สิ่งมีชีวิตทุกชนิดล้วนเกี่ยวข้องกับน้ำ และใช้น้ำในการดำรงชีวิตทั้งสิ้น โดยเฉพาะโลกนี้ที่มีน้ำมากกว่าแผ่นดินด้วยซ้ำ ดังนั้นน้ำจึงเป็นสิ่งสำคัญมากในการหล่อเลี้ยงสิ่งมีชีวิตทุกชีวิตบนโลก และในน้ำ หลายคนมองว่ามันคือน้ำ H2O ที่ไม่มีอะไรมาปน แต่ในความเป็นจริงแล้วในน้ำได้ละลายหลายอย่างจนกลายเป็นน้ำที่เราใช้กินหรือใช้ดำรงชีวิตในทุก ๆ วัน ที่สำคัญความสามารถของน้ำนั้นมีมากมาย ที่ทำให้สิ่งมีชีวิตได้ประโยชน์จากน้ำ เช่นการใช้ความสามารถของการละลายสิ่งต่าง ๆ ของน้ำ ที่ทำได้ดีกว่าของเหลวอื่น ๆ แต่แน่นอนว่าไม่ใช่น้ำทุกชนิดจะมีประโยชน์หรือมีคุณภาพเสมอไป
เพราะเราต่างคุ้นเคยกับน้ำเสีย หรือน้ำเน่ากันไม่มากก็น้อยดังนั้นเราจึงต้องพูดถึงคุณภาพของน้ำ ซึ่งหนึ่งในการวัดว่าน้ำมีคุณภาพหรือไม่ก็คือ ค่า Conductivity (อ่านว่าคอนดั๊กติวิตี้) หรือค่าความนำไฟฟ้าของน้ำนั่นเอง
ค่า Conductivity ของน้ำคือความสามารถของน้ำที่ทำให้กระแสไฟฟ้าผ่านไป ความสามารถนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับจากเกลือและวัสดุอนินทรีย์ที่ละลายน้ำเช่นคลอไรด์ ซัลไฟด์ และสารประกอบคาร์บอเนต น้ำกลั่นหรือน้ำปราศจากไอออนเป็นฉนวนมีค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำมาก
ดังนั้นการวัดค่านำไฟฟ้าของน้ำหรือค่าคอนดั๊กติวิตี้ ของน้ำสำคัญต่อการเลือกน้ำไปใช้ในงานต่าง ๆ ตั้งแต่เรื่องของการใช้ การกินดื่มทำอาหารไปจนกระทั่งการใช้น้ำในการทำปศุสัตว์หรือการใช้น้ำในโรงงานอุตสาหกรรม แต่เราควรต้องรู้ก่อนว่ามาตรฐานคุณภาพค่า conductivity ของน้ำมีอะไรบ้าง
หน่วยการวัด Conductivity
หน่วย SI (International Systems of Units) ของค่าคอนดั๊กติวิตี้คือซีเมนส์ต่อเมตร (S/m)
ถึงแม้ว่าหน่วย SI คือซีเมนส์ต่อเมตร (S/m) แต่ในทางปฎิบัตินี้ในน้ำไม่สูงมากนักจึงนิยมใช้เป็นไมโครซีเมนส์/เซ็นติเมตร (µS/cm) และค่านี้จะเพิ่มขึ้นจริงเมื่ออุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้น ดังนั้น EC มักจะถูกบันทึกที่ 25°C โดยมีอุณหภูมิและ EC พร้อมกัน หน่วยวัดอื่นสำหรับ EC คือ mS/cm หรือมิลลิซีเมนส์ต่อเซนติเมตร 1 mS/cm = 1000 µS/cm
มาตรฐานคุณภาพน้ำการนำไฟฟ้าเป็นมาตรการและวัดในระดับจาก 0 ถึง 50,000 uS/cm ค่าการนำไฟฟ้าวัดใน microsiemens ต่อเซนติเมตร น้ำจืดมักจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1,500 uS/cm และน้ำทะเลทั่วไปมีค่าการนำไฟฟ้าประมาณ 50,000 uS/cm นั่นเอง และค่านำไฟฟ้าของน้ำในการใช้สำหรับกินดื่มหรือใช้สำหรับปศุสัตว์จะอยู่ที่ 0-800 uS/cm ซึ่งตัวเลขนี้เป็นน้ำที่มีคุณภาพมาก ๆ ซึ่งหากค่าการนำไฟฟ้าของน้ำมากกว่า 800 แต่ไม่เกิน 2,500 uS/cm ก็ถือว่าใช้กินดื่มได้ใช้สำหรับการทำปศุสัตว์ได้และเหมาะกับชลประทานแต่หากมากกว่า 2,500 uS/cm แล้วละก็จะเป็นน้ำที่ไม่แนะนำสำหรับการบริโภคสำหรับมนุษย์เลย
ดังนั้นไม่ว่าจะชลประทานงานปศุสัตว์หรือโรงงานที่ต้องควบคุมคุณภาพน้ำ ก็มักจะต้องวัดค่าการนำไฟฟ้าของน้ำอย่างสม่ำ ๆ ซึ่งเครื่องที่ใช้วัดค่าการนำไฟฟ้าของน้ำก็คือเครื่อง EC METER และเครื่องมือเหล่านี้ก็มีความสามารถเฉพาะตัวที่ไม่เหมือนกัน ทั้งการใช้วัดน้ำดื่มหรือสำหรับปศุสัตว์และโรงงานที่สำคัญมีหลายประเทศที่ผลิตเครื่อง EC METER และราคาที่ต่างกัน ดังนั้นหากจะซื้อเครื่องวัด EC METER ควรศึกษาข้อมูล ความต้องการในการใช้งานอย่างดีก่อน
ปัจจัยที่มีผลต่อค่าการนำไฟฟ้าของน้ำ
- ประเภทของสารที่ละลายเป็นน้ำ
- อุณหภูมิ
- ความเข้มข้นของไอออนในสารละลายมีอยู่ (จำนวนอิออนยิ่งสูง ค่าการนำไฟฟ้ายิ่งสูง)
ทำไมน้ำบริสุทธ์ไม่นำไฟฟ้า
น้ำบริสุทธิ์เนื่องจากไม่มีไอออนน้ำจึงไม่นำไฟฟ้า ในขณะที่น้ำประปามีไอออนเช่นแมกนีเซียม (II) แคลเซียม (II) ฯลฯ ซึ่งนำไฟฟ้า แม้แต่น้ำฝนบางครั้งก็มีไอออน (เนื่องจากลักษณะที่เป็นกรดของฝนเนื่องจากมลพิษในอากาศ)
ประโยชน์ของค่าคอนดั๊กติวิตี้
การนำไฟฟ้าสามารถใช้เป็นพารามิเตอร์สำหรับวัดคุณภาพน้ำได้ สามารถใช้ตรวจสอบความเค็มของน้ำระหว่างการบำบัดน้ำได้ อุตสาหกรรมบางอย่างต้องการน้ำบริสุทธิ์สูงเช่นในห้องปฏิบัติการวิจัย นอกจากนี้ยังสามารถตรวจจับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การไหลบ่าของการเกษตร ฝนกรด ฯลฯ ได้ด้วยการวัดค่าการนำไฟฟ้าของตัวอย่าง
