Notizie - Cos'è un sensore di conduttività nell'acqua?

La conduttività è un parametro analitico ampiamente utilizzato in varie applicazioni, tra cui la valutazione della purezza dell'acqua, il monitoraggio dell'osmosi inversa, la convalida del processo di pulizia, il controllo dei processi chimici e la gestione delle acque reflue industriali.

Un sensore di conduttività per ambienti acquosi è un dispositivo elettronico progettato per misurare la conduttività elettrica dell'acqua.

In linea di principio, l'acqua pura presenta una conduttività elettrica trascurabile. La conduttività elettrica dell'acqua dipende principalmente dalla concentrazione di sostanze ionizzate in essa disciolte, ovvero particelle cariche come cationi e anioni. Questi ioni provengono da fonti quali sali comuni (ad esempio, ioni sodio Na⁺ e ioni cloruro Cl⁻), minerali (ad esempio, ioni calcio Ca²⁺ e ioni magnesio Mg²⁺), acidi e basi.

Misurando la conduttività elettrica, il sensore fornisce una valutazione indiretta di parametri come i solidi totali disciolti (TDS), la salinità o il grado di contaminazione ionica nell'acqua. Valori di conduttività più elevati indicano una maggiore concentrazione di ioni disciolti e, di conseguenza, una minore purezza dell'acqua.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento fondamentale di un sensore di conduttività si basa sulla legge di Ohm.

Componenti principali: i sensori di conduttività utilizzano in genere configurazioni a due o quattro elettrodi.
1. Applicazione della tensione: una tensione alternata viene applicata a una coppia di elettrodi (gli elettrodi di comando).
2. Migrazione degli ioni: sotto l'influenza del campo elettrico, gli ioni nella soluzione migrano verso elettrodi di carica opposta, generando una corrente elettrica.
3. Misurazione della corrente: la corrente risultante viene misurata dal sensore.
4. Calcolo della conduttività: utilizzando la tensione applicata nota e la corrente misurata, il sistema determina la resistenza elettrica del campione. La conduttività viene quindi ricavata in base alle caratteristiche geometriche del sensore (area dell'elettrodo e distanza tra gli elettrodi). La relazione fondamentale è espressa come:
Conduttività (G) = 1 / Resistenza (R)

Per ridurre al minimo le imprecisioni di misurazione causate dalla polarizzazione dell'elettrodo (dovuta a reazioni elettrochimiche sulla superficie dell'elettrodo) e dagli effetti capacitivi, i moderni sensori di conduttività utilizzano l'eccitazione a corrente alternata (CA).

Tipi di sensori di conduttività

Esistono tre tipi principali di sensori di conduttività:
• I sensori a due elettrodi sono adatti per misurazioni di acqua ad elevata purezza e bassa conduttività.
I sensori a quattro elettrodi vengono impiegati per intervalli di conduttività da media ad alta e offrono una maggiore resistenza all'incrostazione rispetto ai modelli a due elettrodi.
• I sensori di conduttività induttivi (toroidali o senza elettrodi) vengono utilizzati per livelli di conduttività da medi a molto elevati e presentano una resistenza superiore alla contaminazione grazie al loro principio di misurazione senza contatto.

Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. è impegnata nel monitoraggio della qualità dell'acqua da 18 anni, producendo sensori di alta qualità per la qualità dell'acqua, distribuiti in oltre 100 paesi in tutto il mondo. L'azienda offre i seguenti tre tipi di sensori di conducibilità:

Il DDG - 0,01 - / - 1,0/0,1
Misurazione della bassa conduttività nei sensori a 2 elettrodi
Applicazioni tipiche: preparazione dell'acqua, prodotti farmaceutici (acqua per preparazioni iniettabili), alimenti e bevande (regolazione e preparazione dell'acqua), ecc.

EC-A401
Misurazione dell'elevata conduttività nei sensori a 4 elettrodi
Applicazioni tipiche: processi CIP/SIP, processi chimici, trattamento delle acque reflue, industria della carta (controllo della cottura e dello sbiancamento), alimenti e bevande (monitoraggio della separazione di fase).

IEC-DNPA
Sensore a elettrodo induttivo, resistente alla forte corrosione chimica
Applicazioni tipiche: processi chimici, cellulosa e carta, produzione di zucchero, trattamento delle acque reflue.

Campi di applicazione chiave

I sensori di conduttività sono tra gli strumenti più ampiamente utilizzati nel monitoraggio della qualità dell'acqua e forniscono dati essenziali in numerosi settori.

1. Monitoraggio della qualità dell'acqua e protezione ambientale
- Monitoraggio di fiumi, laghi e oceani: utilizzato per valutare la qualità complessiva dell'acqua e rilevare la contaminazione dovuta allo scarico delle acque reflue o all'intrusione di acqua marina.
- Misurazione della salinità: essenziale nella ricerca oceanografica e nella gestione dell'acquacoltura per mantenere condizioni ottimali.

2. Controllo dei processi industriali
- Produzione di acqua ultrapura (ad esempio, nell'industria farmaceutica e dei semiconduttori): consente il monitoraggio in tempo reale dei processi di purificazione per garantire la conformità ai rigorosi standard di qualità dell'acqua.
- Sistemi di alimentazione dell'acqua della caldaia: facilitano il controllo della qualità dell'acqua per ridurre al minimo la formazione di calcare e la corrosione, migliorando così l'efficienza e la longevità del sistema.
- Sistemi di circolazione dell'acqua di raffreddamento: consentono il monitoraggio dei rapporti di concentrazione dell'acqua per ottimizzare il dosaggio chimico e regolare lo scarico delle acque reflue.

3. Trattamento dell'acqua potabile e delle acque reflue
- Tiene traccia delle variazioni nella qualità dell'acqua grezza per supportare una pianificazione efficace del trattamento.
- Aiuta a controllare i processi chimici durante il trattamento delle acque reflue per garantire la conformità normativa e l'efficienza operativa.

4. Agricoltura e acquacoltura
- Monitora la qualità dell'acqua di irrigazione per mitigare il rischio di salinizzazione del suolo.
- Regola i livelli di salinità nei sistemi di acquacoltura per mantenere un ambiente ottimale per le specie acquatiche.

5. Ricerca scientifica e applicazioni di laboratorio
- Supporta l'analisi sperimentale in discipline quali chimica, biologia e scienze ambientali attraverso misurazioni precise della conduttività.

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Data di pubblicazione: 29 settembre 2025