ความหมายของการนำไฟฟ้า (Electrical Conductivity) ของน้ำคือความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้า เป็นการวัดความเข้มข้นของไอออนที่ละลายซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในน้ำ
น้ำบริสุทธิ์นั้นเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดีเนื่องจากมีไอออนน้อยมาก อย่างไรก็ตาม เมื่อน้ำสัมผัสกับเกลือ แร่ธาตุ หรือสารอื่นๆ ที่ละลายอยู่ น้ำจะกลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นเนื่องจากมีไอออนเหล่านี้
โดยทั่วไปค่าการนำไฟฟ้าของน้ำจะวัดเป็นหน่วยซีเมนส์ต่อเมตร (S/m) หรือไมโครซีเมนส์ต่อเซนติเมตร (μS/cm) มันได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ รวมไปถึง:
- ไอออนที่ละลายน้ำ: ความเข้มข้นและประเภทของไอออนที่ละลายในน้ำส่งผลกระทบอย่างมากต่อการนำไฟฟ้า ไอออนทั่วไปที่มีส่วนทำให้เกิดการนำไฟฟ้า ได้แก่ โซเดียม (Na+) คลอไรด์ (Cl-) แคลเซียม (Ca2+) และแมกนีเซียม (Mg2+)
- อุณหภูมิ: โดยทั่วไป ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มการเคลื่อนที่ของไอออน ทำให้ไอออนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระมากขึ้นและนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
- พีเอช: ระดับ pH ของน้ำยังส่งผลต่อการนำไฟฟ้าได้อีกด้วย น้ำที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนสูง (pH ต่ำกว่า) หรือไอออนไฮดรอกไซด์ (pH สูงกว่า) มีแนวโน้มที่จะนำไฟฟ้าได้มากกว่า
- ก๊าซที่ละลายน้ำ: ก๊าซที่ละลายน้ำบางชนิด เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไอออนและเพิ่มการนำไฟฟ้า
- ของแข็งที่ละลายน้ำ: สารที่ละลายอื่นๆ เช่น อินทรียวัตถุ แร่ธาตุ และมลพิษ ก็สามารถมีส่วนช่วยในการนำน้ำได้เช่นกัน
การวัดค่าการนำไฟฟ้ามักใช้ในด้านต่างๆ รวมถึงการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม เกษตรกรรม อุทกวิทยา และการประเมินคุณภาพน้ำ ระดับการนำไฟฟ้าที่สูงในน้ำอาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ของเกลือที่ละลายหรือสารมลพิษ ในขณะที่ค่าการนำไฟฟ้าต่ำอาจบ่งบอกถึงการไม่มีไอออนที่ละลายหรือมีน้ำบริสุทธิ์
การตรวจสอบการนำไฟฟ้าสามารถช่วยระบุการเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำ ประเมินความเหมาะสมของน้ำสำหรับการใช้งานต่างๆ และตรวจจับการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น
ความสัมพันธ์ระหว่าง TDS และ EC
TDS (Total Dissolved Solids) และ EC (Electrical Conductivity) มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด แต่ก็ไม่เหมือนกัน ในขณะที่ TDS วัดปริมาณแร่ธาตุต่างๆ ที่ละลายในน้ำทั้งหมด ในขณะที่ EC จะวัดความสามารถของของแข็งที่ละลายน้ำเหล่านั้นเพื่อนำไฟฟ้า
กล่าวอีกนัยหนึ่ง EC ให้การวัดเชิงปริมาณของความเข้มข้นของไอออนในน้ำ ในขณะที่ TDS ให้การวัดโดยรวมของของแข็งที่ละลาย
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าเครื่องวัด TDS Meter จะประมาณระดับ TDS โดยการวัด EC และใช้ปัจจัยการแปลง การประมาณนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าของแข็งที่ละลายทั้งหมดมีส่วนช่วยในการนำไฟฟ้า อย่างไรก็ตามปัจจัยการแปลงนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตัวอย่างที่กำลังทดสอบ และอาจไม่ถูกต้องทั้งหมด
EC สามารถแปลงเป็น TDS ใช้คำนวณดังนี้
TDS (mg/L) = 0.5 X EC (uS/cm.)