Сравнение проводимости двух разных растворов — Наука в гидропонике
Электропроводность, возможно, является наиболее неправильно понимаемым и ошибочно используемым измерением в гидропонной культуре. Это во многом связано с тем, что проводимость также называется измерением «полностью растворенного твердого вещества» (TDS), а шкала проводимости выражается в единицах «частей на миллион», единицах концентрации, которые только вызывают путаницу в этой области. Сегодня я хочу поговорить о важном последствии этой путаницы, которая возникает, когда вы пытаетесь сравнить проводимость различных питательных растворов. Я расскажу о недавнем случае, с которым я столкнулся, и о том, как он вызвал серьезные проблемы из-за естественного непонимания того, как работает проводимость.
–
–
Садовод хотел провести параллельное испытание двух составов питательных веществ в идентичных условиях выращивания. Затем этот садовод решил, что лучший способ сделать это — убедиться, что электропроводность и pH двух растворов были идентичными после приготовления питательных растворов, тогда они оба будут эквивалентны с точки зрения их силы, и различия в результатах будут полностью из-за к различиям в ионных соотношениях между ними обоими. Среда была той же, окружающая среда была такой же, и генетика растений была той же.
Однако с этим мышлением была небольшая проблема. Одинаковая проводимость в двух разных растворах — не одно и то же.. Вы можете подумать, что использование двух разных питательных растворов с проводимостью 2,0 мСм/см может означать, что их «сила» одинакова, но на самом деле сила раствора — в соответствии с тем, что на самом деле испытывает растение — определяется его осмотическим потенциалом. давление и осмотическое давление, хотя и пропорциональны проводимости в пределах одного и того же раствора, не могут быть экстраполированы при изменении состава раствора. Эта путаница еще больше усугубляется, когда люди видят числа проводимости в ppm, потому что выражение в мг/л заставляет их думать, что в двух растворах одинаковое «количество вещества». Это не вариант.
Все, что делает ppm, это говорит вам, что ваш раствор имеет такую же проводимость, как эталон с этой концентрацией ppm (обычно NaCl или KCl), но ничего не говорит вам о том, сколько растворенных твердых веществ действительно присутствует в вашем питательном растворе. Учитывая, что непроводящие вещества также влияют на осмотическое давление раствора, может случиться так, что питательный раствор с той же проводимостью, что и другой, в действительности содержит гораздо больше растворенных твердых веществ, что делает его гораздо более концентрированным в реальном выражении по сравнению с другим раствором. .
–
–
В вышеупомянутом частном случае один раствор содержал хелатирующий агент, который эффективно делал значительное количество ионов нейтральными по заряду (фактически делая их непроводящими), уменьшая измеренную проводимость примерно на 20% при том же осмотическом давлении, что и другой раствор. Таким образом, в то время как производитель кормил два раствора с одинаковой проводимостью, второй раствор был примерно на 20% более концентрированным в реальном выражении (в терминах осмотического давления) по сравнению с другим. Растения отреагировали на это очень негативно, поскольку проводимость уже была достаточно высокой, поэтому садовод ошибочно предположил, что это связано с ионными отношениями, а не просто с ошибкой в оценке концентраций. Второе решение было намного сильнее в реальном выражении, хотя проводимость была такой же.
Поэтому при сравнении двух питательных растворов следует прибегать к измерениям, отличным от проводимости, потому что нельзя сравнивать проводимость двух разных растворов с разным ионным составом. один и тот же уровень проводимости приведет к двум совершенно разным значениям осмотического давления. Их сильные стороны будут нет быть таким же. Если вы хотите сравнить два разных раствора с одинаковой реальной силой, вам нужно использовать осмометр для определения этой точки, и, к сожалению, осмометры недешевы и непрактичны в использовании.
Однако другая возможность состоит в том, чтобы просто сравнивать при постоянной концентрации данного элемента. Проведите лабораторный анализ двух приготовленных удобрений — помните, что вы не можете доверять этикеткам, чтобы получить реальные значения состава — рассчитайте, сколько данного элемента, например азота, присутствует при данной норме внесения, а затем выберите другое удобрение, чтобы соответствовать этой концентрации N. Осмотическое давление, вероятно, будет другим, но, по крайней мере, при таком тесте A/B вы будете сравнивать яблоки с яблоками в том смысле, что единственной переменной будет соотношение ионов N:X между двумя растворами. Общая сила будет отличаться, но это будет связано с различиями в ионных соотношениях, что, вероятно, вы и захотите проверить.
