導電率 (EC) と総溶解固形分 (TDS) – 違いは何ですか?
総溶解固形分 (TDS) は、⽔または溶液中のさまざまな種類のイオンまたは他の物質 (有機物など) を区別しますが、EC は⽔の電気を通す能⼒のみを測定し、イオンの種類は測定しません。 TDS と EC はどちらも、EC メーターと呼ばれる特殊なメーターを使⽤して測定できます。
⽔質分析⽅法では、電気伝導率 (EC) と総溶解固形分 (TDS) という 2 つの重要なパラメータが議論の中で頻繁に取り上げられます。これらの⽤語はしばしば同じ意味で使⽤されますが、理解することが重要な明確な違いがあります。
この記事では、EC と TDS について考察し、それらが何を測定するのか、どのように異なるのか、そしてこれら 2 つの重要な測定値間のコンバージョン率を計算する⽅法を探ります。
総溶解固形分 (TDS) とは何ですか?
総溶解固形分 (TDS) は、液体 (通常は⽔) に溶解している物質の量を指します。
TDS として知られる液体に溶解した物質の量には、塩、ミネラル、⾦属、カルシウム、および純⽔や浮遊固体ではないその他の有機および無機化合物が含まれます。
TDS を測定する最も⼀般的な⽅法は、⽐導電率を調べて⽔中のイオン (EC) の存在を特定することです。これは、通常 0.4 〜 1.0 の範囲の係数を使⽤して TDS 推定値に変換され、100 万分の 1 単位で測定されます ( ppm)または mg/L。⼀般に、ナチュラル ミネラル ウォーターと⽔道⽔の TDS 値は 300 〜 500 mg/l ですが、1200 ppm を超えると通常は TDS レベルが不⼗分であると考えられます。
電気伝導率 (EC) とは何ですか?
EC は、⽔中の溶解物質がその導電率に寄与するため、TDS と密接に関係していますが、同じではありません。⼀般に、⾃然状態の⽔は不純物を含まないため、導電率が低くなります。しかし、⽔が汚染されたり、不純物が含まれたりすると、その導電率は上昇します。塩が⽔に溶解するときに形成される荷電原⼦またはイオンにより、塩⽔は⾼い導電率レベルを⽰す可能性があることにも注意することが重要です。
導電率の測定は通常、マイクロ ジーメンス/センチメートル (μS/cm) で表され、通常は 30 μS/cm 〜 2000 μS/cm となります。
興味深い事実は、⽔が温まると導電率が増加するということです。このため、通常、導電率は温度とともに 25°C で記録されます。導電率の別の測定単位はミリジーメン/センチメートル (mS/cm) で、これは 1000 μS/cm に相当します。 mS/cm 単位で測定値が表⽰される場合、それは通常、⾼レベルの導電率 (つまり 2000 μS/cm 以上) を⽰します。
TDS と EC の関係は何ですか – それらは同じですか?
TDS と EC は密接に関連していますが、同じではありません。 TDS は⽔中の溶解固体の総量を測定しま すが、EC はそれらの溶解固体の電気を伝導する能⼒を測定します。⾔い換えれば、EC は⽔中のイオン濃度の定量的な測定値を提供するのに対し、TDS は溶解固体の全体的な測定値を提供します。
TDS メーターは、多くの場合、EC を測定し、変換係数を適⽤することによって TDS レベルを推定することに注意することが重要です。この推定は、すべての溶解固体が導電率に寄与するという仮定に基づいています。ただし、この変換係数はテストされるサンプルによって異なる場合があり、完全に正確であるとは限りません。
⽔中での TDS と EC を測定するにはどうすればよいですか?
消費する⽔の品質が気になる場合は、⽔中の TDS レベルと EC レベルを測定することが重要です。 TDSと EC を正確に測定するには、EC メーターまたは EC プローブが必要です。
まず、EC メーターまたはプローブが適切に校正されていることを確認してください。このステップは正確な測定値を確保するために不可⽋です。次に、清潔な容器にテストしたい⽔サンプルを⼊れます。容器には、結果に影響を与える可能性のある汚染物質が含まれていないことが重要です。サンプルの準備ができたら、 EC プローブを⽔に挿⼊します。メーターの表⽰が安定するまで数秒かかります。
EC メーターに表⽰される測定値は、導電率の単位で表され、通常はマイクロジーメンス/センチメートル (μS/cm) またはミリジーメンス/センチメートル (mS/cm) です。この測定値は、⽔サンプルの EC レベルを⽰します。この測定値を TDS に変換するには、⽔源に固有の変換係数を使⽤できます。淡⽔をテストするか海⽔をテストするかに応じて、異なる変換係数を使⽤できます。
EC メーターまたはプローブを使⽤する場合は、定期的なメンテナンスと校正が必要であることを覚えておくことが重要です。これにより、⻑期間にわたって正確で信頼性の⾼い測定値が保証されます。さらに、極端な温度は測定の精度に影響を与える可能性があることに注意してください。したがって、最も正確な結果を得るには、室温でテストを実⾏するのが最善です。
TDS と EC の測定値に影響するものは何ですか?
いくつかの要因が TDS および EC の測定値に影響を与える可能性があるため、考慮する必要があります。重要な要素には次のようなものがあります。
温度
溶存酸素
⽔中の溶解固体の種類と濃度は、TDS と EC の両⽅の測定値に直接影響します。物質が異なれば導電率も異なるため、全体の測定に影響を与える可能性があります。
校正と換算係数
TDS メーターは、既知の標準による校正と、TDS レベルを推定するための適切な変換係数の使⽤を必要とします。正確な測定には、メーターが正しく校正されていることを確認し、テスト対象のサンプルに適切な変換係数を使⽤することが重要です。
TDS を導電率に変換する
最初のステップは、TDS を導電率に変換するための正確な⽐率を確⽴することです。この⽐率は、液体中に存在する塩とミネラルの種類によって異なります。特殊なテーブルに配置できます。そうでない場合は、⼤まかな推定値として 0.67 がよく使⽤されます。
TDS を測定するには、TDS メーターを使⽤する必要があります。活性化したら、プローブを⽔または溶液の中に⼊れ、TDS を記録する必要があります。
最後に、TDS を変換係数で割って、導電率を計算する必要があります。
適切な TDS または EC メーターの選択
TDS または EC メーターを選択するときは、アプリケーションの特定の要件を考慮することが重要です。さまざまなメーターがさまざまな⽬的に合わせて設計されており、適切なメーターを選択することで、正確で信頼性の⾼い測定が保証されます。考慮すべき要素には、測定範囲、精度、使いやすさ、変換係数を調整する機能などが含まれます。
⽔質検査における TDS と EC
TDS および EC 測定は、さまざまな⽤途の⽔質を評価する際に重要な役割を果たします。⽔の安全性と消費、農業灌漑、⼯業プロセス、娯楽⽤途への適合性を確保するには、⽔の組成と導電率を理解することが不可⽋です。
飲料⽔の分析では、TDS および EC 測定は、過剰な塩分、重⾦属、有機汚染物質などの潜在的な汚染物質を特定するのに役⽴ちます。 TDS レベルが⾼い場合は、⽔源の⽔質が低いことを⽰している可能性があり、⽔を安全に消費できるようにするために追加の処理プロセスが必要になる可能性があります。
農業では、TDS および EC 測定は、灌漑⽬的の⽔の適合性を評価するために使⽤されます。⽔中の過剰な塩分やミネラルは、作物の成⻑、⼟壌の質、植物全体の健康に悪影響を与える可能性があります。 TDS と ECを監視することで、農家は⽔の使⽤量について情報に基づいた決定を下し、適切な灌漑戦略を実⾏できます。
TDS とEC の測定は、⽔質に依存する⼯業プロセスでも重要です。たとえば、製造業や化学産業では、TDSまたは EC レベルが⾼いと、機器の効率や寿命、さらには最終製品の品質に影響を与える可能性がありま す。産業操業に最適な条件を確保するには、TDS および EC レベルの定期的な監視と制御が必要です。
さらに、TDS および EC 測定は、プールやスパなどのレクリエーション⽔環境では不可⽋です。 TDS レベルが⾼いと、⽔の透明度、味、消毒⽅法の有効性に影響を与える可能性があります。安全で楽しい⽔泳体験を確保するには、適切な TDS と EC レベルを監視し維持することが不可⽋です。
⽔耕栽培と農業における TDS と EC
⽔耕栽培や農業では、植物の最適な⽣育条件を確保するために TDS と EC の測定が不可⽋です。養液の組成は、植物の成⻑、養分の摂取、および作物全体の⽣産性に直接影響します。
⽔耕栽培は⼟を使わずに植物を育てる⽅法であり、植物の成⻑に不可⽋な要素を供給する正確にバランスのとれた養分溶液に依存します。 TDS および EC 測定は、溶液中の栄養素濃度を監視し、必要に応じて調整するために使⽤されます。適切な TDS と EC レベルを維持することにより、⽔耕栽培システムは植物に健全な成⻑に必要な栄養素を提供し、収量を最⼤化することができます。
伝統的な⼟壌ベースの農業では、TDS と EC の測定は、灌漑⽤⽔と⼟壌肥沃度を管理するための貴重なツールでもあります。⽔中の過剰な塩分やミネラルは時間の経過とともに⼟壌に蓄積し、⼟壌の塩分濃度の問題、⼟壌汚染、作物の収量の減少につながる可能性があります。
TDS と EC を監視することで、農家は適切な灌漑⽅法と栄養素管理戦略を実施して、⼟壌の塩分濃度を防ぎ、作物⽣産を最適化できます。
さらに、TDS および EC 測定は、植物の栄養素の⽋乏や不均衡を診断するのに役⽴ちます。養液または⼟壌溶液の EC を分析することにより、農家や⽔耕栽培者は特定の栄養素の⽋乏または過剰レベルを特定し、それに応じて栄養計画を調整できるようになります。
⽔産養殖における TDS と EC
TDS と EC の測定は、⿂の飼育や⽔族館のメンテナンスの分野でも重要です。適切な⽔質を維持することは⽔⽣⽣物の健康と幸福にとって極めて重要であり、TDS と EC はこれを達成する上で重要な役割を果たします。
⽔族館では、TDS および EC 測定は、全体的な⽔質を評価し、⿂やその他の⽔⽣⽣物に影響を与える可能性のある潜在的な問題を検出するのに役⽴ちます。 TDS レベルが⾼い場合は、⽔族館の⽔中に⽼廃物、⾷べ残した餌、または過剰なミネラルが蓄積していることを⽰している可能性があります。
TDS を監視することで、⽔族館愛好家は、定期的な⽔の交換や餌やりの調整などの適切な措置を講じて、健全な⽔⽣環境を維持できます。
⽔族館の EC 測定により、溶解イオンの存在に直接関係する⽔の導電率についての洞察が得られます。 ECレベルが⾼い場合は、過剰なミネラル含有量または有害物質の存在を⽰している可能性があります。 EC を測定することで、⽔族館の所有者は潜在的な⽔質問題を特定し、⽔⽣環境を改善するために必要な措置を講じることができます。
TDS と EC の測定は、海⽔⽔族館やサンゴ礁⽔槽などの特殊な⽔族館のセットアップでは特に重要です。これらのシステムには、サンゴやその他の海洋⽣物の微妙なバランスをサポートするための特定の⽔パラメータが必要です。 TDS および EC レベルを監視および制御することは、⽔族館内の海洋⽣態系の安定性と健全性を確保するのに役⽴ちます。
TDS と EC のまとめ
TDS メーターは EC を測定し、変換係数を適⽤することで TDS レベルを推定しますが、この推定は完全に正確ではない可能性があります。測定範囲、精度、変換係数の調整機能などの要素を考慮して、アプリケーションに適したメーターを選択することが重要です。
TDS または EC 測定について詳しく知りたい場合、または⾃分が従事する業界にどのメーターが最適であるかわからない場合は、アトラス サイエンティフィックの世界クラスのチームにお気軽にお問い合わせください。
コメント
導電率 (EC: Electrical Conductivity) を TDS (Total Dissolved Solids) に変換するためには、次のような一般的な近似式を使用します
TDS (mg/L)=EC (µS/cm)×変換係数
ここで、変換係数は水の種類や純度により異なりますが、一般的には 0.5 から 0.7 の範囲に設定されます。例えば、水の場合、変換係数は 0.67 であることが多いです。
純水の場合≒0.5
具体例を示すと：
TDS (mg/L)=EC (µS/cm)×0.67
もし導電率が 1000 µS/cm であれば：
TDS (mg/L)=1000×0.67=670 mg/L
これが一般的な計算式ですが、使用する変換係数は測定環境や水質に依存します。従って、正確な計算を行うには、具体的な水質に基づいた係数を適用する必要があります。