નજીક કોઈ હવાના પરપોટા ફસાઈ ન જાય તેની ખાતરી કરીને, પ્રમાણભૂત દ્રાવણમાં પ્રોબને સંપૂર્ણપણે ડૂબાડી દો. તાપમાનને સ્થિર થવા દો.

4. ગોઠવણ:મીટરનું કેલિબ્રેશન ફંક્શન શરૂ કરો. ઉપકરણ આપમેળે સ્થિર મૂલ્ય વાંચશે અને આંતરિક રીતે તેના પરિમાણોને સમાયોજિત કરશે (અથવા વપરાશકર્તાને જાણીતા માનક મૂલ્ય ઇનપુટ કરવા માટે સંકેત આપશે).

૫. ચકાસણી:ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા કાર્ય માટે, બીજા, અલગ પ્રમાણભૂત ઉકેલનો ઉપયોગ કરીને માપાંકન ચકાસો.

VII. વિદ્યુત વાહકતા મીટરના વ્યાપક ઉપયોગો

વિવિધ ક્ષેત્રોમાં EC માપનના ઉપયોગો વ્યાપક અને મહત્વપૂર્ણ છે:

1. જળ શુદ્ધિકરણ:રિવર્સ ઓસ્મોસિસ (RO) અને ડીઆયનાઇઝેશન સિસ્ટમ્સની કાર્યક્ષમતાનું નિરીક્ષણ. અતિ-શુદ્ધ પાણીની વાહકતા તેની ગુણવત્તાનું સીધું માપ છે (ઓછી µS/cm ઉચ્ચ શુદ્ધતા દર્શાવે છે).

2. પર્યાવરણીય વિજ્ઞાન:કુદરતી જળાશયો (નદીઓ, તળાવો, ભૂગર્ભજળ) ના એકંદર આરોગ્ય અને ખારાશનું મૂલ્યાંકન, જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર સંભવિત પ્રદૂષણ અથવા ખનિજ વહેણના સૂચક તરીકે થાય છે.

૩. કૃષિ અને બાગાયત:નિયંત્રિત કરવુંપોષક દ્રાવણની સાંદ્રતાહાઇડ્રોપોનિક્સ અને ફર્ટિગેશનમાં. છોડનું સ્વાસ્થ્ય સીધા ખોરાક આપતા પાણીના EC સ્તર સાથે જોડાયેલું છે.

૪. ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા નિયંત્રણ:ઓગળેલા ઘન પદાર્થોની સાંદ્રતા સ્વીકાર્ય મર્યાદામાં જાળવી રાખીને સ્કેલ અને કાટ અટકાવવા માટે કુલિંગ ટાવર્સ અને બોઇલર્સમાં બ્લોડાઉન ચક્રનું નિયમન કરવું.

૫. ખોરાક અને પીણા:ગુણવત્તા નિયંત્રણ, ઘટકોની સાંદ્રતા માપવા માટે વપરાય છે (દા.ત., ખારા દ્રાવણમાં મીઠું અથવા પીણાંમાં એસિડ સાંદ્રતા).

આઠમું. વિદ્યુત વાહકતા મીટર અને pH મીટર વચ્ચે શું તફાવત છે?

જ્યારે બંને પ્રવાહી વિશ્લેષણ માટે આવશ્યક સાધનો છે, EC મીટર અનેthઇપીએચ મીટરમાપઉરેઉકેલની મૂળભૂત રીતે અલગ લાક્ષણિકતાઓ:

વ્યાપક પાણી વિશ્લેષણમાં, બંને પરિમાણો જરૂરી છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ઉચ્ચ વાહકતા તમને જણાવે છે કે ત્યાં ઘણા આયનો હાજર છે, ત્યારે pH તમને જણાવે છે કે શું તે આયનો મુખ્યત્વે એસિડિટી અથવા ક્ષારતામાં ફાળો આપી રહ્યા છે.