วิธีวัด วิเคราะห์ ค่าต่างๆ ของน้ำ

น้ำบริสุทธิ์ จะโมเลกุลที่ประกอบด้วย 

ไฮโดรเจน 2 อะตอม + ออกซิเจน 1 อะตอม =  H2O 

นอกจากนั้นสิ่งอื่นๆ ที่ปรากฏอยู่ในน้ำ ต้องถือว่าเป็นสิ่งเจือปนทั้งหมด  ซึ่งสิ่งเจือปนในน้ำนั้นจะมีอยู่ 3 สถานะ คือ ของแข็ง  ของเหลว  และ ก๊าซ

1. สิ่งเจือปนในน้ำที่เป็นของแข็งประกอบด้วยสารแขวนลอยหรือตะกอนแขวนลอย สาหร่ายและจุลินทรีย์ เป็นต้น

2. ส่วนของเหลวก็จะเป็นพวกสารละลายที่มีแร่ธาตุ  เกลือ  หรือสารประกอบต่างๆ ละลายอยู่ในน้ำ รวมทั้งพวกน้ำมัน  บางสภาวะแร่ธาตุ เกลือหรือสารประกอบต่างๆ อาจจะแยกตัวออกมาเป็นของแข็งก็ได้  เช่น  พวกโลหะต่างๆ ที่อยู่ในสารละลายที่มีค่าความเป็นกรดหรือเป็นด่าง ( ค่า pH ) ค่าหนึ่งอาจจะละลายได้   แต่เมื่อค่า pH เปลี่ยนแปลงไปหรือลดลงจนถึงจุดๆ หนึ่ง  โลหะบางส่วนอาจจะแยกตัวออกมาเป็นของแข็งตกตะกอนลงสู่ด้านล่างของภาชนะที่รองรับสารละลายนั้นได้

สารละลายที่มีโลหะหรือของแข็งส่วนที่ยังละลายน้ำอยู่ก็ยังถือว่าเป็นของเหลว  ส่วนโลหะที่ไม่ละลายเพราะเกินจุดอิ่มตัว ณ สภาวะขณะนั้น แล้วแยกตัวออกมาและตกตะกอนลงมาก็จะเป็นของแข็ง เป็นต้น  ซึ่งความสามารถในการละลายได้หรือ  Solubility ของสารเคมีแต่ละชนิดนั้นจะมีค่าที่ไม่เท่ากัน 

3.ส่วนสิ่งที่เจือปนอยู่ในน้ำในรูปก๊าซ  ได้แก่  ก๊าซออกซิเจน  ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์  และก๊าซแอมโมเนีย เป็นต้น

        ค่าชี้วัดหรือพารามิเตอร์ต่างๆ ที่เราใช้อยู่นั้นมีทั้งส่วนที่ใช้กับน้ำดีซึ่งเป็นน้ำที่เราต้องการนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ในโรงงาน หรือส่วนที่ใช้กับน้ำเสียที่เราต้องการจะทิ้งออกนอกบริเวณโรงงานดังต่อไปนี้ 

1. วัดปริมาณการใช้น้ำ  

ปริมาณการใช้น้ำมักจะวัดค่าออกมาเป็นจำนวนปริมาตรโดยใช้หน่วยเป็น ลิตร ลูกบาศก์เมตร และ มิลลิลิตร ( CC ) 

ปริมาตรน้ำที่ใช้นี้ หากไปหารด้วยเวลา ก็ได้ค่าอีกค่าหนึ่ง คืออัตราการไหลของน้ำ มีหน่วยเป็น ลบ.ม /วัน หรือ ลบ.ม./ช.ม หรือ ลิตร/นาที เป็นต้น และถ้านำค่าอัตราการไหลของน้ำไปหารด้วยพื้นที่หน้าตัดของท่อที่น้ำผ่านก็จะได้ค่า ความเร็วในการไหลของน้ำ เช่น เมตร/ชั่วโมง เมตร/นาที

ดังนั้น ค่าชี้วัดที่เกิดขึ้นจากปริมาณการไหลของน้ำ จึงมีอยู่ 3 ค่าด้วยกันคือ ค่าจำนวนปริมาตรน้ำ, ค่าอัตราการไหลของน้ำ และ ค่าความเร็วในการไหลของน้ำ

2. วัดอุณหภูมิของน้ำ (  Water Temperature )

อุณหภูมิเป็นค่าชี้วัดคุณสมบัติของน้ำตัวที่ 2 มักจะใช้หน่วยเป็น องศา ° C เราจะเห็นตัวอย่างความสำคัญของอุณหภูมิได้จากการใช้น้ำบาดาล เนื่องจากน้ำบาดาลเราดูดมาจากใต้พื้นผิวโลก ในระดับของค่าความลึกที่ต่างกัน  

ซึ่งความลึกในแต่ละช่วงจะมีอุณหภูมิที่แตกต่างกัน  ยิ่งลึกลงไปน้ำบาดาลที่สูบได้ก็ยิ่งร้อนขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการตรวจวัดค่าอุณหภูมิก่อนนำไปใช้งาน  เนื่องจากหากร้อนเกินไปอาจมีผลกระทบต่อการผลิต ซึ่งอาจมีความจำเป็นที่จะต้องทำการลดอุณหภูมิลงก่อน ก่อนที่จะนำไปใช้ประโยชน์ต่อไปก็ได้  แล้วแต่จุดประสงค์ของการใช้งาน

      ( น้ำบาดาล ความลึกทุก ๆ 10 เมตรที่เพิ่มขึ้น อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นประมาณ  1 ° C โดยประมาณ )  

3. วัดค่าความเป็นกรดเป็นด่าง หรือค่า pH ของน้ำ 

ค่า pH นี้เป็นค่าที่แสดงความเป็นกรดเป็นด่างของน้ำและสารละลาย  ค่านี้สามารถบอกได้ว่าสารละลายนั้นมีความเป็นกลาง หรือมีความเป็นกรดหรือเป็นด่างมากน้อยเท่าใด  ถ้าเป็นกลางค่านี้จะอยู่ที่ 7  ถ้าอยู่ระหว่าง 7 และ 0 ก็จะมีฤทธิ์เป็นกรด ค่ายิ่งต่ำลงก็ยิ่งเป็นกรดมากขึ้น แต่ถ้าอยู่ระหว่าง 7  และ 14 ก็จะมีฤทธิ์เป็นด่างและค่ายิ่งสูงขึ้นก็จะยิ่งเป็นด่างมากขึ้น

4. วัดค่าอัลคาไลนิตี้  ( Alkalinity ) ของน้ำ 

ค่าอัลคาลินิตี้  ( Alkalinity ) เป็นค่าที่แสดงความเป็นด่างของน้ำ  ค่านี้วัดยากกว่า ค่า  pH

ค่า pH   เป็นเพียงค่าเบื้องต้นที่ให้รู้ว่าน้ำหรือสารละลายนั้นมีฤทธิ์เป็นกรดหรือเป็นด่างมากหรือน้อยเท่านั้น แต่ไม่สามารถบอกได้ว่ามีปริมาณเท่าใด  ถ้าต้องการทราบเป็นปริมาณว่ามีความเป็นด่างมากน้อยเพียงใดเราจะใช้ค่า อัลคาลินิตี้  ( Alkalinity ) เป็นค่าชี้วัด  

โดยค่านี้มักจะใช้หน่วยวัดเป็น มิลลิกรัมต่อลิตร เทียบกับแคลเซียมคาร์บอเนต ( mg/l as CaCO3 )  ซึ่งจะใช้เป็นค่า M – Alkalinity ( Total Alkalinity ) หรือ P – Alkalinity ก็ได้แล้วแต่วัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ( ความเป็นด่างของน้ำประกอบด้วยอิออนต่างๆ เช่น คาร์บอเนตอิออน  ไบคาร์บอเนตอิออน ไฮดรอกไซด์อิออน และเกลือของกรดอ่อน  

แต่ความเป็นด่างของน้ำตามธรรมชาติจะอยู่ในรูปของแคลเซียม และ แมกนีเซียมไบคาร์บอเนต ซึ่งอาจจะมีโซเดียมไบคาร์บอเนตรวมอยู่ด้วย  ในการหาค่า อัลคาลินิตี้  ( Alkalinity ) ของน้ำที่จะนำไปใช้ในโรงงานนั้น เราสามารถหาได้ 2 แบบ คือ แบบที่ใช้ เมททิลออเร้นจ์ เป็นอินดิเคเตอร์ และแบบที่ใช้ ฟีนอล์ฟทาลีน เป็นอินดิเคเตอร์  

ถ้าใช้ เมททิลออเร้นจ์ เป็นอินดิเคเตอร์  ค่าที่ได้เรียกว่า M – Alkalinity แต่ ถ้าใช้ฟีนอล์ฟทาลีน เป็นอินดิเคเตอร์  ค่าที่ได้เรียกว่า  P – Alkalinity  

ถ้าใช้ เมททิลออเร้นจ์ เป็นอินดิเคเตอร์   จุดที่เกิดการเปลี่ยนสีจะมีค่า pH ที่ 4.5 แต่ถ้าใช้ฟีนอล์ฟทาลีน เป็นอินดิเคเตอร์ จุดที่เกิดการเปลี่ยนสีจะมีค่า pH ที่ 8.3 ในการไทเทรตเราใช้กรดซัลฟูริกเจือจางเป็นตัวไทเทรตเพื่อหาค่าความเป็นด่าง  

ดังนั้น  ค่าที่ได้จากการใช้เมททิลออเร้นจ์  จึงมากกว่าค่าที่ได้จากการใช้ฟีนอล์ฟทาลีน  ค่า M – Alkalinity จึงถือเป็นค่า Total Alkalinity  หรือค่าความเป็นด่างทั้งหมด ( เพราะเป็นค่าความเป็นด่างที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของกรดกับ ไฮดรอกไซด์อิออน  คาร์บอเนตอิออน  ไบคาร์บอเนตอิออน  และเกลือของกรดอ่อน ทั้งหมด  

แต่ ค่า P – Alkalinity เป็นเพียงค่าความเป็นด่างที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของกรดกับ ไฮดรอกไซด์อิออน และคาร์บอเนตอิออนเท่านั้น ) ส่วนค่า Alkalinity ที่เกิดจากไฮดรอกไซด์อิออนเท่านั้นหรือที่เรียกชื่อว่า Hydroxide or Caustic Alkalinity นั้นไม่ขอกล่าวถึงในที่นี้เพราะไม่มีอยู่ในน้ำตามธรรมชาติ )   

5. วัดค่าความกระด้างของน้ำ ( Water Hardness )

ค่าความกระด้าง ( Water Hardness ) มักจะใช้หน่วยเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร เทียบกับแคลเซียมคาร์บอเนต( mg/l as CaCO3 )  น้ำบาดาลโดยทั่วไปค่า Hardness ( ความกระด้าง ) จะอยู่ในรูปไบคาร์บอเนตเป็นส่วนใหญ่  และส่วนใหญ่จะเป็นแคลเซียมไบคาร์บอเนต  หรือแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต  

ส่วนน้ำตามแม่น้ำลำคลองหรือน้ำท่านั้นเนื่องจากมันจะต้องไหลมาเป็นระยะทางที่ยาวไกล พวกที่เป็นไบคาร์บอเนตจะแตกตัวไปเป็นคาร์บอเนต ซึ่งมีความสามารถในการละลายน้ำได้น้อยกว่าก็จะตกตะกอนเป็นของแข็งเพราะมีค่า Solubility ( ความสามารถในการละลาย ) ที่ต่ำกว่า 

ในงานจัดการน้ำของนั้นส่วนใหญ่ ค่าความกระด้างมักจะใช้เป็นค่า Total Hardness ซึ่งเป็นค่าความกระด้างที่มีอยู่ในน้ำทั้งหมด  ซึ่งความกระด้างทั้งหมดจะอยู่ในรูปสารประกอบที่มีอนุภาคบวกเป็นแคลเซี่ยม หรือแมกนีเซี่ยม ที่เราจำเป็นจะต้องแยกออกเพื่อประโยชน์ต่อการใช้งาน   

ส่วนความกระด้างของน้ำนั้นจะมีส่วนเป็นน้ำกระด้างชั่วคราวหรือน้ำกระด้างถาวรเท่าใดก็ขึ้นอยู่กับอนุภาคลบของสารประกอบในน้ำนั้น   

ถ้าอนุภาคลบของสารประกอบในน้ำเป็นพวกคาร์บอเนต หรือไบคาร์บอเนต ก็จะเป็นส่วนของน้ำกระด้างชั่วคราว 

เพราะพวกไบคาร์บอเนต ถ้าเราต้มแล้วจะสลายตัวกลายเป็นคาร์บอเนตซึ่งละลายในน้ำได้น้อยมากสามารถตกตะกอนหรือแยกออกได้  

แต่ถ้าอนุภาคลบของสารประกอบในน้ำไม่ใช่พวกคาร์บอเนต  เช่น  เป็นพวกซัลเฟต  คลอไรด์  ไนเตรท  หรือฟอสเฟต  ส่วนนั้นก็จะเป็นส่วนของน้ำกระด้างถาวร เพราะสามารถละลายอยู่ในน้ำได้ไม่สามารถตกตะกอน หรือแยกออกได้ด้วยการต้ม เช่นเดียวกับพวกคาร์บอเนต 

ดังนั้น ถ้าเราทำการกำจัดแคลเซียมกับแมกนีเซียมออกจากสารละลายได้ทั้งหมด เราก็ถือว่าสารละลายนั้นไม่มีความกระด้างหรือฮาร์ดเนสเหลืออยู่ กลายเป็นน้ำอ่อน 

เราจึงมีวิธีการทำน้ำอ่อนโดยการลดความกระด้างลงให้เหลือน้อยที่สุด ด้วยการให้น้ำนั้นผ่านเรซิ่น เพราะเรซิ่นจะสามารถจับแคลเซี่ยมและแมกนีเซียมได้ เมื่อน้ำผ่านเรซิ่นแล้ว จะยังมีพวกคาร์บอเนต หรือไบคาร์บอเนตเหลืออยู่ เช่น โซเดียมคาร์บอเนต หรือโซเดียมไบคาร์บอเนต เป็นต้น  เราก็ถือว่าน้ำที่กรองด้วยเรซิ่นนั้นไม่กระด้างแล้ว

เนื่องจากสามารถกำจัดแคลเซี่ยมและแมกนีเซี่ยมออกไปได้แล้ว  น้ำนั้นเป็นน้ำอ่อนเพราะน้ำนั้นไม่มีความกระด้างเหลืออยู่แล้วหรือเหลืออยู่ก็น้อยกว่าค่าที่เรากำหนดไว้ในมาตรฐานน้ำ  

6. วัดค่าความขุ่น ( Turbidity ) ของน้ำ 

ค่าความขุ่นจริง ๆ แล้วก็คือสารแขวนลอยหรือตะกอนแขวนลอย ( SS หรือ Suspended Solid )   เราจะวัดเป็นค่าความขุ่นหรือค่าความทึบแสงด้วยเครื่องมือที่ใช้แสงยิงผ่านน้ำที่จะวัดค่าความขุ่น แล้วเครื่องมือนี้ก็จะอ่านค่าออกมา เป็นหน่วย NTU ( Nephelometric  Turbidity  Unit ) 

ค่านี้มีความจำเป็นในเรื่องของการกรองน้ำ ในการใช้เครื่องกรองน้ำนั้นเราควรวัดค่าความขุ่นของน้ำในขณะก่อนกรองว่ามีค่าเท่าใด และหลังจากผ่านการกรองแล้วก็ควรวัดด้วยว่ามีค่าความขุ่นเหลืออยู่เท่าใด 

เพื่อให้ทราบถึงคุณสมบัติของน้ำก่อนที่จะนำมากรอง จะได้พิจารณาได้ว่าควรจะกรองด้วยวิธีใด นานเท่าใดหรือควรจะล้างเครื่องกรองเมื่อไร และสามารถทราบถึงประสิทธิภาพของการกรองด้วย ในเรื่องความขุ่นของน้ำใช้ในโรงงานนั้นจะมีการตั้งค่ามาตรฐานไว้สำหรับการนำไปใช้กับอุปกรณ์ต่างๆ หรือในการทำน้ำประปาก็จะมีการตั้งค่ามาตรฐานความขุ่นไว้ที่ไม่เกิน 5 แต่โดยปกติการประปาจะทำได้ถึงประมาณ  1 กว่าๆ เท่านั้น

7. วัดค่าของแข็งละลายน้ำทั้งหมด ( TDS  : Total Dissolved Solid ) 

หมายถึงปริมาณของสารอินทรีย์ และอนินทรีย์ทั้งหมดที่ละลายอยู่ในน้ำ 

ส่วนใหญ่เรามักจะคุ้นเคยอยู่กับคำว่าสารละลาย แต่ที่จริงแล้วคำว่าสารละลายนั้นก็คือของเหลวที่มีของแข็งละลายอยู่นั่นเอง ภาษาอังกฤษเรียกว่า Total Dissolved  Solid หรือเรียกย่อๆว่า TDS ค่านี้มีหน่วยวัดเป็น มิลลิกรัม/ลิตร ( mg/l )  

เราสามารถหาค่านี้ได้ด้วยการนำเอาน้ำที่ต้องการหาค่านี้จำนวนหนึ่ง ไปกรองเอาของแข็งที่แขวนลอยอยู่ ( SS ) ออกเสียก่อน แล้วนำไปชั่งน้ำหนักครั้งหนึ่งก่อน แล้วนำไปให้ความร้อนจนน้ำระเหยหมดไป จึงนำส่วนที่เหลือไปชั่งน้ำหนักอีกครั้งหนึ่ง  เมื่อเราทราบน้ำหนักของภาชนะที่ใส่น้ำนั้น ก็จะสามารถคำนวณหาค่านี้ได้ ( ค่านี้อาจจะผิดเพี้ยนไปจากความจริงได้บ้าง เนื่องจากในสารละลายนั้น ถ้ามีสารอินทรีย์ละลายอยู่ด้วยสารอินทรีย์บางส่วนอาจจะระเหยออกไป )  

ดังนั้น หากเรานำเอาสารละลายนั้นไปกลั่นแล้วนำน้ำที่กลั่นได้ไปรวมกับของแข็งที่เหลืออยู่ก็จะไม่ได้น้ำหนักเท่าเดิม จึงอาจทำให้ผิดพลาดได้

ทำไมคุณควรวัดระดับ TDS ในน้ำของคุณ?

หน่วยงานตัวแทนรัฐบาลของสหรัฐอเมริกาที่ทำหน้าที่กำหนดนโยบาย ข้อกฎหมาย และระเบียบปฏิบัติต่าง ๆ เพื่อป้องกันและแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อมของโลก ( EPA : Environmental Protection Agency ) ให้คำแนะนำระดับการปนเปื้อนสูงสุด ( MCL ) ของ 500mg / ลิตร ( 500 ส่วนในล้านส่วน ( ppm ) สำหรับ TDS แหล่งน้ำจำนวนมากเกินกว่าระดับนี้ เมื่อระดับ TDS เกิน 1000mg / L มันโดยทั่วไปถือว่าไม่เหมาะสำหรับการบริโภคของมนุษย์ 

ระดับสูงของ TDS เป็นตัวบ่งชี้ของความกังวลที่มีศักยภาพและใบสำคัญแสดงสิทธิที่ตรวจสอบต่อไป ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในระดับสูงของ TDS ที่เกิดจากการปรากฏตัวของโพแทสเซียมคลอไรด์และโซเดียม ไอออนเหล่านี้มีน้อยหรือไม่มีผลกระทบในระยะสั้น แต่ไอออนที่เป็นพิษ ( สารหนูตะกั่วแคดเมียมไนเตรตและอื่น ๆ ) อาจจะมีการละลายในน้ำ

แหล่งที่มาหลักสำหรับ TDS ในการรับน้ำที่ไหลบ่ามาเป็นการเกษตรและที่อยู่อาศัย, การชะล้างของการปนเปื้อนในดินและแหล่งที่มาจุดปล่อยน้ำมลพิษที่เกิดจากโรงงานอุตสาหกรรมหรือโรงบำบัดน้ำเสียองค์ประกอบทางเคมีที่พบมากที่สุดเป็นแคลเซียม ฟอสเฟต ไนเตรท โซเดียม โพแทสเซียม และคลอไรด์ ที่พบในสารอาหารที่ไหลบ่าไหลบ่า ทั่วไปและไหลบ่ามาจากสภาพอากาศที่เต็มไปด้วยหิมะที่ถนนเกลือน้ำแข็งถูกนำมาใช้สารเคมีที่อาจจะเป็นไพเพอร์, แอนไอออนโมเลกุลหรือการเกาะกลุ่มกันโดยคำสั่งของหนึ่งพันหรือน้อยกว่าโมเลกุลตราบใดที่เม็ดไมโครจะละลายน้ำได้เกิดขึ้น 

องค์ประกอบที่แปลกใหม่มากขึ้นและที่เป็นอันตรายของสารกำจัดศัตรูพืช TDS จะเกิดขึ้นจากการไหลบ่าผิว บางอย่างเกิดขึ้นตามธรรมชาติสารที่ละลายได้ทั้งหมดเกิดขึ้นจากสภาพดินฟ้าอากาศและการสลายตัวของหินและดิน

สหรัฐอเมริกาได้จัดตั้งมาตรฐานคุณภาพน้ำที่สองของ 500 มิลลิกรัม / ลิตรเพื่อให้ความอร่อยของน้ำดื่ม แม้แต่ที่ดีที่สุดระบบการทำน้ำให้บริสุทธิ์ในตลาดจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่า TDS กรองและ / หรือเยื่อจะมีประสิทธิภาพการลบอนุภาคที่ไม่พึงประสงค์และแบคทีเรียจากน้ำของคุณ

รสชาติ / สุขภาพ

ผล TDS สูงในรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งอาจจะเค็มขมหรือโลหะ นอกจากนี้ยังสามารถระบุตัวตนของแร่ธาตุที่เป็นพิษ ระดับสูงสุดของ EPA rescommended ของ TDS ในน้ำเป็น 500mg / L ( 500ppm ) อื่นๆ

วิธีการปรับแก้ลดค่า TDS สามารถทำได้หลายวิธีดังนี้

• กรองโดยใช้คาร์บอน (ถ่าน) : รูปแบบของคาร์บอนที่มีพื้นที่ผิวสูงดูดซับ ( หรือเกาะติด ) สารประกอบหลายชนิดรวมทั้งสารพิษบางอย่าง น้ำจะถูกส่งผ่านถ่านกัมมันต์จะลบสิ่งปนเปื้อนดังกล่าว

• กรองน้ำด้วยระบบ Reverse Osmosis (R.O.) : โดยการบังคับให้น้ำภายใต้ความดันที่ดีกับเมมเบรนกึ่งดูดซึมที่ช่วยให้โมเลกุลของน้ำที่จะผ่านในขณะที่ยังไม่รวมการปนเปื้อนมากที่สุด RO เป็นวิธีการอย่างละเอียดมากที่สุดของขนาดใหญ่ทำน้ำให้บริสุทธิ์ใช้ได้

• การกลั่น : ที่เกี่ยวข้องกับน้ำเดือดในการผลิตไอน้ำ ไอน้ำแล้วขึ้นไปถึงพื้นผิวเย็นที่จะสามารถรวมตัวกลับเข้ามาในของเหลวและจะถูกเก็บรวบรวม เพราะสารที่ละลายจะไม่ระเหยได้ตามปกติพวกเขายังคงในการแก้ปัญหาเดือด

• Deionization ( DI ) : น้ำจะถูกส่งผ่านระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ ไอออนเยื่อเลือกให้ประจุบวกจะแยกออกจากน้ำที่มีต่อขั้วลบและไอออนลบต่อขั้วบวก มีความบริสุทธิ์สูง แตกตัวเป็นไอออนผลน้ำ น้ำมักจะถูกส่งผ่านหน่วยการ Reverse Osmosis แรกที่จะลบสิ่งปนเปื้อนอินทรีย์สารลดแรงตึง

8. วัดค่าความนำไฟฟ้า ( EC : Electrical Conductivity ) ของน้ำ 

ค่าความนำไฟฟ้า มีหน่วยเป็นไมโครซีเมน/เซนติเมตร  ค่านี้เครื่องมือวัดอาจจะแสดงออกมาเป็นไมโครซีเมน/เมตรก็ได้ ถ้ามีค่าสูงๆซึ่งจะต้องแปลงให้เป็น ไมโครซีเมน/เซนติเมตร ต่อไป ค่า TDS กับค่านี้มีความสัมพันธ์กันแต่ไม่ใช่เท่ากันหรือมีสัดส่วนที่เท่ากันทั้งหมด 

โดยปกติในน้ำดีทั่วๆ ไปค่า TDS จะประมาณ 0 .55 – 0.75 ของค่า EC   

ส่วนใหญ่เวลาคิดค่าโดยหยาบๆ จะใช้ค่า  TDS = 0.7 ของค่า EC  

ถ้าโรงงานมีแหล่งน้ำดิบหรือแหล่งน้ำดีอยู่และต้องการทราบค่า TDS และค่า EC ด้วย ก็ควรวัดทั้งค่า TDS และค่า EC ไว้ทั้งสองตัวก่อนสัก 3 – 4 ครั้ง แล้วนำมาหารกันก็จะได้ค่าคงที่ตัวหนึ่งสามารถนำไปใช้เป็นแฟคเตอร์คูณกับค่า EC สำหรับหาค่า TDS ในครั้งต่อๆ ไปได้เพราะค่า EC นั้นสามารถใช้เครื่องวัดค่าได้โดยง่าย ทำให้เราไม่ต้องนำน้ำไปต้มหาค่า TDS อีกต่อไป ทำให้เราสามารถควบคุมค่าของแข็งที่ละลายในน้ำได้ด้วยค่า EC แทนซึ่งสะดวกกว่า    

ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นความแตกต่างระหว่างค่าความนำไฟฟ้ากับค่า TDS  คือ 

นำน้ำมาแก้วหนึ่งใส่เกลือลงไป 1 ช้อน คนให้ละลายหมดแล้ววัดค่า EC ออกมา จะได้ค่า EC สูงมาก  

แต่ถ้าเอาน้ำแก้วนั้นใส่น้ำตาลลงไปแทน  1 ช้อนเท่ากันแล้วคนให้ละลายหมดเหมือนกัน  จะวัดค่า EC ได้ไม่มาก แสดงให้เห็นว่า ค่า EC จะมีค่าสูงก็ต่อเมื่อสารที่ละลายอยู่ในน้ำนั้นมีส่วนประกอบของโลหะ   

จากตัวอย่างนี้ เกลือเป็นสารประกอบโซเดียมคลอไรด์ สามารถแตกตัวได้มากกว่า   ค่าความนำไฟฟ้าจึงสูงกว่า แต่น้ำตาลที่ละลายลงไปนั้นเป็นพวกไฮโดรคาร์บอน  ขนาดของโมเลกุลจะใหญ่ การแตกตัวไม่ค่อยจะดี มันก็จะส่งผลทำให้ความนำไฟฟ้ามีค่าน้อย ทั้งที่สารละลายทั้งสองชนิดนั้นมีค่า TDS เท่ากันหรือปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำเท่ากัน

ดังนั้นถ้าหากเราวัดค่าความนำไฟฟ้าออกมาได้ค่าสองค่าแล้วมาเทียบกัน  จะเห็นว่าสัดส่วนของมันพอจะบอกได้คร่าว ๆ ว่าในน้ำนั้นมีสารละลายที่เป็นสารอินทรีย์  หรือสารอนินทรีย์มากน้อยแค่ไหน 

9. วัดค่าปริมาณคลอไรด์  ( Chloride )

ค่าปริมาณคลอไรด์  ( Chloride ) มีหน่วยเป็น มิลลิกรัม/ลิตร ( mg/l ) ค่านี้จะส่งผลต่อการใช้น้ำเช่นกัน ส่วนใหญ่คลอไรด์ในน้ำจะอยู่ในรูปของโซเดียมคลอไรด์เป็นเพราะโซเดียมมีความไวกว่าโลหะอื่นและมีปริมาณมาก 

แต่คลอไรด์ไม่ใช่มีแต่โซเดียมคลอไรด์เท่านั้น ยังจะมีอยู่ในรูปของแคลเซียมคลอไรด์ แมกนีเซียมคลอไรด์ หรือเฟอร์ริคคลอไรด์ด้วย ในการวัดเราจะวัดในรูปของคลอไรด์ทั้งหมด ค่านี้จะคล้ายๆ กับค่า Salinity ที่เราจะใช้ดูว่ามันมีค่าความเค็มเท่าไร

10. วัดค่าเหล็ก ( Iron )

ค่าเหล็ก ( Iron ) มีหน่วยวัดเป็น มิลลิกรัม/ลิตร ( mg/l ) เหล็กเป็นตัวปัญหาตัวหนึ่งที่โรงงานอุตสาหกรรมไม่ชอบ ไม่ว่าจะเป็นโรงงานประเภทใดๆ 

ทั้งสิ่งทอ และอาหาร เหล็กที่มีอยู่ในน้ำจะมีอยู่ ทั้ง 2 รูปแบบ 

รูปแบบแรกคือ  เหล็กที่มีประจุบวกสอง  อีกรูปแบบหนึ่งคือเหล็กที่มีประจุบวกสาม

เหล็กที่มีประจุบวกสอง ได้แก่พวก เฟอร์รัส ไฮดรอกไซด์ ส่วนเหล็กบวกสามได้แก่พวกสนิมเหล็ก หรือเฟอริกออกไซด์ ( Fe2O3 ) เหล็กบวกสองจะละลายน้ำได้ดีกว่าหรือ มีค่า Solubility สูงกว่า เหล็กบวกสาม ดังนั้นเหล็กในน้ำส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของเหล็กบวกสอง 

วิธีการกำจัดของเราก็คือเปลี่ยนจากรูปบวกสองให้มาเป็นบวกสาม มันก็จะตกตะกอนแยกชั้นออกไป โดยการให้น้ำนั้นสัมผัสกับอากาศก็คือการเติมออกซิเจนนั่นเอง  อากาศจะออกซิไดซ์เหล็กที่มีประจุบวกสองให้เป็นสนิมเหล็กก็สามารถแยกออกโดยการตกตะกอนออกไปได้ หรือว่าเติมคลอรีนให้ออกซิไดซ์เหล็กบวกสองให้เป็นเหล็กบวกสาม ( เป็นเฟร์ริกคลอไรด์ ) ก็ได้  

ค่าเหล็กที่เกินกว่ามาตรฐานปัจจุบันโรงงานทั่วไปมักจะใช้พวกแมงกานีสกรีนแซนด์  ซึ่งแมงกานีสกรีนแซนด์นี้ เป็นตัวจับพวกเหล็กบวกสองได้ดี  เหล็กที่มีประจุบวกสองนี้ต้องระวังอย่าให้มันเข้าตัวซอฟเทนเนอร์ได้ เพราะว่าเรซิ่นที่เราใช้จับพวกแมกนีเซียมและแคลเซียมนั้นสามารถจับเหล็กที่มีประจุบวกสองได้เช่นกัน 

แต่แคลเซียมและแมกนีเซียมที่เรซิ่นจับไว้นั้น เกลือหรือโซเดียมคลอไรด์สามารถล้างออกได้ แต่เหล็กบวกสองนี้โซเดียมคลอไรด์ไม่สามารถล้างออกได้ จะทำให้เรซิ่นหมดสภาพเร็วขึ้น  ดังนั้นก่อนที่จะผ่านน้ำเข้าเข้าถังเรซิ่นควรจะทำการกำจัดเหล็กออกเสียก่อน                        

11. วัดค่า ซิลิก้า ( Silica )

ค่าซิลิกา ( Silica ) หน่วยวัดเป็น มิลลิกรัม/ลิตร ( mg/l )   เรื่องซิลิกาในน้ำนั้นที่เรากลัวมากที่สุดก็คือกลัวว่ามันจะจับตัวอยู่ในรูปของตะกอนซิลิเกตภายในเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ที่ใช้น้ำ 

เนื่องจากว่ามันเป็นฉนวนความร้อนที่ดียิ่งกว่าแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นเท่าตัว ทำให้การถ่ายเทความร้อนลดลงมาก และซิลิกาเวลาละลายน้ำแล้วจะมีฤทธิ์เป็นกรดซิลิลิกด้วย 

สำหรับวิธีการกำจัดออกนั้น ถ้าแหล่งน้ำนั้นมีซิลิกาสูง ๆ เราอาจจะต้องเลี่ยงไม่ใช้แหล่งน้ำนั้นเลย จะไม่หาวิธีกำจัดออกเพราะกำจัดได้ยากมาก เท่าที่รู้ตอนนี้ถ้าจะกำจัดซิลิกาออกจะต้องใช้ตัวแอนไอออนเรซิ่นเป็นตัวจับ แล้วตัวซิลิกาตัวนี้มันจะหลุดมาก่อนเพื่อนถ้าแอนไอออนเรซิ่นเริ่มอิ่มตัว

12. วัดน้ำมัน ( Oil  and  Grease )

น้ำมัน ( Oil  and  Grease ) มีหน่วยเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร ( mg/l ) สังเกตว่าน้ำมันโดยรวมเรียก Oil and Grease มีคุณสมบัติเบากว่าน้ำ น้ำมันในน้ำจะมีอยู่หลายรูปแบบขึ้นอยู่กับขนาดของมัน

รูปแบบแรกมีขนาดใหญ่เป็นพวกฟรีออย จะมีขนาดใหญ่กว่า 150 ไมครอน สามารถแยกออกเป็นเม็ดให้เห็นได้ชัดเจนและจะลอยอยู่บนผิวน้ำ พวกนี้สามารถกำจัดได้โดยง่ายเพราะมันจะแยกชั้นออกจากน้ำและลอยอยู่บนผิวน้ำ  

อีกรูปแบบหนึ่งเป็นพวก Disperse Oil เป็นเม็ดน้ำมันที่มีขนาด 50-150 ไมครอน  พวกนี้จะลอยและกระจายอยู่ในน้ำ กำจัดออกค่อนข้างยาก ตัวนี้ต้องใช้อากาศยกตัวมันขึ้นไปมันถึงจะลอยตัวขึ้นไปเป็นชั้นบนผิวน้ำแล้วจึงจะสามารถกำจัดออกได้  

ส่วนอีกรูปแบบหนึ่งมีขนาดเล็กกว่า 50 ไมครอน จะอยู่ในรูปของอิมัลชั่นคือมันจะเป็นน้ำมันที่มีขนาดเล็กมากสามารถผสมอยู่ในน้ำได้โดยไม่แยกตัวเป็นชั้นลอยขึ้นมาเหนือน้ำ ไม่ว่าจะใช้ลมเป่าอย่างไรมันก็ไม่แยก มันผสมเกือบจะเป็นเนื้อเดียวกันกับน้ำ ถ้าอยู่ในรูปแบบนี้เวลาจะแยกออกจากน้ำต้องใช้สารเคมีช่วย 

ถ้าขนาดเล็กมากๆ จนละลายอยู่ในน้ำเป็น Soluble oil  ก็ยิ่งแยกออกได้ยากกว่าพวกอิมัลชั่นอีก ต้องใช้เคมีอย่างเดียวเท่านั้น ดังนั้น ถ้าโรงงานมีน้ำมันในน้ำทิ้งต้องการจะกำจัดออก จะต้องรู้ว่าน้ำมันนั้นอยู่ในรูปไหน เคยมีประสบการณ์หนึ่งคือ ได้เคยไปพบกับปัญหาของซิลิโคนออยล์ จากการทำจุกนมเนื่องจากในการปั๊มเพื่อทำจุกนมต้องมีการหล่อด้วยซิลิโคน ใช้ซิลิโคนออยล์ 20 ลิตร/วัน แต่โรงงานนี้มีน้ำทิ้งมากถึง 150 ลบ.ม./วัน  

เมื่อตรวจสอบคุณสมบัติของน้ำทิ้งแล้วไม่เป็นไปตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม  เนื่องจากค่าของน้ำมันเกินกว่ามาตรฐานที่กำหนด จะดักออกอย่างไรก็ยังคงมีค่าเกินกว่า 5 มิลลิกรัมต่อลิตร ในขณะที่ใช้ซิลิโคนออยล์เพียง 20 ลิตรต่อวัน เท่านั้น  ส่วนที่ติดไปกับโปรดักส์หรือผลิตภัณฑ์ก็มีอยู่ส่วนหนึ่งแล้ว 

ดังนั้นส่วนที่เหลือหลุดเข้าไปรวมอยู่กับน้ำทิ้งของโรงงานก็คงจะเป็นส่วนที่เหลือเท่านั้น แต่มีผลกระทบทำให้คุณสมบัติของน้ำทิ้งจำนวน 150 ลบ.ม. มีค่าของน้ำมันเกินกว่ามาตรฐานที่กำหนดไว้ 

ซึ่งแนวความคิดของเจ้าหน้าที่ที่พบปัญหาดังกล่าวนี้เห็นว่าควรจะทำการแยกซิลิโคนออยล์จำนวนไม่ถึง 20 ลิตร นี้ออกเสียก่อนไม่ให้ไปเข้าระบบบำบัดน้ำทิ้ง  ซึ่งน้ำมันส่วนนี้ถ้ารวมน้ำล้างเครื่องจักรด้วยก็คงจะไม่เกิน 1 ลบ.ม.หากนำไปต้มให้ระเหยไปให้หมดก็ยังอาจจะคุ้มกว่าการกำจัดน้ำมันด้วยเครื่องจักรและสารเคมีที่โรงงานใช้ในระบบกำจัดน้ำเสียดังกล่าว ซึ่งความเห็นนี้เป็นความเห็นส่วนตัวเท่านั้น

13. วัดค่าแนวโน้มของชนิดสารเคมีเพื่อรับอิเล็กตรอน ( ORP : Oxidation Reduction Potential ) ของน้ำ

เปรียบเทียบระดับของค่า ORP ในน้ำ

น้ำที่เรารู้จักโดยทั่วไปเช่นน้ำประปา น้ำบาดาล น้ำพุ และน้ำรีเวอร์สออสโมซิส ( Reverse Osmosis – R/O ) ต่างก็มีค่า ORP ที่สูงถึง +300 mV เราสามารถเห็นจากแผนภูมิได้ว่า น้ำประปาโดยทั่วไปแล้วจะมีค่า ORP สูงสุดที่ +354 mV เมื่อเทียบกับข้อมูลนี้แล้ว อวัยวะแต่ละอวัยวะในระบบย่อยอาหารของเรา ( ซึ่งก็ประกอบไปด้วยน้ำ ) มีระดับค่า ORP ที่เฉพาะเจาะจงตั้งแต่ -100 ถึง -250 mV โปรดดูที่ภาพด้านล่างนี้

เราสามารถวัดค่า ORP ได้อย่างไร?

14. วัดค่าความถ่วงจำเพาะของน้ำ ( SG : Specific Gravity )

ค่าความถ่วงจำเพาะของน้ำ ( SG : Specific Gravity ) คือ อัตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของสสารหนึ่ง  ต่อ ความหนาแน่นของน้ำ เมื่อทั้งสองอย่างมีอุณหภูมิเท่ากัน ความถ่วงจำเพาะนั้นไม่มีหน่วย​ ( ไร้มิติ )

เพราะเป็นอัตราส่วน วัตถุที่มีความถ่วงจำเพาะมากกว่า 1  หมายความว่าวัตถุนั้นมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ ดังนั้นวัตถุนั้นจะจมน้ำ

ในทางตรงข้าม หากความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าหนึ่ง วัตถุนั้นจะลอยน้ำ

15. วัดค่าความเค็มของน้ำ ( Salinity )

การตรวจวัดความเค็ม ( Salinity ) เป็นการตรวจวัดปริมาณเกลือที่ละลายน้ำที่พบในน้ำเค็ม หรือน้ำกร่อย โดยมีหน่วยเป็นส่วนในหนึ่งพันส่วน ( ppt ย่อมาจาก part per thousand )

• ความเค็มของน้ำทะเลของโลกมีค่าเฉลี่ย 35 ppt
• น้ำจืดมีค่าไม่เกิน 0.5 ppt น้ำกร่อยมีค่า 0.5 – 25 ppt

ค่าความเค็มจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับปริมาณหยาดน้ำฟ้า น้ำจากหิมะละลาย หรือบริเวณรอยต่อระหว่างน้ำเค็มกับน้ำจืด เช่น บริเวณปากแม่น้ำ ปริมาณของเกลือในน้ำเป็นตัวการสำคัญอย่างหนึ่งที่ใช้ชี้บ่งว่าจะพบสิ่งมีชีวิตชนิดใดในบริเวณแหล่งน้ำนั้น ดังนั้นชนิดสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในน้ำจืดและที่อาศัยในน้ำเค็มจึงแตกต่างกันมาก

พืชหรือสัตว์ที่อาศัยในน้ำจืดจะมีเกลือในเซลล์มากกว่าในแหล่งน้ำที่อาศัยอยู่ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะกำจัดเหลือออกมาเป็นของเสีย ส่วนพืชหรือสัตว์ที่อาศัยในน้ำทะเลมีปริมาณของเกลือเท่ากับหรือน้อยกว่าสิ่งแวดล้อมที่อาศัยอยู่และมีกลไกของร่างกายที่จะยังคงสภาพสมดุลของเกลือ นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ ยังสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงความเค็มในแหล่งน้ำที่อาศัยอยู่ได้

ความเค็มที่ได้จากการวัดด้วยวิธีดังกล่าวมีหน่วยเป็นส่วนในพันส่วน ( ppt : part per thousand ) หรือใช้สัญลักษณ์ %

• 1% = 1/100
• 1ppt = 1/1000
• 1ppt = 100/1000 =  0.1%
• 1% = 1000/100 = 10 ppt

โดยทั่วไปแหล่งน้ำจืด จะมีปริมาณเกลือน้อยกว่าร้อยละ 0.1% หรือน้อยกว่า 1 ppt ส่วนแหล่งน้ำเค็มจะมีเกลือเฉลี่ยโดยประมาณ ร้อยละ 3.5% หรือ 35 ppt

Salt meter ใช้วัดค่าความเค็มของเหลว เช่น น้ำเกลือ น้ำทะเล น้ำปะปา หน่วยเป็น ppt เช่น ผู้เลี้ยงกุ้ง จะเอามาใช้วัดความเค็มของน้ำในบ่อเลี้ยงกุ้ง เป็นต้น

คลิกเพิ่มเพื่อน! แจ้งเตือนบทความใหม่ก่อนใคร ฟรี!!

ดูข้อมูลเพิ่มเติม

• ขั้นตอน การทำเกษตรทฤษฏีใหม่ ( โคก หนอง นา โมเดล )