Die Illusion von Reinheit: Beeinflusst die Mineralisierung von Wasser seine Qualität und wie hilft uns das TDS-Messgerät?

In den 90er Jahren war es in Mode, Nitratfüllstandsmesser zu kaufen. Lebensmittelfarben, Konservierungsstoffe sind Unsinn, aber es ist notwendig, die Wassermelone auf Nitrate zu überprüfen. Leider erwies sich diese Geschichte als Obszönität. Aber jetzt sprechen sie von jedem Youtube-Eisen über Wasserqualitätsmesser - TDS-Meter. Nach einer gemeinsamen Entgiftung und dem Wunsch nach einem gesunden Lebensstil möchten viele Menschen einen Zauberstab kaufen, der einen gesunden Lebensstil und eine ewige Jugend gewährleistet und angibt, was zu trinken ist und was nicht.

Die Versuchung, die Wasserqualität „hier und jetzt“ mit einem niedlichen Gerät zu bestimmen, das einem elektronischen Thermometer ähnelt, ist sehr groß. Der Hype um TDS-Meter nimmt weiter zu, weil sie versprechen, das Labor zu ersetzen, die gelösten Verunreinigungen zu berechnen und zu entscheiden, „zu trinken oder nicht zu trinken?“.

All dies ist eine erstaunlich große Substitution von Konzepten. In der Tat kann die Definition der "Reinheit" von Wasser durch den Gehalt an unbekannten gelösten Verunreinigungen mit der Messung von Boa Constrictors bei Papageien gleichgesetzt werden.



Was ist falsch an der Geschichte der TDS-Messgeräte und der Trinkwasserstandards, ob es möglich ist, dem TDS-Messgerät zu vertrauen und die von ihm „zugelassene“ Flüssigkeit zu trinken - im Folgenden verstehen wir im Detail und unter Verwendung erschreckender Begriffe.

Fangen wir von weitem an: Was ist „sauberes und qualitativ hochwertiges“ Wasser?

Für jemanden ist es genug, dass das Leitungswasser klar ist und nicht riecht, jemand es einfriert, um eine „natürliche Struktur“ zu erhalten, einige filtern es, indem sie die Sauberkeit anhand fehlender Ablagerungen messen, und ein fortgeschrittener Benutzer mit einem TDS-Messgerät schreibt eine Bewertung zum Thema „schlechter Filter“ das Wasser daraus ist schmutzig “, nachdem es einen hohen ppm-Wert erhalten hat. Lassen Sie uns dies erklären, aber das Wichtigste zuerst:

• über die Standards der Wasseraufbereitung und die Nuancen der Konzepte "sauber" - "trinken"
• Ist Mineralisierung ein Verschmutzungs- und Qualitätskriterium?
• Wie ändern sich die TDS-Zählerstände nach dem Filter?
• wie das Gerät angeordnet ist und warum es falsch ist, es als TDS-Messgerät zu bezeichnen
• Was ist der Gewinn des Eigentümers?

Ein Wort zu Standards: Sauberkeit ist ein loses Konzept

Da es in der Natur nichts absolut Reines gibt, ist Trinkwasser auch eine Lösung mit Verunreinigungen. Unter ihnen: bedingt nützlich, schädlich, harmlos und sogar "harmlos, aber unangenehm". Der Gehalt an Verunreinigungen in den Wasserversorgungssystemen der Welt wird durch nationale Rechtsvorschriften geregelt, die sich manchmal auf Empfehlungen der WHO konzentrieren. Die zulässigen Stoffkonzentrationen sind jedoch nicht einheitlich.

Der Unterschied ist auf die geologischen Merkmale der Länder und die angemessene Rationalität zurückzuführen. In einer Metropole ist es unpraktisch, Stahlrohre aufzugeben, um Rost zu entfernen. Es ist wirtschaftlich unrentabel, die Steifigkeit zu verringern. Es ist unmöglich, die bakteriologische Sicherheit ohne Chlorierung zu gewährleisten (in den meisten Wasserleitungen). Wenn aufgrund der Geologie des Gebiets oder der Industrie ständig hohe Konzentrationen toxischer Verunreinigungen im Wasser vorhanden sind, werden die lokalen Standards auf die Situation „zugeschnitten“.

Was der Argentinier - MPC, der Deutsche - das Übermaß an WHO-Standards

Betrachten Sie die Unterschiede in den Standards als Beispiel für schädliche Verunreinigungen wie Arsen. Empfehlung der Weltgesundheitsorganisation: Der Gehalt dieses Elements im Trinkwasser sollte 0,01 mg / Liter nicht überschreiten. Obwohl es besser ist, dass es überhaupt nicht im Wasser war, weil Arsen vor einigen Jahren von der WHO offiziell als krebserregend anerkannt wurde.

WHO: „Arsen in hohen Konzentrationen ist natürlich im Grundwasser einer Reihe von Ländern vorhanden . “

In den 1990er Jahren. In Bangladesch wurde das allgegenwärtige Vorhandensein von Arsen im Brunnenwasser registriert. Der nationale Arsenstandard wird jetzt auf 0,05 mg / Liter angehoben. Bis heute besteht jedoch die Gefahr, dass zig Millionen Menschen im Land Arsen in Konzentrationen von weit über 0,05 mg / Liter ausgesetzt werden.

Eine ähnliche natürliche Anomalie wird von der WHO in Argentinien, Kambodscha, Chile, China, Ungarn, Mexiko, Rumänien, Thailand, den USA und Vietnam beobachtet. Insbesondere haben die argentinischen Behörden trotz einer hitzigen Debatte und einer fünfjährigen Suche nach einer Lösung leider keinen Weg gefunden, den nationalen Standard für Arsen von 0,05 mg / Liter auf die von der WHO empfohlenen 0,01 mg / Liter zu senken.

Russische SanPiN-Standards für Arsen im Vergleich zu WHO-, EU- und US-Standards


Aber die WHO hat nicht immer Recht. Einige Regionen der Welt leiden unter Kupferüberschuss. Die Folge der aktiven Verwendung von Kupfer und seinen Legierungen in Rohrleitungen ist in unserem Land, in den USA (1 mg / l) und in Deutschland (2 mg / l) zu einem hohen nationalen MPC für Kupfer geworden. Die Empfehlung der WHO ist jedoch loyal und senkt diesen Balken nicht, obwohl sowohl 1 als auch 2 mg / l sehr, sehr viel sind.

Russische SanPiN-Standards für Kupfer im Vergleich zu WHO-, EU- und US-Standards


Eine ähnliche Situation mit Aluminium. Die Empfehlungen sind nicht sehr streng: Aluminiumsalze werden zur Koagulation bei der kommunalen Wasseraufbereitung verwendet, daher wird überall ein Überschuss an MPC beobachtet. Und Sie können nicht ablehnen, und die Anwesenheit ist schädlich. Während des letzten Jahrzehnts ist der MPC für Aluminium zurückgegangen, aber die aktuellen Zahlen mögen unseren Enkelkindern wild erscheinen.

Russische SanPiN-Standards für Aluminium im Vergleich zu WHO-, EU- und US-Standards


Hygienestandards sind unvollkommen, werden ständig verschärft, und Sie sollten sie nicht als die ultimative Wahrheit behandeln. Denken Sie daran: Blei, Arsen und Aluminium werden durch das, was im MPC vorhanden ist, nicht weniger giftig.

Die kommunale Wasseraufbereitung auf der ganzen Welt hat nicht die Aufgabe, dem Wasserhahn das "sauberste" Wasser zuzuführen. Dies wird durch die Tatsache gerechtfertigt, dass das meiste Wasser unter Umgehung unseres Magens in den Abwasserkanal abfließt. Die Wasserversorgung wird mit sicherem und relativ billigem Wasser versorgt, das nicht vergiftet, wenn es versehentlich unter der Dusche verschluckt oder nach einer stürmischen Party aus Hoffnungslosigkeit getrunken wird. Deshalb denken wir daran:

Wasser, das SanPiN entspricht, „trinkt“. Das Einlegen der Testprobe in die Hand des Analysators am Herzen ist jedoch für den Langzeitgebrauch als Trinker nicht so sauber. Dies ist der erste Schritt in der „Bewertung des Trinkwassers“, darunter Flüssigkeiten, die ohne Reinigung gefährlich zu trinken sind.

Zurück zu unseren Papageien

Oder vielmehr zu Verunreinigungen im Trinkwasser. Einige Substanzen verhindern nicht, dass es harmlos bleibt, während es seine organoleptischen Eigenschaften verschlechtert. So verhalten sich Calciumcarbonate, Magnesiumcarbonate, Natriumchlorid, Phosphate und Sulfate. Sie zeigen zwar ihren Charakter, wenn die Konzentration hoch genug ist.
Lass es hell, laut, aber harmlos Papageien sein .

Einige der Substanzen sind Xenobiotika, Gifte in jeglicher Form und in jeder Konzentration. Dies sind Blei, Quecksilber, Chrom, Arsen, Organochlorverbindungen und viele andere Substanzen. Wie wir bereits herausgefunden haben, wird ihre Konzentration im Leitungswasser sowohl von unseren Reinigungsfähigkeiten als auch von externen Faktoren bestimmt. Sie sind gefährlich, sie verderben das Leben nicht sofort, aber sie tun es effektiv, indem sie beispielsweise das Auftreten und die Entwicklung von Krebstumoren provozieren.
Lass es eine ruhige, aber gefährliche Boa Constrictor sein .

Als Filterhersteller erhalten wir ständig „Beschwerden“ von Kunden, die die Leistung des Filters anhand der Geschwindigkeit der Skalenbildung bewerten. Das heißt, die wahrnehmbaren und lebendigen organoleptischen Eigenschaften von Wasser - Härte und Mineralisierung - werden häufig als Hauptkriterium für die Qualität der Behandlung angesehen.

Die Verwendung eines TDS-Messgeräts wird dem „Experimentator“ sicherlich helfen, die Größe einer Papageienherde abzuschätzen und sogar zu verstehen, dass es ungefähr 38 von ihnen gibt. Er wird jedoch die Boa in ihnen nicht mehr sehen.

Das Hauptziel von Wasserfiltern ist der Schutz vor einem giftigen Cocktail aus Chlorrückständen (Chlor ist Gift), seinen organischen Derivaten sowie industriellen und landwirtschaftlichen Abfallprodukten: Phenolen, Nitraten, Pestiziden, Schwermetallen usw. Je nach Modell können Filter zusätzlich vor Bakterien, Viren, Allergenen, Antibiotika und Hunderten anderer versteckter Bedrohungen schützen.

Ist Mineralisierung ein Verschmutzungs- und Qualitätskriterium?

Wir haben oben diskutiert, dass es keine einheitlichen globalen Standards für Verunreinigungen im Trinkwasser gibt. Vor diesem Hintergrund wirken die Messskalen, die wir in zahlreichen Videos über TDS-Messgeräte beobachten, umso mehr wie eine farbenfrohe Marketing-Abstraktion. Ein Beispiel für eine typische Illustration:


Ähnliche Abbildungen gehen von Video zu Video und besagen, dass mit „ab 400“ gekennzeichnete Proben nicht mehr trinkbar sind. Es ist merkwürdig, dass der Autor eines typischen Youtube-Tests von der Zahl von 4.500 in einem Glas sehr nützlichen Mineralwassers einer angesehenen russischen Marke nicht überrascht ist.

Die Mineralisierung ist der physikalisch-chemische Parameter einer wässrigen Lösung, der beispielsweise ihrer Temperatur entspricht. Natürlich kann auch die Temperatur als Parameter der Wasserqualität angesehen werden, wenn der Urlaub kurz und das Wasser im Meer kühl ist. Oder wenn Sie durstig sind, aber das Wasser gerade gekocht hat. Auch bei der Mineralisierung ist alles relativ und hängt von bestimmten Bedingungen ab.

Die Mineralisierung ist das gleiche „Kriterium“ für die Wasserqualität wie die Temperatur. Dieser Indikator für Süßwasser ist nicht giftig und keine Verschmutzung.

Die Verwendung von Wasser mit unterschiedlichem Salzgehalt ist Gewohnheitssache. Bewohner der Kreidehügel oder diejenigen, die am Meer aufgewachsen sind, wo das Grundwasser auch salzig ist (Hallo, Evpatoria!), Trinken dieses Wasser jeden Tag. SanPiN und WHO erlauben eine Gesamtmineralisierung (durch trockene Rückstände) von nicht mehr als 1 g pro Liter (1000 ppm). Das Wissen, dass die gesamte Mineralisierung Ihres Wassers 100 oder 1000 Einheiten pro TDS-Meter beträgt, hat eine heilige Bedeutung. Unter dem Gesichtspunkt der häuslichen Unannehmlichkeiten ist dies ein unästhetischer Rückstand im Wasserkocher, der Verderb teurer Wasserheizgeräte (Kessel), geschmacklosem Tee und trockener Haut. Dies ist jedoch ohne Gadget offensichtlich.

Warum ist es sinnlos, die Wasserqualität nach dem Erweichen von Durchflussfiltern mit einem TDS-Messgerät zu messen?

Nur der Umkehrosmosefilter ist im Kampf gegen gelöste Verunreinigungen am wirksamsten. Das Prinzip seiner Vorrichtung unterscheidet sich vom Durchflussfilter durch das Vorhandensein einer speziellen Membran. Sie ist es, die Leitungswasser in gereinigtes und verunreinigtes Konzentrat aufteilt, das in die Entwässerung übergeht.

Ein Sorptionswasserreiniger (dh ein fließender Wasserreiniger) kann keine Salze, einschließlich Calcium- oder Magnesiumionen, aus dem Wasser "entfernen". Die Enthärtungsversion des Durchflussfilters verfügt über ein Ionenaustauschmodul, das den Ersatz von Calcium- und Magnesiumionen durch Natriumionen (seltener - Wasserstoff) ermöglicht, die beim Kochen nicht ausfallen.

Die Änderung der TDS-Zählerstände nach dem Durchgang von Wasser durch das Ionenaustauschmodul des Durchflussfilters ist nicht vorhersehbar. Einige Ionen ändern sich zu anderen, wie sich die elektrische Leitfähigkeit ändert, ist sehr schwer zu berechnen. Schwingungen treten sowohl nach oben als auch nach unten auf.

Es kann viele Gründe geben.
Insbesondere während des Ionenaustauschs wandeln sich Calcium und Magnesium in Natrium um. Calcium ist ein doppelt geladenes Ion, Natrium ist einfach geladen. Anstelle eines Kalziums verbleiben also zwei Natriumionen.
Und auch:

• nicht nur die Ladung ist wichtig, sondern auch die Beweglichkeit der Ionen, sie ist auch für die Elemente unterschiedlich;
• Die Mobilität von Ionen und die Geschwindigkeit des Ladungstransfers hängen stark von der qualitativen Umgebung ab, zum Beispiel davon, welche Art von Anionen es gibt.
• Die Konzentration der Verunreinigungen ist ebenfalls wichtig und beeinflusst die endgültige Änderung der elektrischen Leitfähigkeit.
• Sogar die Temperatur von Wasserproben kann den Unterschied in den Messwerten beeinflussen und einen Unterschied von bis zu Hunderten von Einheiten ergeben.

Ohne eine quantitative und qualitative Analyse von Wasser vor dem Ionenaustausch ist es unmöglich vorherzusagen, wie sich der wahre TDS-Wert und die elektrische Leitfähigkeit ändern werden. Die Idee, TDS nach einem Sorptionsfilter zu messen, ist also bedeutungslos.

Das Gerät und der wahre Name des TDS-Messgeräts

Die einzig gültige Messmethode für TDS (Total Dissolved Solids) ist das Verdampfen und Wiegen. Und was Hersteller TDS-Messgeräte nennen, sind tatsächlich Leitmesser.

Extrem vereinfachtes Schema des Konduktometers:

1. Die beiden Elektroden sind durch einen isolierenden Spalt (Luft) getrennt.
2. Ein bekanntes Potential (Spannung) wird an die Elektroden angelegt.
3. Wenn ein leitfähiges Medium (Wasser mit gelösten Substanzen) in den Spalt zwischen ihnen eintritt, wird die Größe des Stroms gemessen, der zwischen den Elektroden fließt.

Wasser ohne Verunreinigungen (rein):

A. hat einen hohen Widerstand und eine geringe Leitfähigkeit;
B. es hat wenige Ionen (Ladungsträger elektrischer Ladung);
Wenn Elektrolyte in das System gelangen (reines Wasser wird gesalzen), werden Ladungsträger gebildet - Ionen, die die elektrische Leitfähigkeit erhöhen, da sie Träger einer elektrischen Ladung sind.

Was ist los mit TDS-Messgeräten?

Problem 1 - Terminologisch

In Wasser vorhandene lösliche Nichtelektrolyte fügen dem Wasser keine elektrische Leitfähigkeit hinzu, d.h. Ein konduktometrisches TDS-Messgerät, das in mit destilliertem Wasser gebrühten süßen Tee getaucht ist, zeigt einen extrem niedrigen Wert, aber wenn Wasser verdampft und gewogen wird, sind die trockenen Rückstände hoch.

TDS (Total Dissolved Solids) bezeichnet die Masse der festen Rückstände, die entstehen, wenn das gesamte Wasser verdampft wird. Lösliche Elektrolyte (Salze, Säuren, Basen), lösliche Nichtelektrolyte und unlösliche Feststoffe (Sand, Ton), deren Gesamtmasse in der Chemie als TDS bezeichnet wird, verbleiben im festen Rückstand. Übrigens gibt es in der russischen Terminologie den Begriff „Gesamtsalzgehalt“, der den Wert, den ein Konduktometer misst, viel genauer widerspiegelt.

Aufgabe 2 - Äquivalente Messung

Das TDS-Messgerät wird am häufigsten mit Natriumchlorid kalibriert. Wenn sich die ionische Zusammensetzung des getesteten Wassers von Natriumchlorid unterscheidet (sehr hartes Wasser, das Calcium / Magnesium-Ionen und Hydrocarbonationen enthält), sind die durch die Natriumchlorid-Kalibrierung neu berechneten Schätzungen des Salzgehalts in ppm sehr ungefähr.

Im Trinkwasser ist Natriumchlorid selten die dominierende Komponente. Aus Makrokationen stammen Ionen von Kalzium, Magnesium, Kalium usw. Von den Anionen - Chlorid, Sulfat, Carbonat / Bicarbonat, Silikat, Phosphat usw. Alle mit unterschiedlicher Mobilität tragen eine elektrische Ladung.

Im engeren Sinne ist es unmöglich, über das TDS-Messgerät zu sagen, dass es „Wasserhärte“, „Salzkonzentration“ oder, Gott bewahre, „Wasserverschmutzung“ misst. Das einzige, was über ihn gesagt werden kann, ist, dass er auf dem Display die äquivalente Konzentration der Natriumchloridlösung in ppm (mg / l) bei einer Temperatur von 25 ° C anzeigt, was den gleichen Wert der elektrischen Leitfähigkeit ergibt, den das Gerät hier und jetzt aufgezeichnet hat.

Was ist die Rentabilität eines Konduktometers?

Im Video erklären wir deutlich, welche Flüssigkeiten neben der Salzlösung exorbitante ppm ergeben, wie sich die Wassertemperatur auf die Genauigkeit der Messung auswirkt, und führen auch ein Experiment mit einem Insektizid durch, das kein Elektrolyt ist.



Und im „trockenen festen Rückstand“ zum Thema TDS-Messgerät haben wir:

Was ein TDS-Messgerät nicht kann

1. Mit einem TDS-Messgerät allein können Sie die Reinheit und Sicherheit von Leitungswasser oder einer anderen Lösung nicht bestimmen, wie:

• Nicht alle Elektrolytsubstanzen sind gefährlich.
• Nicht alle gefährlichen Substanzen sind Elektrolyte, was bedeutet, dass sie für das TDS-Messgerät unsichtbar bleiben.

2. Die Arbeitsqualität eines Sorptionswasserreinigers mit einem TDS-Messgerät kann ebenfalls nicht bestimmt werden, da dieser Filtertyp die Mineralzusammensetzung von Wasser nicht immer verändert.

Wenn ein TDS-Messgerät nützlich ist

1. Ein TDS-Messgerät hilft bei der Abschätzung der Gesamtmineralisierung von Wasser in Fällen, in denen die Installation eines Filters in Frage kommt, dessen Funktionsprinzip auf einer Änderung der Mineralzusammensetzung von Wasser beruht (Umkehrosmose).

2. Das TDS-Messgerät hilft Ihnen zu verstehen, wann es Zeit ist, die Membran im Umkehrosmosefilter zu wechseln oder ob ihre Lebensdauer ausreicht. Wenn Sie eine Membran austauschen, können Sie auf diese Weise überprüfen, ob sie defekt ist.

3. Das Messen verschiedener Flüssigkeiten mit einem TDS-Messgerät ist eine großartige Möglichkeit, Zeit mit Kindern zu verbringen und ihnen zu sagen, was elektrische Leitfähigkeit ist und warum das Messen von Boa-Verengungen bei Papageien Spaß macht, wenn auch nicht praktikabel.