Độ dẫn điện của nước bao nhiêu là an toàn? Phương pháp đo chính xác và ứng dụng thực tế

Độ dẫn điện của nước là gì? và độ dẫn điện của nước bao nhiêu là an toàn? Những câu hỏi này không chỉ giúp đánh giá chất lượng nước uống mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình sản xuất, xử lý nước trong công nghiệp. Bài viết dưới đây Extech sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm cũng như chỉ số bao nhiêu là an toàn, đồng thời giới thiệu các phương pháp đo độ dẫn điện chính xác, từ đó giúp bạn hiểu rõ hơn về mức độ an toàn của nguồn nước mình đang sử dụng.

Độ dẫn điện của nước là gì?

Độ dẫn điện của nước chính là khả năng truyền tải dòng điện của nước nhờ vào sự chuyển động của các ion hòa tan. Khi các ion như Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ hay Cl⁻ tồn tại trong nước, chúng giúp tạo ra một con đường để dòng điện chạy qua. Chỉ số này không chỉ cho chúng ta biết mức độ tinh khiết của nước mà còn là một thước đo quan trọng để đánh giá chất lượng nguồn nước trong sinh hoạt và sản xuất công nghiệp.

Độ dẫn điện hay còn gọi là EC, thường được đo bằng các đơn vị khác nhau như S/cm, mS/cm và µS/cm. Công thức cơ bản để tính độ dẫn điện là:
  σ = 1/ρ

Trong đó:

• σ là độ dẫn điện (S/cm)
• ρ là điện trở suất (Ω·cm)

Cách chuyển đổi đơn vị độ dẫn điện đo nước như sau: 

• 1 S/cm = 1000 mS/cm
• 1mS/m= 10 µS/cm
• 1 dS/m = 1000 µS/cm
• ms/cm to ds/m = 1 hay 1 dS/m = 1 mS/cm
• 1 µmho/cm = 1 µS/cm

Trong đó 1 S = 1 Siemens = 1 ohm -1 = 1 mho. Sử dụng µS / cm làm đơn vị mặc định cho EC.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dẫn điện của nước

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ dẫn điện của nước khá đa dạng và liên quan mật thiết đến thành phần, điều kiện vật lý cũng như nguồn gốc của nước.

• Nồng độ và số lượng điện tích: Nước chứa nhiều ion (ví dụ: Na⁺, Cl⁻, K⁺, SO₄²⁻, NO₃⁻, PO₄³⁻) sẽ có khả năng truyền tải điện cao hơn vì các ion này tạo thành “đường dẫn” cho dòng điện.
• Sự di chuyển (tính di động) của các ion: Tốc độ chuyển động của các ion trong dung dịch ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng dẫn điện; ion di chuyển nhanh hơn giúp tăng cường khả năng truyền tải dòng điện.
• Nhiệt độ của nước: Khi nhiệt độ nước tăng, các ion chuyển động nhanh hơn, từ đó làm tăng độ dẫn điện của nước.
• Trạng thái oxy hóa – khử của nước: Các phản ứng oxy hóa – khử có thể thay đổi số lượng ion tự do trong nước, ảnh hưởng đến khả năng truyền tải điện.
• Nồng độ các muối hòa tan (TDS): Nước có nồng độ muối hòa tan cao (TDS cao) thường dẫn điện tốt hơn, vì lượng ion trong nước tăng lên theo đó.
• Nguồn gốc của nước: Các loại nước khác nhau (nước biển, nước uống, nước tinh khiết, nước thải) có thành phần ion và chất hòa tan khác nhau, dẫn đến sự khác biệt rõ rệt về độ dẫn điện. Ví dụ, nước biển với hàm lượng muối cao có độ dẫn điện lớn, trong khi nước tinh khiết lại gần như không dẫn điện.

Độ dẫn điện của nước bao nhiêu là an toàn?

Độ dẫn điện của nước phản ánh mức độ chứa các chất hòa tan và gián tiếp cho biết chất lượng nguồn nước. Vậy độ dẫn điện của nước bao nhiêu là an toàn? Theo các tiêu chuẩn quốc tế, mức độ an toàn của nước được đánh giá khác nhau: 

WHO (Tổ chức Y tế Thế giới) không quy định cụ thể, nhưng nước dưới 500 µS/cm thường được coi là đạt chất lượng tốt, trong khi EPA (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ) khuyến nghị nước uống nên có độ dẫn điện ≤ 500 µS/cm để đảm bảo không vượt quá giới hạn an toàn của các chất hòa tan.

Đồng thời, theo tiêu chuẩn QCVN 6-1:2010/BYT về nước đóng chai đặt mức giới hạn độ dẫn điện từ 750 đến 1000 µS/cm, dựa trên giới hạn TDS 500 mg/L nhằm cân bằng lượng khoáng chất có lợi. 

Trong khi đó, QCVN 02:2009/BYT đối với nước sinh hoạt cho phép độ dẫn điện lên đến 2500 µS/cm, mặc dù mức này không được khuyến nghị cho mục đích uống trực tiếp. Dưới đây là bảng chỉ số độ dẫn điện trong nước mà bạn có thể tham khảo:

Như vậy nếu bạn đang tìm kiếm nguồn nước uống an toàn, mức độ dưới 500 µS/cm là tiêu chí lý tưởng, giúp bạn lựa chọn những sản phẩm đảm bảo chất lượng và an toàn cho sức khỏe.

 Độ dẫn điện của nước ảnh hưởng thế nào đến sức khỏe?

Nếu nước có độ dẫn điện quá cao thì có thể là dấu hiệu của việc chứa nhiều chất hòa tan, trong đó có thể bao gồm kim loại nặng và các chất ô nhiễm khác. Những chất này nếu tích tụ lâu dài trong cơ thể có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe như độc tính, tổn thương thận, và các bệnh liên quan đến hệ thần kinh.

Ngược lại, nước có độ dẫn điện quá thấp cũng không hoàn toàn là tốt nếu sử dụng lâu dài, vì nó có thể cho thấy nguồn nước thiếu các khoáng chất cần thiết như canxi, magie và các ion có lợi khác. Những khoáng chất này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe xương, chức năng thần kinh và các quá trình trao đổi chất trong cơ thể. 

Vì vậy việc kiểm soát độ dẫn điện của nguồn nước không chỉ giúp đánh giá chất lượng nước mà còn là một biện pháp phòng ngừa nguy cơ tiêu thụ các chất độc hại.

Phương pháp đo độ dẫn điện của nước

Để đo độ dẫn điện của nước một cách chính xác,hiện nay cách phổ biến và chính xác nhất là sử dụng bút đo độ dẫn điện, thiết bị này giúp đánh giá nhanh chóng khả năng truyền tải dòng điện của nước thông qua các ion hòa tan. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng các điện cực được nhúng trực tiếp vào mẫu nước để đo dòng điện chạy qua dung dịch, từ đó tính ra chỉ số độ dẫn điện theo công thức cơ bản (EC = 1/ρ).

Dưới đây là một số model đo độ dẫn điện của nước được ưa chuông với thiết kế nhỏ gọn, tính chính xác cao và giúp đo cho ra kết quả nhanh chóng. Ngoài ra một số model còn tích hợp thêm chức năng đo của một máy đo độ pH, máy đo TDS, máy đo nhiệt độ mà bạn có thể tham khảo như Extech EC150, Extech EC100, Extech EC410.

Để sử dụng bút đo độ dẫn điện của nước, bạn thực hiện theo các bước như sau:

Bước 1: Trước tiên, hãy bật nguồn thiết bị và kiểm tra pin (nếu sử dụng) để đảm bảo rằng thiết bị hoạt động ổn định. Sau đó, chọn chế độ đo độ dẫn điện (EC) trên menu hoặc bằng cách nhấn nút chức năng nếu thiết bị hỗ trợ nhiều chế độ. 

Bước 2: Để có kết quả đo chính xác thì bạn cần hiệu chuẩn bút trước khi đo. Lấy dung dịch hiệu chuẩn theo hướng dẫn của nhà sản xuất và đổ vào một bình sạch. Kích hoạt chế độ hiệu chuẩn trên thiết bị, sau đó nhẹ nhàng nhúng đầu dò vào dung dịch chuẩn. Hãy đợi cho đến khi màn hình hiển thị báo hiệu rằng quá trình hiệu chuẩn đã thành công.

Bước 3: Sau khi hoàn tất quá trình hiệu chuẩn, rửa đầu dò bằng nước cất hoặc dung dịch vô trùng để loại bỏ hoàn toàn dư lượng dung dịch hiệu chuẩn còn sót lại từ đó giúp giảm sai lệch kết quả khi đo mẫu nước.

Bước 4: Tiếp theo, hãy đổ mẫu nước cần đo vào bình hoặc trực tiếp nhúng đầu dò vào nguồn nước sao cho đầu dò được ngâm hoàn toàn trong mẫu. Giữ thiết bị ổn định và chờ vài giây cho đến khi số đo hiển thị trên màn hình trở nên ổn định.

Bước 5: Sau khi có được kết quả đo, ghi chép lại giá trị đo được hoặc sử dụng chức năng lưu trữ dữ liệu có sẵn trên thiết bị nếu có.

Bước 6: Khi đã hoàn thành phép đo, rửa sạch đầu dò một lần nữa bằng nước cất để loại bỏ mọi tạp chất còn sót lại để đảm bảo rằng kết quả đo trong những lần sử dụng tiếp theo luôn đạt độ chính xác cao.

Bước 7: Cuối cùng, hãy tắt thiết bị và lưu trữ ở nơi khô ráo, tránh ánh sáng trực tiếp và nhiệt độ cao. 

Ứng dụng của độ dẫn điện trong đời sống và công nghiệp

Việc đo độ dẫn điện của nước là công cụ thiết yếu giúp kiểm soát và đảm bảo chất lượng, từ sản xuất nước uống đến nuôi trồng thủy sản, dược phẩm và cả sản xuất thực phẩm. Dưới đây là những ứng dụng tiêu biểu của phương pháp này:

• Sản xuất nước uống và đóng chai: Trong ngành sản xuất nước uống, đo độ tinh khiết của nước qua chỉ số độ dẫn điện là bước không thể thiếu. Việc này giúp đảm bảo nước đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt, hạn chế tối đa tạp chất và kim loại nặng, từ đó tạo ra nước uống chất lượng cao và an toàn cho người tiêu dùng.
• Ngành nuôi trồng thủy sản: Đo độ dẫn điện cũng được áp dụng trong ngành nuôi trồng thủy sản để xác định độ mặn của nước biển. Điều này rất quan trọng vì nó giúp các nhà nuôi điều chỉnh môi trường nuôi sao cho phù hợp với điều kiện sống tự nhiên của cá, tôm, từ đó đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm nuôi trồng.
• Ngành y tế và dược phẩm: Trong các quá trình pha chế thuốc và sản xuất các sản phẩm y tế, nước siêu tinh khiết là yếu tố then chốt. Chỉ số độ dẫn điện rất thấp của nước siêu tinh khiết giúp loại bỏ những tác nhân ô nhiễm, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các sản phẩm dược phẩm và y tế, góp phần bảo vệ sức khỏe người sử dụng.
• Sản xuất thực phẩm và công nghiệp điện tử: Kiểm soát chất lượng nước thông qua việc đo độ dẫn điện là một phương pháp hiệu quả trong sản xuất thực phẩm và công nghiệp điện tử. Qua đó, các nhà sản xuất có thể đảm bảo rằng quy trình sản xuất luôn diễn ra theo tiêu chuẩn chất lượng cao, tạo ra sản phẩm cuối cùng không chỉ an toàn mà còn đáng tin cậy.

FAQs: Các câu hỏi thường gặp

Nước tinh khiết có dẫn điện không?

Nước tinh khiết hầu như không dẫn điện vì nó không chứa các ion tự do. Do đó, nếu bạn đo độ dẫn điện của nước cất hoặc nước đã được khử ion, giá trị EC sẽ rất thấp hoặc gần như bằng 0.

Độ dẫn điện của nước dùng máy đo có cho thấy nước an toàn để uống không?
Thông thường, nếu chỉ số độ dẫn điện của nước dưới 500 µS/cm, nước đó được coi là an toàn để uống theo các tiêu chuẩn của WHO và EPA. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn cụ thể có thể khác nhau tùy theo quy định từng quốc gia và loại nước sử dụng.

Nước có độ dẫn điện cao có ảnh hưởng gì đến sức khỏe không?
Nước có độ dẫn điện cao thường chứa nhiều ion hòa tan, có thể bao gồm cả các kim loại nặng và tạp chất không mong muốn. Việc tiêu thụ nước với chỉ số EC vượt quá mức an toàn có thể gây ra các vấn đề sức khỏe, vì vậy cần kiểm tra và xử lý nguồn nước kỹ càng trước khi sử dụng.

Nhiệt độ có ảnh hưởng đến độ dẫn điện của nước không?
Có, nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến độ dẫn điện của nước. Khi nhiệt độ tăng, các ion chuyển động nhanh hơn, làm tăng khả năng truyền tải điện. Do đó, nhiều thiết bị đo hiện nay được trang bị chức năng bù nhiệt để đảm bảo kết quả đo chính xác.

Như vậy, độ dẫn điện của nước là một chỉ số quan trọng phản ánh trực tiếp chất lượng nguồn nước thông qua nồng độ ion hòa tan. Từ khái niệm cơ bản, yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp đo chính xác và ứng dụng thực tế, việc hiểu rõ về độ dẫn điện giúp chúng ta đánh giá mức độ an toàn của nước sinh hoạt, kiểm soát quy trình sản xuất công nghiệp và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. 

Để đảm bảo kết quả đo tin cậy, người dùng nên lựa chọn thiết bị đo chất lượng, tuân thủ hướng dẫn kỹ thuật và tham khảo các tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế liên quan. Qua đó, việc kiểm soát độ dẫn điện của nước không chỉ là giải pháp khoa học mà còn là trách nhiệm trong việc duy trì nguồn tài nguyên nước sạch và bền vững.

Xem thêm: Nhiệt độ của nước đá đang tan và khi đông đặc là bao nhiêu?

Độ mặn bao nhiêu thì tưới cây được? Hướng dẫn đo độ mặn nước tưới cây chính xác