EC | Waterkwaliteit | Alle belangrijke waterwaardes en afhankelijkheden op een rijtje

Waterkwaliteit

noodzaak voor ontwikkeling

Electric Conductivity (EC)

Electric Conductivity (EC)


EC, de Electrical Conductivity, is een grootheid die de mate van elektrische geleidbaarheid van een vloeistof in de vijverwereld uitdrukt in milliSiemens per cm (mS/cm). EC wordt vaak in één adem genoemd met TDS (“totally dissolved solids”, totaal aan opgeloste stoffen), maar is niet hetzelfde.

De enige echte manier om een TDS van een bepaalde hoeveelheid water te bepalen is om het residu te wegen nadat al het water is verdampt. Soms zie je bijvoorbeeld witte kringen als water is opgedroogd, dat is (allemaal onderdeel van) TDS: het residu heeft massa (gewicht) en je kunt het in principe wegen. Daarvoor is specialistische apparatuur nodig dus wordt gebruik gemaakt van een andere eigenschap zijn de elektrische geleidbaarheid: omdat de waterstof (H) en zuurstof (O) atomen van water (H2O) geen elektriciteit afgeven wordt dit automatisch veroorzaakt door alle andere stoffen die in de oplossing aanwezig zijn. De meeste metalen, mineralen en zouten dragen dus een lading en zijn als zodanig meetbaar middels EC.

Multi-meter voor EC, TDS en Temperatuur

Geleidbaarheid
Onder de geleidbaarheid van een vloeistof wordt verstaan het vermogen van die vloeistof om elektrische stroom te geleiden. In een vloeistof zijn het de opgeloste ionen (geladen deeltjes) die de stroom kunnen geleiden. Geleidbaarheid is precies omgekeerd aan weerstand: hoe hoger de geleidbaarheid hoe lager de weerstand.

Deze geleidbaarheid wordt gemeten door een referentie (wissel-)spanningsverschil (V) tussen elektrodes van een meetcel aan te leggen en vervolgens de stroom (I) te meten. Uit de Wet van Ohm volgt de weerstand (R). De geleiding is 1/R ook wel uitgedrukt in de eenheid Siemens. De afmeting en constructie van de cel (celconstante = d (afstand tussen de elektrodes) / a (oppervlak van de elektrodes) is van invloed op de gemeten geleiding.

Van geleidbaarheid naar TDS
Geleidbaarheidsmeters meten alle opgeloste ionen, vandaar dat de meetwaarde ook uitgedrukt kan worden in concentratie opgeloste vaste stoffen: ppm TDS (part per million Total Dissolved Solids).

Om de geleidbaarheid van een vloeistof om te zetten naar TDS moet de conversie-factor bekend zijn. Afhankelijk van de fabrikant van de meetapparatuur worden de volgende conversie-factoren gehanteerd (om het makkelijk te maken):

  • USA 1 milliSiemens/cm (EC 1.0 or CF 10) = 500 ppm
  • European 1 milliSiemens/cm (EC 1.0 or CF 10) = 640 ppm
  • Australian 1 milliSiemens/cm (EC 1.0 or CF 10) = 700 ppm

Dit levert de volgende overzichtstabel op (bij een input van 1 EC):

Grootheid
Waarde
S/cm
0.00100
milliS/cm
1.00
microS/cm
1.00e+3
EC
1.00 mS/cm
CF
10.0
mho cm
0.00100
mho m
0.0000100
ppm TDS
640

Siemens (S) is dus de eenheid van geleiding. De geleiding van water wordt over een bepaalde afstand gemeten, vandaar de input in S/cm of mS/cm. Een andere eenheden zijn Mho cm, CF (in America en Australie) en EC.

Is er dan geen makkelijke manier dit te onthouden?
Jazeker, dat is er. Als vuistregel kan men het volgende aanhouden:

1 EC = 640 ppm
1 ppm TDS = 1,56 uS (micro-Siemens)

dus

1 ppm TDS = 0,00156 mS (milli-Siemens)

Lees meer: http://www.lenntech.nl/calculatoren/geleidbaarheid/tds.htm#ixzz3kOlVS1I0

Totally Dissolved Solids (TDS)

Totally Dissolved Solids (TDS)


TDS is de Engelse afkorting voor "Totally Dissolved Solids". Dit betekent min of meer een optelsom van alle organische en niet-organische stoffen die in het water zijn opgelost. Dat zijn in eerste instantie dezelfde bestanddelen als ook wordt gerepresenteerd door de KH en de GH. Hierdoor leiden hogere waardes van KH en GH automatisch tot een hogere waarde van de TDS. De TDS wordt weergegeven in "ppm", parts per million.

Deze waterwaarde wordt over het algemeen erg weinig gemeten terwijl deze erg veel kan vertellen over de hygiene van een vijver. Er zijn speciale meters te koop die in één oogopslag de TDS-waarde kunnen presenteren. Hierbij geldt dat hoe hoger de TDS-waarde is des te onzuiverder het water. De TDS-waarde wordt meer en meer gezien als de belangrijkste waterwaarde als het gaat om algehele ontwikkeling van koi.

Belang van TDS
Er wordt wel eens gesteld dat de maximale groei van een koi wordt beperkt door de ruimte waarin deze zich bevindt. Dat lijkt logisch, maar is absoluut onjuist! Het is juist de TDS-waarde die indicatief is voor de grenzen van de groei en ontwikkelling van uw koi. De koi scheidt allerlei stoffen uit, en de hoeveelheid daarvan geeft de koi een indicatie of zijn/haar leefomgeving nog voldoende gezond is om door te ontwikkelen. En deze hoeveelheid wordt gemeten met... de TDS-waarde. Men kan dus stellen dat een lage TDS-waarde een positieve invoed heeft op de groei- en ontwikkelingsmogelijkheden van een koi. Een hoge TDS-waarde is daarvoor funest.

Relatie tussen TDS, KH en GH
Zoals vermeldt is er een relatie tussen deze waterwaardes. Als uitgangspunt kan men stellen dat de TDS-waarde een optelsom is van de KH, de GH en de organische stoffen die in het water aanwezig zijn. Door de GH en KH-waarde van de TDS waarde af te trekken wordt de vervuiling zichtbaar. Omdat de GH en KH uitgedrukt worden in Duitse hardheden (dH) is een eenvoudige omrekening nodig:

1dH = 18 ppm

Hiermee is TDS opeens een heel hanteerbaar principe geworden, onderstaand voorbeeld verduidelijkt dit:

Stel:
uw GH = 8 dH
uw KH = 4 dH
uw gemeten TDS-waarde is 260

De organische belasting van uw water is dan 260 - (8+4)X18 = 44 ppm


Wat is de ideale TDS-waarde
Deze vraag is niet eenvoudig te beantwoorden helaas. Uit bovenstaand blijkt dat TDS een heel eenvoudig te hanteerbare meetwaarde is, maar de absolute bodemwaarde wordt primair bepaald door de KH- en de GH-waarden. En juist deze verschillen in vijvers, omdat het kraanwater of grondwater waarmee vijvers worden bijgevuld per regio erg kunnen verschillen! De getallen in het voorbeeld hierboven zijn een gemiddelde van Nederland, waarmee de minimale TDS-waarde al (4+8) x 18 = 216 bedraagt!!

Van Japan weten we dat koi daar enorm goed gedijen en ontwikkelen. Ook is bekend dat het water in Japan zacht is wat betekent dat de GH-waarde extreem laag moet zijn. Onderstaande afbeelding is een TDS-meting van een mudpond in Japan (met dank aan Mike Snaden):

TDS value of Japanese mudpound

De afgemeten TDS-waarde bedraagt slechts 25 ppm: het totaal aan GH, KH-waarde en overige opgeloste stoffen is dermate laag dat er van een GH-waarde eigenlijk geen sprake kan zijn, er een heel laag niveau van vervuiling is en de mudpond draait op een minimale KH-waarde (er moet bufferend vermogen zijn van de KH om een scherpe daling van de pH te voorkomen). Vergelijk deze waarde eens met het voorbeeld hierboven, en u begrijpt dat wij zonder additionele hulpmiddelen op geen enkele manier dezelfde waterkwaliteit kunnen bieden als de Japanners dat kunnen! Japans water is extreem zacht en bevat een minimum aan opgeloste stoffen waar wij in Europa lichtjaren vandaan blijven!

Het is dus van groot belang om de TDS-waarde zo laag mogelijk te houden, en hierbij rekening te houden met het bufferende vermogen dat ons geboden wordt middels de carbonaten die we meetbaar kunnen maken en uitdrukken in KH. Omdat het leiding- of grondwater al een basiswaarde aan stoffen bevatten ligt er meteen een vaste ondergrens die niet verlaagd kan worden door verversingen van water. De enige manier om deze vaste ondergrens naar onderen te brengen is middels een proces dat "Reversed Osmosis" wordt genoemd middels een separate installatie: de RO-installatie.

Elektrische geleidingsvermogen/geleidbaarheid (microsiemens): EC
Wanneer men discussieert over TDS wordt ook van gerefereerd naar “elektrische geleidbaarheid”, uitgedrukt in microsiemens. Hoewel er een nauwe relatie is tussen beiden zijn ze niet hetzelfde. Meer hierover vindt u in het artikel over EC.