Як виміряти вміст солі

Існує безліч мінералів, які називаються солями і надають морській воді її характерні властивості. Крім лабораторних випробувань, солоність найчастіше вимірюють люди, що захоплюються акваріумами, а також фермери, стурбовані можливим накопиченням солей в грунті. Для вимірювання вмісту солей використовуються різні прилади, але визначення правильного значення істотним чином залежить від вашої конкретної мети. Щоб дізнатися, які вимірювання солоності вам необхідно здійснити, ознайомтеся з керівництвом по експлуатації акваріума або інформацією по конкретній сільськогосподарської культурі.

Метод 1 з 3: За допомогою ручного рефрактометра

1
Використовуйте цей прилад для точного вимірювання вмісту солей у рідині. Рефрактометри вимірюють значення заломлення або спотворення світла при попаданні в рідину. Чим більше у воді розчинено солей або інших матеріалів, тим більше опору зустрічає світло і тим сильніше заломлюється.
- Більш дешевим, але менш точним способом є використання гідрометрії.
- Для вимірювання засоленості ґрунту використовуйте кондуктометр.
2
Вибирайте рефрактометр, призначений для конкретної рідини. Різні рідини самі по собі по-різному заломлюють світло, тому для точного вимірювання додаткової солоності (або змісту інших твердих частин) використовуйте рефрактометр, призначений для вашої конкретної рідини. Якщо на упаковці не вказана якась конкретна рідина, то, ймовірно, рефрактометр призначений для вимірювання солоності води.
- Примітка: Сольові рефрактометри використовуються для вимірювання кількості розчиненого у воді хлориду натрію. Рефрактометри морської води використовуються для вимірювання сольових сумішей, які зазвичай містяться в морській воді або в акваріумах з морською водою. Використання невідповідного приладу дасть похибка близько 5%, що може бути цілком прийнятно для не-лабораторних цілей.
- Рефрактометри також розраховані на компенсацію розширення конкретного матеріалу внаслідок температурних змін.
3
Відкрийте пластину з плоского кінця рефрактометра. Ручний рефрактометр має круглий відкритий кінець, через який потрібно дивитися, а також плоский кінець. Утримуйте рефрактометр таким чином, щоб плоска поверхня знаходилася у верхній частині приладу, і знайдіть невелику пластину на кінці, яка повинна зрушуватися убік.
- Примітка: Якщо ви ще не використовували даний рефрактометр, то спочатку його слід відкалібрувати для отримання більш точних значень. Процес калібрування описаний в кінці розділу, але спочатку краще прочитайте наступні кроки, щоб краще дізнатися принцип роботи приладу.
4
Нанесіть кілька крапель рідини на відкриту призму. Візьміть необхідну рідину і за допомогою піпетки наберіть кілька крапель. Перенесіть її на напівпрозору призму, яка відкрилася під зрушеною пластиною. Додайте достатню кількість води, щоб поверхня призми була повністю покрита тонким шаром рідини.
5
Обережно закрийте пластину. Знову накрийте призму, обережно зсунувши пластину на місце. Елементи рефрактометра дуже невеликі й тендітні, тому не застосовуйте надмірних зусиль, навіть якщо вони трохи заїдають. Замість цього порухайте пластину пальцем вперед-назад, поки вона знову не стане рухатися плавно.
6
Подивіться в прилад, щоб побачити значення солоності. Подивіться в круглий кінець приладу. Ви повинні побачити одну шкалу з цифровими поділками або декілька шкал. Шкала солоності напевно позначена як 0/00, що означає "чистий на тисячу", і коливається в межах від 0 до нижньої частини шкали до не менше ніж 50 у верхній частині. Подивіться значення солоності по лінії сходження білого і синього ділянок.
7
Протріть призму м`якою і вологою серветкою. Дізнавшись необхідні вимірювання, знову відкрийте пластину і видаліть з призми краплі води за допомогою злегка вологої серветки. Якщо ви залишите воду на призмі або опустіть рефрактометр у воду, то вона може пошкодити прилад.
- Якщо у вас немає підходящої тканинної серветки, щоб витерти крихітну призму, то спробуйте скористатися злегка вологою паперовою серветкою.
8
Періодично виконуйте калібрування рефрактометра. У проміжках між використанням виконуйте періодичну калібрування приладу чистою дистильованою водою, щоб завжди отримувати правильні результати. Додайте воду на призму таким же способом, як і будь-яку іншу рідину, після чого перевірте, щоб значення солоності було "0". Якщо прилад показав інше значення, то за допомогою маленької викрутки відрегулюйте калібрувальний гвинт, який зазвичай знаходиться під ковпачком в нижній або верхній частині пристрою, поки значення солоності не стане "0".
- Якісний новий рефрактометр вимагає калібрування не частіше одного разу на кілька тижнів або місяців. Недорогий і старий рефрактометр може вимагати калібрування перед кожним використанням.
- Ваш рефрактометр може містити інструкції з калібрування із зазначенням певної температури води. При відсутності такої рекомендації використовуйте дистильовану воду кімнатної температури.

Метод 2 з 3: За допомогою гідрометрії

1
Цей недорогий прилад надасть достатньо точні вимірювання. Гідрометр вимірює питому щільність води або її щільність в порівнянні з чистим H₂O. Так як практично всі типи солей щільніше води, гідрометр покаже вам вміст солі. Отримане значення буде досить точним для більшості завдань на зразок вимірювання вмісту солі в акваріумі, але багато моделей гідрометрів є неточними або такими, які запросто можна використовувати неправильно.
- Такий метод не підходить для твердих речовин. Для вимірювання вмісту солей у грунті скористайтеся методом провідності.
- Для отримання більш точного результату використовуйте недорогий випарний метод або більш швидкий рефрактометр.
2
Варіанти гідрометрії. Гідрометри, які також називають ареометрами, продаються в декількох основних варіантах як онлайн, так і в магазинах акваріумів. Плаваючі у воді скляні гідрометри зазвичай є найбільш точними, але часто не мають шкали точних показань (далі десяткового значення). Пластмасові гідрометри з "поворотною ручкою" можуть бути дешевше і надійніше, але з часом вони стають менш точними.
3
Вибирайте гідрометр із зазначеним температурним стандартом. Оскільки різні матеріали розширюються або звужуються з різною швидкістю в міру нагрівання або охолодження, для розрахунку солоності важливо знати температуру, для якої відкалібрований ваш гідрометр. Вибирайте гідрометр з вказаною на приладі або упаковці температурою. Найпростіше підрахувати солоність за допомогою гідрометрів, відкаліброваних на 15? C або 25? C, так як це найпоширеніші стандарти вимірювання солоності води. Можна використовувати гідрометр з іншого калібруванням, якщо в комплекті з ним є таблиця перетворення показань солоності.

4
Візьміть пробу води. Наберіть невелику кількість води, солоність якої ви плануєте вимірювати, в чисту прозору ємність. Вона повинна бути досить широкою, щоб в неї помістився гідрометр, а кількість води має бути достатнім для занурення більшій частині приладу. Обов`язково упевніться в чистоті ємності.
5
Виміряйте температуру проби води. За допомогою термометра виміряйте температуру води. Знаючи температуру води і температурний стандарт вашого гідрометрії можна розрахувати солоність.
- Для отримання трохи більш точного значення можна нагріти або охолодити воду до стандартної температури гідрометрії. Слідкуйте за тим, щоб не перегріти воду, так як при кипінні або освіту пара значно змінюється питома щільність.
6
Очистіть гідрометр, якщо це необхідно. Потріть гідрометр, щоб видалити видиму бруд або інші тверді частинки на поверхні. Після використання в солоній воді промийте гідрометр чистою водою, так як сіль може накопичуватися на поверхні приладу.
7
Обережно опустіть гідрометр в воду. Скляні гідрометри частково занурюються у воду, після чого самі спливають. Гідрометри з поворотною ручкою не плавають і зазвичай мають в комплекті невелику рукоятку, яка дозволяє опустити прилад у воду і не намочити руки.
- Не занурюйте скляні гідрометри повністю, інакше можна отримати помилкові свідчення.
8
Обережно струсіть, щоб позбутися від пухирців повітря. Якщо на поверхні гідрометрії збираються бульбашки повітря, то їх плавучість може вплинути на точність визначення густоти. Обережно струсіть гідрометр, щоб позбутися від них, після чого дайте воді заспокоїтися.
9
Вважайте показання гідрометрії з поворотною ручкою. Утримуйте такий гідрометр горизонтально, без нахилів в яку-небудь сторону. Значення, на яке вказує поворотна ручка, є питомою щільністю води.
10
Вважайте показання скляного гідрометрії. Показання такого приладу зчитуються в місці зіткнення поверхні води з гідрометром. Якщо поверхня води має хвильовий характер, то ігноруйте хвилі і прочитувати свідчення за рівнем плоскій поверхні води.
- Такі хвилі називаються меніском і викликані поверхневим натягом, а не змістом солі.

11
При необхідності, перетворіть вимір питомої щільності в солоність. У багатьох довідниках по догляду за акваріумами вказується питома щільність (зазвичай в межах від 0,998 до 1,031), тому немає потреби перетворювати цю величину в солоність (яка зазвичай повинна бути від 0 до 40 частин на тисячу). Але якщо в довіднику наводиться саме солоність, тоді вам необхідно виконати перетворення самостійно. Якщо в комплекті з вашим гідрометром немає спеціальної таблиці для цього, то спробуйте знайти таблицю або калькулятор для "перетворення питомої щільності в солоність" онлайн або в керівництві по догляду за акваріумом. Таблиця повинна відповідати температурному стандарту гідрометрії, в іншому випадку ви отримаєте невірний результат.
- Цю таблицю можна використовувати для гідрометрії, відкаліброваного по стандартній температурі 15? C. Зверніть увагу, що температура проби води також вказується в? C.
- Ця таблиця призначається для гідрометрів, відкаліброваних на 25? C. Температура проби води вказування в? C.
- Такі таблиці і калькулятори різняться в залежності від рідини, але більша їх частина використовується для солоної води.

Метод 3 з 3: За допомогою кондуктометра

1
Цей прилад дозволяє виміряти солоність ґрунту або води. Електричний кондуктометр це єдиний загальнодоступний прилад, який можна використовувати для вимірювання солоності ґрунту. Він також підійде для вимірювання солоності води, але якісний електричний кондуктометр може коштувати набагато дорожче, ніж рефрактометр або гідрометр.
- Деякі любителі акваріумів воліють одночасно використовувати кондуктометр і один з вищеописаних приладів для перевірки збігу значень.
2
Вибір електричного кондуктометра. Такі проділи посилають електричний струм через матеріал і заміряють опір матеріалу проходженню струму. Чим більше солі міститься у воді або грунті, тим вище провідність. Щоб отримати правильні значення для звичайних видів води і грунту, вибирайте кондуктометр, здатний вимірювати не менше ніж до 19,99 мСм / см (19,99 ДСМ / м).
3
Для вимірювання солоності ґрунту змішайте її з дистильованою водою. Змішайте одну частину грунту на п`ять частин дистильованої води і ретельно перемішайте. Перед продовженням дайте суміші постояти не менше двох хвилин. Так як в дистильованої воді немає солей та електролітів, отримані вимірювання будуть відображати правильне кількість матеріалу в грунті.
- У лабораторних умовах може знадобитися залишити суміш на півгодини або використовувати більш точний метод "грунтової пасти, насиченою водою", який займає близько двох годин. Такі методи рідко використовуються за межами лабораторій, а вищевказаний спосіб також забезпечує досить точний результат.
4
Знявши ковпачок, 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 кондуктометрів є водостійкими тільки до певної точки, тому не занурюйте в воду весь прилад.
5
Обережно рухайте прилад вгору і вниз. Такий рух дозволяє позбутися від пухирців повітря, які потрапили в щуп. Не потрібно його сильно трясти, щоб не виштовхнути воду з щупа.
6
Внесіть поправку на температуру згідно з інструкцією до кондуктометрів. Деякі кондуктометри автоматично роблять поправку на температуру рідини, яка може впливати на провідність. Зачекайте 30 секунд, поки прилад внесе цю поправку, а якщо вода сильно холодна або гаряча, тоді доведеться почекати довше. На інших приладах є шкала, яку можна регулювати вручну для корекції температури.
- Якщо у вашому кондуктометрів немає цих функцій, то він може комплектуватися таблицею для ручної корекції значення по температурі води.
7
Вважайте показання на дисплеї. Дисплей зазвичай є цифровим і може відображати значення в мСм / см, ДСМ / м або мкСм / см. На щастя, всі три одиниці є однаковими за розміром, тому вам не доведеться виконувати перетворень.
- Ці одиниці означають мілліСіменс на сантиметр, деціСіменс на метр або мікроСіменс на сантиметр. Старим позначенням одиниці Сіменс є Мо (величина, зворотна Ом), яка все ще використовується в деяких областях промисловості.
8
Визначте, чи підходить солоність ґрунту для ваших рослин. При використанні описаного тут способу показання кондуктометра 4 або вище може позначати небезпеку. Сприйнятливі рослини начебто манго або бананового дерева можуть погано переносити навіть солоність на рівні 2, тоді як більш стійкі рослини начебто кокосової пальми витримують солоність близько 8-10.
- Примітка: Вивчаючи діапазони солоності для конкретних рослин важливо знати, яким методом керувалися укладачі документа при перевірці провідності. Якщо грунт розбавлялася на дві частини води або просто в достатній кількості води для утворення пасти, а не у зазначеній тут пропорції 1: 5, то отримані значення можуть разюче відрізнятися.
9
Періодично виконуйте калібрування кондуктометра. Між використаннями виконуйте калібрування кондуктометра за допомогою "калибровочного розчину для електропровідності", який отримується для цих цілей. Якщо вимірювання не відповідає відомої провідності такого розчину, тоді за допомогою маленької викрутки відрегулюйте калібрувальний гвинт до отримання правильного значення.
- Деякі калібрувальні розчини мають в комплекті "контрольний розчин" для перевірки після завершення калібрування. Якщо провідність контрольного розчину виявиться неточною, тоді ваш кондуктометр може бути несправний.

Що вам знадобиться

Рідина або грунт для вимірювання

За допомогою гідрометрії:

Гідрометр
Термометр
Чистий ємність для проби води

За допомогою рефрактометра:

Рефрактометр
Піпетка
Дистильована вода (для калібрування)

За допомогою кондуктометра:

Кондуктометр
Дистильована вода (для вимірювань солоності ґрунту)
Термометр

Поради

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

Попередження

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