Cách đo độ mặn

Muối là thành phần đại điện cho chất lượng và đặc điểm của nước biển. Bên ngoài phòng thí nghiệm, cách đo độ mặn nước biển phổ biến nhất cho những người chơi cá cảnh và nông dân lo ngại về sự tích tụ muối có thể có trong đất. Điều này là do vật nuôi, sinh vật dưới nước và cây trồng đều yêu cầu mức độ mặn khác nhau để phát triển mạnh. Mặc dù có một số thiết bị bạn có thể sử dụng để đo độ mặn, việc duy trì độ mặn chính xác phụ thuộc rất lớn vào mục đích cụ thể của bạn. Tham khảo hướng dẫn sử dụng hồ cá hoặc xem tài liệu tham khảo để biết thông tin về một loại cây trồng cụ thể để tìm ra độ mặn cần nhắm đến. Sau đây là những hướng dẫn cách đo độ mặn bằng khúc xạ kế, máy đo độ dẫn điện và tỷ trọng kế. Mời đón xem:

Hướng dẫn cách đo độ mặn

Để đo độ mặn nước biển chúng ta có nhiều phương pháp. Sau đây chúng ta sẽ khám phá từng phương pháp đo nồng độ muối NaCl nhé.

Sử dụng khúc xạ kế cầm tay

Sử dụng máy đo độ mặn chính xác trong chất lỏng. Khúc xạ kế đo lượng ánh sáng bị bẻ cong, hoặc khúc xạ khi đi vào chất lỏng. Đây được gọi là chỉ số khúc xạ. Càng nhiều muối (và các vật liệu khác) hòa tan trong nước, ánh sáng sẽ gặp càng nhiều và nó sẽ càng bị uốn cong. Điều này là do ánh sáng truyền đi với vận tốc khác nhau tùy thuộc vào môi trường.

• Độ mặn của nước ngọt là dưới 0,5 phần nghìn (ppt), trong khi độ mặn của nước mặn là khoảng 35 ppt.
• Để có một phương pháp rẻ hơn, nhưng có phần kém chính xác hơn, hãy thử dùng tỷ trọng kế.
• Nếu bạn đang đo độ mặn của đất, hãy sử dụng máy đo độ dẫn.

Chọn một khúc xạ kế được thiết kế cho chất lỏng bạn muốn đo. Các chất lỏng khác nhau đã khúc xạ ánh sáng theo các lượng khác nhau, vì vậy để đo chính xác độ mặn bổ sung (hoặc hàm lượng chất rắn khác), hãy sử dụng khúc xạ kế được thiết kế riêng cho chất lỏng bạn định đo. Nếu chất lỏng không được đề cập cụ thể trên bao bì, khúc xạ kế có thể được thiết kế để đo nước muối.

• Lưu ý: khúc xạ kế muối được sử dụng để đo natri clorua hòa tan trong nước. Khúc xạ kế nước biển được sử dụng để đo hỗn hợp muối thường thấy trong bể cá nước biển hoặc nước mặn. Sử dụng sai có thể dẫn đến việc đọc giảm khoảng 5%, có thể được chấp nhận cho các mục đích phi phòng thí nghiệm.
• Khúc xạ kế cũng được thiết kế để bù cho sự giãn nở của một vật liệu cụ thể do thay đổi nhiệt độ

Mở tấm gần đầu góc của khúc xạ kế. Một khúc xạ kế cầm tay có một đầu tròn, đầu mở để nhìn xuyên qua và một đầu góc cạnh. Giữ khúc xạ kế sao cho bề mặt góc nằm trên đỉnh thiết bị và tìm tấm nhỏ gần đầu này có thể di chuyển sang một bên.

• Lưu ý: Nếu bạn chưa sử dụng khúc xạ kế của mình, bạn có thể muốn hiệu chỉnh nó trước để đọc chính xác hơn. Quá trình này được giải thích ở cuối phần này, nhưng bạn có thể muốn đọc các bước sau trước để bạn quen thuộc hơn với cách làm việc của thiết bị.

Thêm một vài giọt chất lỏng vào lăng kính tiếp xúc. Lấy chất lỏng bạn muốn đo, và sử dụng ống nhỏ mắt để lấy một vài giọt của nó. Chuyển cái này sang lăng kính mờ tiết lộ khi bạn di chuyển cái đĩa. Thêm nước đủ để phủ hoàn toàn bề mặt của lăng kính bằng một lớp mỏng

Đóng đĩa cẩn thận. Đậy nắp lăng kính một lần nữa bằng cách nhẹ nhàng đẩy tấm trở lại vị trí. Các bộ phận trên khúc xạ kế có thể nhỏ và tinh tế, vì vậy hãy cố gắng không tác dụng lực mạnh ngay cả khi chúng bị kẹt nhẹ. Thay vào đó, ngọ nguậy đĩa qua lại bằng ngón tay cho đến khi nó di chuyển trơn tru trở lại.

Nhìn qua thiết bị để xem độ mặn. Nhìn qua đầu tròn của thiết bị. Nên có 1 hoặc nhiều thang đánh số có thể nhìn thấy. Thang đo độ mặn có khả năng được dán nhãn 0/00 có nghĩa là “phần nghìn” và nằm trong khoảng từ 0 ở dưới cùng của thang đo, đến ít nhất 50 ở trên cùng. Tìm kiếm phép đo độ mặn tại đường mà các khu vực màu trắng và màu xanh gặp nhau.

Lau lăng kính bằng vải mềm, ẩm. Một khi bạn có số đo bạn cần, mở lại tấm và sử dụng một miếng vải mềm, hơi ẩm để lau lăng kính cho đến khi nó không còn giọt nước. Để nước trong lăng kính hoặc ngâm khúc xạ kế trong nước, có thể làm hỏng khúc xạ kế.

• Một mô ẩm có thể hoạt động nếu bạn không có một miếng vải đủ linh hoạt để chạm tới toàn bộ bề mặt của lăng kính nhỏ.

Hiệu chỉnh khúc xạ kế định kỳ. Định kỳ giữa các lần sử dụng, hiệu chỉnh nó đến đọc chính xác bằng cách sử dụng nước cất tinh khiết. Thêm nước vào lăng kính như đối với bất kỳ chất lỏng nào và kiểm tra xem chỉ số độ mặn có phải là “0.” Nếu không, hãy sử dụng một tuốc nơ vít nhỏ để điều chỉnh vít hiệu chuẩn, thường được tìm thấy bên dưới một nắp nhỏ trên đỉnh hoặc dưới cùng của thiết bị, cho đến khi chỉ số độ mặn là “0.” ^[7] [8]

• Một khúc xạ kế mới, chất lượng cao có thể chỉ cần hiệu chuẩn một vài tuần hoặc vài tháng một lần. Một khúc xạ kế cũ hơn, rẻ hơn có thể cần được hiệu chuẩn trước mỗi lần sử dụng.
• Khúc xạ kế của bạn có thể đi kèm với các hướng dẫn hiệu chuẩn xác định nhiệt độ nước nhất định. Nếu không có bao gồm, sử dụng nước cất nhiệt độ phòng.

Sử dụng tỷ trọng kế

Sử dụng công cụ rẻ tiền này để đo nước chính xác hợp lý. Tỷ trọng kế đo trọng lượng riêng của nước hoặc mật độ của nó so với H ₂ O. Điều này dựa trên nguyên lý của Archimedes, đó là một lực hướng lên tác dụng lên cơ thể bị ngập một phần hoặc hoàn toàn trong chất lỏng bằng với trọng lượng của chất lỏng đang được thay thế bởi cơ thể. Bởi vì hầu hết tất cả các loại muối đều đặc hơn nước, chỉ số tỷ trọng kế có thể cho bạn biết lượng muối có trong đó. Điều này đủ chính xác cho hầu hết các mục đích, chẳng hạn như đo độ mặn trong bể cá, nhưng nhiều mô hình của tỷ trọng kế không chính xác hoặc dễ sử dụng không đúng cách.

• Phương pháp này không thể được sử dụng cho vật liệu rắn. Nếu bạn đang đo độ mặn của đất, thay vào đó hãy xem phương pháp dẫn điện.
• Để đo chính xác hơn, sử dụng phương pháp bay hơi rẻ tiền hoặc phương pháp khúc xạ kế nhanh hơn.

Thu hẹp tùy chọn tỷ trọng kế của bạn. Tỷ trọng kế , còn được gọi là máy đo trọng lực cụ thể , được bán trực tuyến hoặc tại các cửa hàng cá cảnh, trong một số thiết kế cơ bản khác nhau. Tỷ trọng kế thủy tinh nổi trong nước thường chính xác hơn các thiết kế khác, nhưng thường không có các phép đo chính xác được liệt kê (một số thập phân dài hơn). Tỷ trọng kế “cánh tay xoay” bằng nhựa có thể rẻ hơn và chắc chắn hơn, nhưng có xu hướng trở nên kém chính xác hơn theo thời gian. 

Chọn một tỷ trọng kế với một tiêu chuẩn nhiệt độ được liệt kê. Bởi vì các vật liệu khác nhau mở rộng hoặc co lại ở các tốc độ khác nhau khi chúng nóng hoặc nguội, việc biết nhiệt độ mà tỷ trọng kế được hiệu chuẩn là rất quan trọng khi sử dụng nó để tính toán độ mặn. ^[13] Chọn tỷ trọng kế với nhiệt độ được liệt kê trên thiết bị hoặc bao bì. Có thể dễ dàng nhất để tính toán độ mặn với tỷ trọng kế được hiệu chuẩn đến 60 ° F (16 ° C) hoặc 77 ° F (25 ° C) vì đây là những tiêu chuẩn phổ biến nhất để đo độ mặn của nước muối. Bạn có thể sử dụng tỷ trọng kế với hiệu chuẩn khác miễn là nó đi kèm với biểu đồ tham chiếu để chuyển đổi số đọc của nó thành độ mặn.

Lấy một mẫu nước. Chuyển một số nước bạn dự định đo vào một thùng chứa trong suốt, sạch sẽ. Bình chứa phải đủ rộng để phù hợp với tỷ trọng kế, và nước phải đủ sâu để nhấn chìm hầu hết tỷ trọng kế. Hãy chắc chắn rằng hộp đựng đã được rửa sạch không có bụi bẩn, xà phòng hoặc các vật liệu khác

Đo nhiệt độ của mẫu nước. Sử dụng nhiệt kế để đo nhiệt độ của mẫu nước. Miễn là bạn biết nhiệt độ của mẫu và tiêu chuẩn nhiệt độ của tỷ trọng kế, bạn có thể tính được độ mặn.

• Để đọc chính xác hơn một chút, bạn có thể làm nóng hoặc làm lạnh mẫu đến nhiệt độ mà tỷ trọng kế được tạo ra. Cẩn thận không để nước quá nóng, vì hấp hoặc đun sôi có thể làm thay đổi đáng kể trọng lượng riêng.

Làm sạch tỷ trọng kế nếu cần thiết. Chà tỷ trọng kế để loại bỏ bất kỳ bụi bẩn có thể nhìn thấy hoặc các chất rắn khác trên bề mặt. Rửa tỷ trọng kế trong nước ngọt nếu trước đây nó được sử dụng trong nước muối, vì muối có thể đã tích tụ trên bề mặt.

Hạ nhẹ tỷ trọng kế vào mẫu nước. Tỷ trọng kế thủy tinh có thể được đặt một phần trong nước, sau đó thả ra để tự nổi. Tỷ trọng kế cánh tay xoay sẽ không nổi và thường đi kèm với một tab nhỏ hoặc tay cầm cho phép bạn nhúng chúng vào nước mà không bị ướt tay.

• Không nhấn chìm hoàn toàn tỷ trọng kế thủy tinh, vì điều này có thể gây rối cho việc đọc

Lắc nhẹ để loại bỏ bọt khí. Nếu bọt khí bám vào bề mặt của tỷ trọng kế, độ nổi của chúng sẽ dẫn đến việc đọc mật độ sai. Lắc nhẹ tỷ trọng kế để loại bỏ những thứ này, sau đó để cho nhiễu loạn nước lắng xuống trước khi tiếp tục.

Đọc số đo trên tỷ trọng kế cánh tay xoay. Giữ tỷ trọng kế cánh tay xoay hoàn toàn, không nghiêng theo hai hướng. Số đo cánh tay chỉ vào là trọng lượng riêng của nước.

Đọc số đo trên tỷ trọng kế thủy tinh. Trong tỷ trọng kế thủy tinh, đọc số đo nơi bề mặt nước chạm vào tỷ trọng kế. Nếu mặt nước cong lên hoặc xuống để bám vào dụng cụ, hãy bỏ qua đường cong đó và đọc số đo ở mức độ của mặt nước phẳng.

• Đường cong nước được gọi là sụn , và là một hiện tượng gây ra bởi sức căng bề mặt, không phải độ mặn

Chuyển đổi phép đo trọng lực cụ thể thành phép đo độ mặn, nếu cần thiết. Nhiều hướng dẫn chăm sóc hồ cá sử dụng trọng lượng riêng, thường được đo trong khoảng từ 0,998 đến 1,031, do đó bạn không cần phải chuyển đổi thành độ mặn, thường là từ 0 đến 40 phần nghìn (ppt). Tuy nhiên, nếu nó chỉ cung cấp phép đo sau, bạn sẽ cần phải tự chuyển đổi giữa phép đo thứ nhất và phép đo thứ hai. Nếu tỷ trọng kế của bạn không đi kèm với biểu đồ tham chiếu cho mục đích này, hãy tìm kiếm trực tuyến hoặc trong một cuốn sách tham khảo hồ cá để biết bảng hoặc máy tính “trọng lực cụ thể để chuyển đổi độ mặn”. Đảm bảo bạn sử dụng một thiết kế dành riêng cho tiêu chuẩn nhiệt độ được liệt kê trên tỷ trọng kế của bạn, nếu không bạn có thể nhận được kết quả sai.

• Bảng này có thể được sử dụng với tỷ trọng kế được hiệu chuẩn đến nhiệt độ tiêu chuẩn 60 ° F (16 ° C). Lưu ý rằng nhiệt độ mẫu nước được tính bằng ºC.
• Bảng này dành cho tỷ trọng kế được hiệu chuẩn ở 77 ° F (25 ° C) Nhiệt độ mẫu nước được tính bằng ºC.
• Những biểu đồ và máy tính này cũng sẽ thay đổi dựa trên chất lỏng, nhưng đại đa số được sử dụng cho nước muối.

Sử dụng máy đo độ dẫn

Sử dụng để đo độ mặn của đất hoặc nước. Máy đo độ dẫn điện, hay máy đo EC, là thiết bị phổ biến duy nhất có thể được sử dụng để đo độ mặn của đất. Nó cũng có thể được sử dụng để đo độ mặn của nước, nhưng máy đo EC chất lượng cao có thể đắt hơn đáng kể so với khúc xạ kế hoặc tỷ trọng kế.

• Một số người có sở thích nuôi cá cảnh thích sử dụng cả máy đo độ dẫn và một trong những công cụ khác được mô tả trên trang này, để xác nhận việc đọc độ mặn của chúng.

Trộn đất với nước cất, nếu bạn đang đo đất. Trộn 1 phần đất với 5 phần nước cất, lắc kỹ với nhau. Để hỗn hợp lắng trong ít nhất 2 phút trước khi tiếp tục. ^[17] Vì nước cất không có chất điện giải hoặc muối trong đó, phép đo bạn nhận được sẽ phản ánh số lượng của các vật liệu này trong đất.

• Trong điều kiện phòng thí nghiệm, bạn có thể được yêu cầu để hỗn hợp lắng trong ba mươi phút hoặc sử dụng phương pháp “dán đất bão hòa” chính xác hơn, có thể mất hơn hai giờ. Tuy nhiên, những điều này hiếm khi được thực hiện bên ngoài môi trường phòng thí nghiệm và phương pháp trên vẫn chính xác một cách hợp lý.

Tháo nắp và nhúng máy đo EC lên đến mức yêu cầu. Tháo nắp bảo vệ che đầu mỏng của máy đo EC. Nhúng đầu này đến mức được chỉ định trên đồng hồ, hoặc chỉ đủ xa để đầu dò mỏng bị ngập, nếu không có mức nào được chỉ định. Hầu hết các đồng hồ đo EC không thấm nước trên một điểm nhất định, vì vậy đừng thả đồng hồ dưới nước.

Xem thêm: Máy đo độ mặn Hanna HI98319

Di chuyển đồng hồ nhẹ nhàng lên xuống. Chuyển động này sẽ loại bỏ bất kỳ bong bóng khí nào bị mắc kẹt bên trong đầu dò. Đừng lắc mạnh, vì điều này có thể đẩy nước ra khỏi đầu dò thay thế.

Điều chỉnh nhiệt độ theo hướng dẫn của máy đo EC. Một số máy đo EC tự động điều chỉnh nhiệt độ của chất lỏng, có thể ảnh hưởng đến độ dẫn. Đợi ít nhất 30 giây để đồng hồ thực hiện điều chỉnh này, hoặc lâu hơn nếu nước lạnh hoặc nóng bất thường. Các đồng hồ khác có mặt số có thể được điều chỉnh bằng tay với nhiệt độ chính xác.

• Nếu đồng hồ EC của bạn không có các tính năng này, nó có thể đi kèm với biểu đồ mà bạn có thể sử dụng để điều chỉnh đọc theo cách thủ công dựa trên nhiệt độ của nước

Đọc màn hình. Màn hình thường là kỹ thuật số và có thể cung cấp cho bạn số đo bằng mS / cm, dS / m hoặc mmhos / cm. May mắn thay, 3 đơn vị này có kích thước bằng nhau, vì vậy bạn không cần phải chuyển đổi giữa chúng.

• Tương ứng, các đơn vị này đại diện cho milliSiemens trên centimet, deciSiemens mỗi mét, hoặc millimho mỗi centimet. Mho (nghịch đảo của một ohm) là một tên cũ của Siemens, nhưng vẫn được sử dụng trong một số ngành công nghiệp.

Xác định xem độ mặn của đất có phù hợp với cây trồng của bạn không. Sử dụng phương pháp được mô tả ở đây, chỉ số EC từ 4 trở lên có thể chỉ ra sự nguy hiểm. Những cây nhạy cảm như xoài hoặc chuối có thể bị ảnh hưởng ở mức EC thấp đến 2, trong khi những cây chịu được như dừa có thể ổn với EC cao tới 8 trận10. 

• Lưu ý: Bất cứ khi nào tìm kiếm phạm vi EC cho một nhà máy cụ thể, hãy tìm hiểu phương pháp mà nguồn được sử dụng để kiểm tra EC. Nếu đất được pha loãng với 2 phần nước, hoặc với lượng nước vừa đủ để tạo thành hỗn hợp sệt, thay vì tỷ lệ 1: 5 được sử dụng ở đây, các con số có thể khác nhau đáng kể.

Hiệu chỉnh máy đo EC định kỳ. Giữa mỗi lần sử dụng, hiệu chỉnh máy đo EC bằng cách sử dụng nó để đo “giải pháp hiệu chuẩn độ dẫn điện”, được mua cho mục đích này. Nếu phép đo không khớp với độ dẫn đã biết của dung dịch đó, hãy sử dụng một tuốc nơ vít nhỏ để điều chỉnh vít hiệu chuẩn cho đến khi phép đo chính xác. 

• Một số giải pháp hiệu chuẩn có thể đi kèm với “giải pháp kiểm tra” để kiểm tra sau khi hiệu chuẩn. Nếu độ dẫn của dung dịch kiểm tra không chính xác, đồng hồ EC của bạn có thể bị hỏng.