Почему TDS НЕ равно общему количеству растворенных твердых веществ в гидропонике — Наука в гидропонике

Электропроводность — очень часто используемый в гидропонике метод измерения, но очень плохо изученный. В прошлом я написал несколько постов о проводимости (1,2,3), и сегодня я хочу поговорить об использовании термина «Общее количество растворенных твердых веществ» и неправильном использовании единицы измерения «частей на миллион» для выражения измерения. электропроводности. В этой статье я расскажу вам, почему этот термин вообще существует и почему его использование в гидропонике ужасно вводит гроверов в заблуждение.

Проводимость — это всего лишь мера того, насколько легко электрическому заряду перейти от одного электрода определенной области к другому. Обычно он выражается в мСм/см, что представляет собой измерение проводимости (противоположное сопротивлению) и площади (площадь электрода). Как же мы можем получить от этого такое измерение, как «ppm», которое измеряет концентрацию чего-либо в мг/л? Что вообще означает измерение 500 ppm? Концентрацию чего мы выражаем?

Ответ заключается в практическом использовании проводимости и упрощении, позволяющем упростить оценку источников воды. Проводимость обычно линейно пропорциональна количеству чистой соли, растворенной в растворе при низких концентрациях. Для чистой соли, такой как поваренная соль (NaCl), чем выше концентрация соли в растворе, тем выше проводимость (вы можете видеть это на изображении выше). Люди, работающие над качеством воды, поняли, что обычно имеют дело с аналогичными комбинациями солей (карбонаты Mg и Ca и, возможно, некоторые хлориды Na и K), поэтому они решили использовать некоторые стандартные смеси солей (скажем, KCl, NaCl или смесь Ca/Mg/K). /Na соли), а затем использовать проводимость в качестве показателя концентрации этих веществ, которые на самом деле находятся в растворе. Таким образом, «частей на миллион», которые показывает ваш измеритель электропроводности, — это всего лишь эквивалент проводимости какого-то стандарта. Измеритель, показывающий проводимость 500 частей на миллион, говорит вам, что «ваш раствор имеет такую ​​же проводимость, как раствор стандарта с концентрацией 500 частей на миллион». Как упоминалось ранее, «стандарт» может меняться, поэтому существует несколько разных шкал TDS. Один измеритель может показывать такую ​​же проводимость, как и раствор KCl с такой концентрацией, а другой может показывать NaCl.

Вышеупомянутое очень полезно, когда вы измеряете вещи, которые имеют тенденцию быть похожими, но это становится полным кошмаром, когда состав того, что вы измеряете, может существенно измениться. В гидропонике у вас есть большое разнообразие различных солей, все с очень разными значениями проводимости при разных концентрациях.. Посмотрите на график выше, который показывает проводимость как функцию концентрации для 8 различных солей, обычно используемых в гидропонной культуре. Если вы приготовите три раствора, один с 1000 ppm раствора сульфата калия, другой с 1000 ppm раствора монофосфата калия и третий с 1000 ppm нитрата аммония, и измерите их с помощью вашего кондуктометра, они будут все дают очень разные результаты. Измеритель может быть близок к 0,95 мСм/см для монофосфата калия, но он может показывать почти 1,5 мСм/см для сульфата калия. Оба раствора содержат 1000 частей на миллион «общего количества растворенных твердых веществ», но измеритель проводимости говорит вам, что у одного 500 частей на миллион, а у другого почти 800 частей на миллион, и ни один из них даже близко не стоит. Это связано с тем, что «общее количество растворенных твердых веществ», используемое для измерения качества воды, является бессмысленным измерением в гидропонике, поскольку оно связано с фактическими значениями ppm растворенных веществ.

Это основная причина, по которой никогда не следует сравнивать значения EC питательных веществ, содержащих разное соотношение солей, потому что они просто не совпадают. Одно питательное вещество может дать вам 100 частей на миллион калия на каком-то уровне ЕС, а другое может дать вам 200 частей на миллион. Думать, что наличие одного и того же уровня EC означает, что оба они имеют одинаковую «силу», является большой ошибкой, поскольку это никогда не произойдет, когда два питательных раствора смешиваются с разными соотношениями питательных веществ. По этой же причине некорректно сравнивать значения EC для вегетативной и цветущей формул. Раствор в овощах может содержать намного больше нитратов, а раствор в цветах может содержать больше фосфатов. Как мы видели выше, это может означать, что раствор «такой же концентрации» может фактически иметь значительно более низкое измеренное значение EC.

Поскольку измерение TDS ничего не говорит вам об «общем количестве растворенных твердых веществ» в гидропонике, вам следует избегать его использования, чтобы избежать путаницы.. Это важно, так как концентрации питательных веществ обычно также выражаются в частях на миллион фактических питательных веществ, растворенных в растворах. Вместо этого используйте обычные измерения электропроводности вашего измерителя в виде проводимости на единицу площади. Вы также должны позаботиться о том, чтобы использовать только значения EC, чтобы говорить о сравнительной силе, когда вы говорите о рецептуре, в которой соотношение питательных веществ остается прежним. Если это не так, то вам не следует сравнивать два решения, поскольку это может сильно отклоняться от реальности.

Мой совет — не думать в терминах EC с самого начала, а думать о концентрациях питательных веществ, готовить растворы, которые соответствуют желаемой концентрации, а затем использовать EC этих растворов в качестве эталона, чтобы узнать, правильно ли они приготовлены или нет. Электропроводность должна быть измерением, используемым для подтверждения, но не в качестве руководящего принципа. Например, цель должна состоять в том, чтобы «приготовить раствор, содержащий 150 частей на миллион N и соотношение K:N 1,2», а не «приготовить раствор с ЕС 1,2 мСм/см».