Ученые из России создали простые и точные датчики для обнаружения хлора в воде

Наиболее востребованные наборы

Лидеры рейтинга — комплекты, выполняющие распространенные задачи, обладающие необходимой точностью и приемлемой ценой:

1. Комплект, состоящий из pH-метра и солемера, предлагает фирма Lizi (Китай). Набор предназначен для бытового применения. Оба прибора компактные, автономные. Цена комплекта около 3 500 руб.
2. Фирма Watertest продает набор, состоящий из электролизера, измерителей pH, TDS, ОВП. Продавцы считают, что комплект полностью покрывает потребности по исследованию качества воды в быту и на предприятиях общественного питания. Цена набора около 5 000руб.
3. Набор PHCOM от фирмы HM Digital (Корея). Позволяет измерить кислотность, минерализацию, электропроводность, температуру исследуемого раствора. В набор входит 2 прибора: pH-метр и солемер. Изготовители характеризуют их как устройства профессионального уровня. Цена набора несколько превышает 10 000 руб.

4 причины некорректной работы датчиков

1. Загрязненные фильтры (сбой датчика свободного хлора)

Обратите внимание на измерительные ячейки станций! Перед ними обязательно должны стоять фильтры для защиты датчиков от загрязнения самой ячейки грязью, волосами, частичками эпидермиса, кожного жира посетителей бассейна. Несмотря на то, что фильтр выполняет такую полезную функцию, он может сыграть с вами злую шутку. Когда он забивается, датчик хлора начинает давать искаженные показания

Когда он забивается, датчик хлора начинает давать искаженные показания.

Почему это происходит? Грязь на фильтре вступает в реакцию с активным хлором, и до датчика доходит вода, в которой показатель свободного хлора занижен по сравнению со средним показателем по бассейну.

К тому же, если перед ячейкой установлен волокнистый фильтр, то станция может показывать на 80% меньше хлора, чем его реально “присутствует” в бассейне. А это приводит к передозировке воды химией. Волокнистые фильтры задерживают в себе очень много грязи, которая съедает почти весь активный хлор, поэтому их ни в коем случае нельзя ставить перед измерительной ячейкой. Для бассейнов подходят только сетчатые фильтры. Чтобы показатели хлора в бассейне и на датчиках совпадали, фильтры нужно чистить регулярно!

1. Загрязненные датчики (Cl, pH, Rx). Все датчики требует регулярной чистки. Частота чистки зависит от нагрузки на бассейн. Специалисты Engineering Systems LLC рекомендуют проводить профилактическую чистку датчиков не реже чем 1 раз в месяц. Как это делать?

Прежде чем производить какие-либо действия с комплектующими станции дозирования, внимательно прочитайте инструкцию по эксплуатации! Профилактическая чистка датчиков Rx и pH производится обычными неабразивными чистящими средствами, например, “Туалетный утенок” (5% соляной кислоты). При загрязнении накипью и гидроксидами металлов электроды на 5 минут помещают в 5% раствор соляной кислоты, или очистить другими специальными средствами, согласно инструкциям.

Датчик свободного хлора состоит из двух частей – медной и платиновый. Медная очищается до блеска при помощи специальной мягкой щетки, которая входит в комплект с датчиком. Соляная кислота очистит медную часть датчика от коррозии. Платиновую часть нельзя обрабатывать соляной кислотой дольше 30 секунд. Случается, что на платиновом электроде образуется твердый налет из полупрозрачных кристаллов. Их не растворяет соляная кислота, убирать можно только механическим способом.

Важно знать! После очистки платиново-медного электрода происходит окисление меди, и датчик будет показывать неадекватные показатели. Чтобы устранить эту погрешность – сразу после установки датчика пустите через ячейку поток воды. Через 1 час электрод окислится, и его можно будет спокойно калибровать

С другими датчиками таких нюансов не возникает

Через 1 час электрод окислится, и его можно будет спокойно калибровать. С другими датчиками таких нюансов не возникает.

1. Нарушена связь между контроллером и электродом.

Сигнал между электродом и контроллером может прерываться по нескольким причинам.

• Плохо зафиксирован разъем BNC между датчиком и контроллером;
• Отошли (либо были не до конца зажаты) контакты внутри самого контроллера;
• Повреждены провода;
• Попадания воды на контакты.

Бывают случаи, когда на разъем BNC попала вода, через которую датчик давал неправильные показатели.

Возможное будущее

Выводы исследователей подтверждают и ученые из Кембриджского университета. Как сообщает Федеральное агенство новостей (ФАН), недавно они назвали причины вероятного апокалипсиса. По их мнению, природные катаклизмы и деятельность человека действительно могут положить конец нашей цивилизации, однако вероятнее всего, человечество погибнет из-за своих собственных действий.

Увы, товарищи-фантасты: британские ученые считают, что гибель нашей цивилизации в результате падения астероида или извержения вулкана возможна, но крайне маловероятна. Исследователи также отмечают, что человечество может погибнуть в результате ядерной войны. Кроме того, причиной вероятного апокалипсиса – о чем давно говорят многие исследователи, причем абсолютно серьезно – могут стать выведенные в лабораторных условиях вирусы.

Зомби апокалипсис может начаться в Арктике. кто бы мог подумать?

Самостоятельный тест в быту

Приборы позволяют непрофессионалу самостоятельно получить информацию о качестве воды, которой он пользуется.

Из-под крана

Для получения общих сведений о наличии примесей в водопроводной воде достаточно приобрести TDS-метр. Например, TDS-3 (о нем рассказано в этой статье). При концентрации примесей ниже 100 мг/л воду можно считать пригодной для хозяйственных нужд, умывания, приготовления пищи.

Бутилированной

Такую воду пьют, считая ее гарантированно чистой.

Чтобы уверенность в чистоте была полной нужно сделать анализ бутилированной воды, для этого желательно иметь 3 аппарата:

• TDS;
• pH;
• ОВП.

Минимальная концентрация примесей, нормальная кислотность и отрицательный ОВП сделают употребление бутилированной воды приятным и полезным.

Из родника, скважины, колодца

О наличии в исходной воде нерастворимых частиц сообщит мутномер. Его показания упростят выбор фильтра для предварительной очистки воды.

Более точный тест воды из колодца или скважины проводится с помощью солемера и pH-метра. По данным этих приборов принимается решение об установке умягчителя воды. Тестирование помогает определить не только качество воды, но и эффективность работы фильтров.

H2O из бассейна

Для обеззараживания воды в бассейне до сих пор иногда используется хлор. В этом случае приобретается фотометр с функцией определения хлора, его соединений и циануровой кислоты. Подойдет погружной фотометр SCUBA II.

Вместо хлора в частных бассейнах нередко применяется активный кислород. Его чрезмерная концентрация вредна для здоровья, поэтому приобретается прибор для измерения количества кислорода, растворенного в воде. Например, оксиметр Milwaukee Mw600.

Опасность для человека и природы

Значительное загрязнение водоемов, служащих источниками водоснабжения населения, солями хлороводородной кислоты, неизменно ухудшает внешний облик воды, делая ее неприятной для потребления. Промышленные производства и собственники жилья вынуждены применять системы очистки, иногда сложные – вплоть до 5-ти ступеней с обратным осмосом. Периодичность планово-ремонтных работ сокращается из-за износа труб и агрегатов.

Воды с хлоридами не пригодны для орошения сельскохозяйственных полей. Они также причина износа металлических частей бытовых приборов. Такая вода обладает горьковатый привкусом, что уменьшает возможность её использования в пищевых целях: консервация, маринование, вяление, копчение.

Природные геологические причины насыщения вод хлоридами – редкость. Превышение санитарных ограничений все больше находится на совести хозяйственников: неуемное увлечение удобрениями, борьба с наледями на трассах, промышленные выбросы в воду и в воздух, неконтролируемые мусорные свалки, смешение сточных вод с питьевыми ресурсами.

Вред для человеческого организма от переизбытка хлоридов:

• сбои в работе мочеполовой системы;
• неуклонное повышение артериального давления;
• возникновение беспричинных отеков;
• дисбаланс водно-солевого обмена;
• снижение работоспособности сердца и сосудов головного мозга;
• изменение состава крови в сторону ухудшения ее показателей.

Санитарные органы стараются следить за «хлоридной» обстановкой на планете, но многие природные явления они остановить не в силах, а людям иногда не хватает элементарных знаний в сфере экологии.

Для чего необходим акватестер?

Обычные персональные фильтры воды являются недолговечными — со временем они начинают пропускать вредные вещества и вода приобретает неприятный запах, чаще всего — сероводорода, канализации, или хлора. Но не всегда вредные вещества, содержащиеся в воде, могут быть легко обнаружены с помощью обоняния, тогда на помощь приходит акватестер.

Это устройство может быть простым, карманным, или представлять собой целый набор для комплексного анализа жидкости. При наличии бассейна в загородном доме или на даче понадобится специальный набор тестеров, позволяющих проверить воду бассейна на содержание в ней хлора, брома, а также провести анализ уровня рН.

Есть ли в этом новизна

Принцип связи на основе магнитных полей в соленой воде или почвах известен давно, отметил в разговоре с CNews Вадим Поскакухин, руководитель проектов «Спектрум Менеджмент», эксперт по технологиям связи. Однако его коммерциализация на основе современных технологий — новшество.

Как получить ₽30 млн на вывод решения в области искусственного интеллекта на новые рынки
Поддержка ИТ-отрасли

«Сферы применения разработки ограничены только подводными и подземные работами, — комментирует аналитик. — В горнодобывающую промышленность такой способ связи можно внедрить достаточно быстро, также как и для аквалангистов. Для глубоководных работ такой процесс провести сложнее, с учетом, что надо будет работать с уже действующими аппаратами».

Предсказание климатических моделей

В ходе исследования, участие в котором приняли ученые из университетов Белой Розы Йорка, Лидса и Шеффилда, были проанализированы различные концентрации уровня CO2 в земной атмосфере. Для оценки воздействия на климат, экосистемы и производство продуктов питания, исследователи использовали широко применяемую климатическую модель, которая позволила предсказать состояние планеты вплоть до 2500 года.

Авторы работы также смоделировали распределение растительности и условия выращивания основных сельскохозяйственных культур. Это позволило им получить представление о том, к каким экологическим проблемам, возможно, придется адаптироваться начиная с 22 века и далее. Результаты моделирования также показали, что если дальнейшие усилия по борьбе с изменением климата будут равноценны сегодняшним, средние глобальные температуры продолжат расти и после 2100 года.

Глобальная средняя температура воздуха (сплошные линии) и аномалии повышения уровня моря (пунктирные линии) относительно среднего значения 2000-19гг. для сценариев RCP6.0, RCP4.5 и RCP2.6. Заштрихованные области выделяют интересующие временные горизонты. На нижней панели показаны пространственные аномалии относительно среднего значения 2000-19гг. для климатических условий 2100, 2200 и 2500 в рамках трех RCP.

В соответствии с этими сценариями растительность и подходящие для выращивания сельскохозяйственных культур районы переместятся к полюсам, а площадь, пригодная для некоторых культур, значительно сократится. Кроме того, исследование показало, что рост температур может оказаться смертельными для жителей тропических регионов, которые сегодня густо заселены. Эти районы могут стать непригодными для жизни.

Авторы научной работы также отмечают, что изменение климата не прекратится в ближайшие десятилетия и призывают к адаптации социально-политических и экономических систем в соответствие с решением климатических проблем – как краткосрочных, так и долгосрочных.

Хлориды – что это?

Хлориды – это «собрание» химических веществ, похожие свойства которых обусловлены присутствием хлорид-иона (Cl—). Яркие представители этого ряда:

• NaCl – хлористый натрий. Всем известная пищевая поваренная и морская соль.
• AgCl – хлорид серебра. Главный источник антимикробных ионов. Аллерген – раздражает кожу и слизистую глаз.
• HgCl₂ – хлористая ртуть (сулема). В незначительных количествах отменный дезинфектор, но также ядовитый, может нести угрозу человеку.
• Hg₂Cl₂ – хлорид одновалентной ртути. В обиходе известен как каломель, довольно эффективное слабительное средство.
• KCl – калия хлорид. Частая основа калийных удобрений. В медицине востребован в роли биодобавки – помогает при кардиологических патологиях.
• BaCl₂ – хлористый барий. Содержится в составе инсектицидных препаратов, борющихся со зловредными насекомыми. Для человека тоже токсичен в высоких концентрациях.
• CaCl₂ – хлорид кальция. Используется в качестве пищевой добавки. Также служит отвердителем-эмульгатором.
• MgCl₂ – магниевая соль соляной кислоты. Вопреки использованию в пищевой промышленности в роли добавки, в меру агрессивна (3-й класс опасности по классификации), причина коррозионных разрушений.

Во всех видах воды – от бутилированной, специально очищенной питьевой до сточной формации – хлориды непременно присутствуют. Определение концентрации хлорид-иона (Cl—) строго обязательно для всех типов жидкостей, которые могут применяться в качестве питьевых источников, использоваться в технологических процессах, «выделяться» в виде канализационных стоков.

Общие сведения

Содержание ионов Cl— в воде и их определение регламентировано нормативными и санитарными документами:

• Технический регламент Евразийского экономического союза ТР ЕАЭС 044/2017 «О безопасности упакованной питьевой воды, включая природную минеральную воду».
• СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».
• СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».
• СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
• СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».
• СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения».
• Межгосударственный стандарт ГОСТ 4245-72 «Методы определения содержания хлоридов.

Важное, но вместе с тем и опасное для потребителей физическое свойство хлоридов – высокая способность к растворению в воде при обычных условиях без нагревания. При контакте с водной средой хлориды участвуют в необратимом гидролизе, способствуя образованию соляной кислоты. Хлороводородная кислота вместе со своими солями портит органолептические характеристики воды (мутность, цветность, запах, вкус), участвует в коррозии металлических деталей оборудования и водопроводных труб, создаёт накипь в котлах и чайниках

Хлороводородная кислота вместе со своими солями портит органолептические характеристики воды (мутность, цветность, запах, вкус), участвует в коррозии металлических деталей оборудования и водопроводных труб, создаёт накипь в котлах и чайниках.

Преимущества наших датчиков хлора

Мы являемся официальными дилерами европейского завода-изготовителя и занимаемся поставками датчиков хлора и станций дозирования, укомплектованных датчиками различного типа. Мы выбрали самые надежные модели, которые измеряют различные хлористые соединения в жидкости.

Ключевыми преимуществами наших датчиков хлора являются:

• простое и недорогое обслуживание;
• электролит в комплекте;
• широкий диапазон измерения хлора: от 4 до 12 pH;
• возможность использования при высоком противодавлении;
• высокая точность и скорость измерения.

Для датчиков хлора также имеется большой выбор соединительных кабелей. Вы можете выбрать подходящий кабель по своим потребностям и требованиям. Длина кабеля может составлять от 0,7 до 25 метров. Также, если ваши датчики хлора вышли из строя, Вы можете подобрать к ним расходные части такие, как запасные мембраны, специальные шарики и электролиты.

Откуда берутся в воде?

Источник лабораторного появления этих соединений – довольно агрессивная по химическим свойствам хлороводородная кислота (HCl), легко вступающая в реакции с металлами, оксидами металлов, основаниями, солями других кислот. Более сложный вариант, – требующий серьезного нагревания и контакта металлов в свободном состоянии с ядовитыми газами – хлором (Cl₂) и хлороводородом (HCl), – возможен, но в естественной среде маловероятен.

«Хлоридный фон» в запасниках рек, озер, невероятно соленых морей и океанов, подземных и наземных водоемов, ручейков и минеральных источников – естественное природное явление. В свободном виде хлориды чаще всего содержатся в различных минералах: бишофит, антрактицит, каломель, карналлит, галит, кераргирит. В местах природных залежей этих минералов хлоридов в ближайших водоемах особенно много. В сточные воды соли соляной кислоты попадают в результате активной деятельности человека.

Виды акватестеров

Монопараметрические. Анализ производится по одному определенному параметру:

• уровень рН;
• количество солей;
• уровень жесткости и так далее.

Многопараметрические. Производят несколько видов анализа:

• химический,
• оптический,
• электрохимический,
• хроматографический,
• фотохимический.

Также тестеры различаются по типу анализируемой воды:

• водопроводной,
• грунтовой,
• из искусственного водоема,
• технической и сточной воды.

Акватестеры различают также по способу их применения:

• портативный;
• стационарный (устанавливается в водопроводных трубах, предоставляют почасовой отчет состояния воды).

Хлор – что это за элемент?

Хлор – химический элемент группы галогенов. В нормальных условиях он выглядит, как ядовитый газ желтовато-зеленого цвета с резким запахом. Благодаря своей реакционной способности и склонности к окислению других веществ, хлор широко используется для отбеливания тканей, обеззараживания воды.

Область применения

Хлор используется для отбеливания и обеззараживания, однако, на этом его полезные свойства не ограничиваются. Этот газ имеет большое значение в различных отраслях промышленности: металлургической, полимерной, аграрной. Например, в полимерной промышленности хлор применяют для производства пластика (поливинилхлорида), технологических добавок для резин вроде хлорпарафина ХП-470 А. Эта добавка массово используется в производстве резинотехнических изделий антипирена и ингибитора горения.

Свободный хлор

Понятие «свободный хлор» имеет широкую трактовку. Общеустановленного толкования терминов, связанных с хлором по отношению к воде, нет. В СанПиН и ГОСТ 18190-72 (методика йодометрического титрования) свободным остаточным хлором называют ту его часть, которая присутствует в воде в виде хлорноватистой кислоты, ионов её солей (гипохлоритов) или растворённого молекулярного хлора.

Активный хлор, который по определениям СанПиН и ГОСТ не является свободным, может таким считаться в повседневном общении. Активным хлором называют равновесную концентрацию хлорноватистой кислоты в исследуемой пробе.

Связанный хлор

Связанным или «связанным остаточным хлором» называют ту часть хлора, которая находится в исследуемой пробе в форме органических и неорганических хлораминов – веществ общего состава NH_3-nnCl_n и R-NH_2-nnCl_n. Хлорамины, как и хлорноватистая кислота, являются обеззараживающими и окисляющими агентами, – их активность на несколько порядков ниже, – поэтому их применение весьма ограничено и не считается целесообразным. Часть хлорноватистой кислоты в условиях, подразумевающих водопользование, сама по себе переходит в хлорамины, чем и обусловлено её присутствие в большинстве проб вод, содержащих хлор.

Переход хлора из одной формы в другую в водоёмах и трубопроводах – комплексный физико-химический процесс, тяжело поддающийся описанию. Эта способность хлора к переходу из одной формы в другие связана с его высокой реакционной способностью.

Сточные и природные воды

Круговорот солей соляной кислоты в природе и в быту – неизбежный процесс. Хозяйственные нужды, медицина, пищевая отрасль без участия хлоридов будут испытывать дефицит в нужных химических компонентах.

Нормальная концентрация хлоридов в пресных озерах и реках обычно колеблется от сотых долей до нескольких граммов, число анионов Cl— в морях и океанах чаще всего достигает 87% от общего числа анионов других кислот и солей. В природном круговороте веществ активно задействованы грунтовые и поверхностные воды. В жаркую погоду, испаряясь с водой, хлориды попадают на небо, откуда проливаются дождями на землю, попадая туда, где их не было. Во время этого процесса их естественная концентрация в водоемах возрастает.

Воспользовавшись природными водными запасами, человек решает свои насущные проблемы. Еще больше загрязняя живительную влагу, окончательно превращает ее в сточный «субстрат», который зачастую очистить уже не представляется возможным. Чтобы результаты такой деятельности не переходили все мыслимые и немыслимые границы, санитарные службы установили ПДК (предельно допустимые количества) по содержанию хлоридов в разных типах воды.

Хлорирование – очистка вод «хлоркой»

Только неукоснительное соблюдение санитарных требований, предъявляемых к устройству и эксплуатации всех сооружений водопровода, позволяет гарантировать безопасность питьевой воды, подаваемой населению. Эти требования касаются и установок для хлорирования воды.

Влага – идеальная среда для развития бактерий, а хлор и его соединения успешно угнетают жизнедеятельность патогенной микрофлоры.

«Активный хлор» убивает бактерии, окисляя вещества протоплазмы клеток бактерий. Наиболее чувствительны к «активному хлору» возбудители холеры, брюшного тифа и дизентерии.

В России впервые хлорировали воду в Кронштадте – во время эпидемии холеры 1910 года. Первоначально хлорирование производили хлорной известью, а в 1917 году на водопроводной станции г. Ленинграда применили газообразный хлор.

Хлорирование – обязательная процедура в случае забора воды из поверхностных водоемов, а также подземных источников, когда бактериальные показатели пробы не соответствуют ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая».

В резервуар с водой подается хлор в виде газа или раствора, затем происходит химическая реакция. В результате хлорирования качество обеззараживаемой жидкости сохраняется, а патогенные бактерии погибают.

Наборы приборов

Набор приборов — это мини-лаборатория, на 100% отвечающая задачам пользователя.

Сфера применения диктует рациональный состав набора:

• в быту, пищевой промышленности, при разведении рыб в первую очередь нужна информация о кислотности и минерализации воды;
• при выяснении оздоровительных возможностей воды кроме измерителей pH и TDS в набор включают ОВП-метр;
• моментальную качественную оценку водного раствора дают электролизеры. Их добавляют в набор, чтобы сделать его универсальным.

Приборы, приобретенные в комплекте, обходятся дешевле, чем те же устройства, купленные поодиночке.

Связь без препятствий

Сотрудники научно-производственного предприятия «Радиосвязь» (холдинг «Росэлектроника», входит в «Ростех») и ученые Института физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения РАН разработали высокочувствительный широкополосный датчик слабых магнитных полей, пишет ТАСС. Его можно использовать в качестве приемной антенны в системах магнитной связи.

Как отметил гендиректор НПП «Радиосвязь» Ринат Галеев, преимущество такого типа связи кроется в безбарьерности. В отличие от электромагнитных волн, переменные магнитные поля проходят через любые препятствия: стены зданий, воду, почву. Передача информации таким способом оценивается как высокоэффективная.

Представитель НПП «Радиосвязь» рассказал CNews, что сам датчик, разработанными учеными предприятия, уникален. Он обладает высокой чувствительностью и способен регистрировать переменные магнитные поля с частотой от долей герца до 1 мегагерца. Благодаря ему появилась возможность разработки системы магнитной связи. Испытания подтвердили, отмечает эксперт, что система магнитной связи позволяет успешно получать и передавать информацию на подводные и подземные объекты.

Как сообщили корреспонденту CNews представители госкорпорации Ростех, дальнейшее внедрение технологии зависит от интереса потенциальных заказчиков.