Nguyên lý đo độ dẫn điện của nước

Độ dẫn điện của nước là gì?

Độ dẫn điện (EC - Electrical Conductivity) của nước là khả năng dẫn điện của nước, được xác định bởi nồng độ ion hòa tan trong nước. Đơn vị đo phổ biến là Siemens trên mét (S/m) hoặc microsiemens trên cm (µS/cm).

• Nước tinh khiết (H₂O) gần như không dẫn điện, vì chỉ có rất ít ion tự do.
• Nước có nhiều muối khoáng, axit, bazơ hoặc tạp chất sẽ có độ dẫn điện cao hơn.

💡 Ví dụ về độ dẫn điện của một số loại nước

Loại nước	Độ dẫn điện (µS/cm)
Nước tinh khiết (RO, DI)	0,05 - 1
Nước uống đóng chai	50 - 500
Nước máy	200 - 800
Nước biển	45.000 - 55.000

---

Nguyên lý đo độ dẫn điện

Nguyên lý đo độ dẫn điện dựa trên khả năng di chuyển của các ion trong nước khi đặt vào một điện trường.

1️⃣ Cấu tạo của cảm biến đo độ dẫn điện

✔ Cặp điện cực (2 hoặc 4 điện cực bằng platin, inox, titan).
✔ Dung dịch mẫu chứa ion dẫn điện.
✔ Bộ đo và chuyển đổi tín hiệu.

2️⃣ Nguyên lý hoạt động

• Hai điện cực được đặt trong nước và được cấp một điện áp xoay chiều.
• Các ion trong nước sẽ di chuyển giữa hai điện cực, tạo ra dòng điện.
• Cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với độ dẫn điện của nước theo định luật Ohm: G=1R=IVG = \frac{1}{R} = \frac{I}{V}G=R1​=VI​ Trong đó:
  • G: Độ dẫn điện (Siemens, S).
  • R: Điện trở (Ohm, Ω).
  • I: Dòng điện đo được (A).
  • V: Điện áp đặt vào (V).

💡 Công thức tính độ dẫn suất (EC):

EC=k×GEC = k \times GEC=k×G

• k: Hệ số cell của điện cực, phụ thuộc vào khoảng cách và diện tích bề mặt điện cực.
• EC: Độ dẫn điện (S/m hoặc µS/cm).

---

Các phương pháp đo độ dẫn điện

1️⃣ Phương pháp 2 điện cực (hệ đo tiếp xúc):

• Dùng hai điện cực kim loại.
• Phù hợp cho nước có độ dẫn thấp đến trung bình (0,1 - 20.000 µS/cm).

2️⃣ Phương pháp 4 điện cực (hệ đo không tiếp xúc):

• Dùng bốn điện cực để giảm nhiễu do phân cực điện cực.
• Phù hợp cho nước có độ dẫn cao (10 µS/cm - 1.000 mS/cm).

3️⃣ Cảm biến đo độ dẫn cảm ứng (Toroidal / Inductive Conductivity Sensor):

• Sử dụng cuộn dây từ tính thay vì điện cực.
• Phù hợp đo nước biển, nước thải có độ dẫn cao.

---

Ứng dụng của đo độ dẫn điện

✔ Kiểm soát chất lượng nước uống, nước tinh khiết (RO, DI, EDI).
✔ Giám sát nước thải trong công nghiệp (nước thải có nhiều ion kim loại, hóa chất).
✔ Quản lý nước trong nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản (kiểm tra độ mặn).
✔ Kiểm soát quy trình trong nhà máy sản xuất hóa chất, thực phẩm, dược phẩm.