Conductivity Meter เครื่องวัดความนำไฟฟ้า

- ความหมายของค่า EC

น้ำบริสุทธิ์จะมีค่าความนำไฟฟ้าเป็นศูนย์ แต่เมื่อน้ำมีเกลือละลายอยู่ เกลือเหล่านี้จะแตกตัวเป็นประจุบวก (Cation) และประจุลบ (Anion) ซึ่งประจุบวกและลบที่เกิดขึ้น จะเป็นตัวนำไฟฟ้าทำให้สารละลายที่มีเกลือที่แตกตัวได้มีค่าความนำไฟฟ้า (Electric Conductivity) ซึ่งค่านำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณเกลือที่ละลายอยู่ในน้ำ ดังนั้น จึงสามารถใช้ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายเป็นตัวบอกปริมาณเกลือที่ละลายในสารละลาย เช่น เมื่อเกลือแกงละลายในน้ำจะแตกตัวได้

น้ำตาล และยูเรีย สามารถละลายน้ำได้เหมือนกัน แต่เมื่อละลายแล้วจะไม่แตกตัว ดังนั้นก็จะไม่เพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของสารละลาย จึงไม่สามารถวัดความเข้มข้นด้วยค่าการนำไฟฟ้าได้ แต่เนื่องจากปุ๋ยชนิดต่าง ๆ ที่ใช้ ส่วนใหญ่เป็นสารที่สามารถแตกตัวได้ สารที่มีประจุบวก และประจุลบทุกตัวจึงสามารถวัดความเข้มข้นโดยการวัดค่าการนำไฟฟ้าได้

ค่าการนำไฟฟ้า และค่าความเข้มข้นของสารละลายจะมีความสัมพันธ์แบบเป็นเส้นตรง กล่าวคือ ถ้าความเข้มข้นสารละลายเพิ่มขึ้นหนึ่งเท่าตัว ค่าการนำไฟฟ้าก็จะเพิ่มหนึ่งเท่าด้วย

ดังที่กล่าวมาแล้ว ค่าการนำไฟฟ้าบอกให้ทราบถึงปริมาณเกลือที่ละลายโดยรวมอยู่ในสารละลายไม่สามารถแยกชนิดของเกลือได้ ตัวอย่างเช่นในน้ำมีเกลือ NaCl และปุ๋ย KNO3 ละลายรวมกันอยู่ และวัดค่า EC ได้ = 2.5 mS/cm เราไม่สามารถทราบได้ว่ามี่ NaCl อยู่เท่าใด และ มี KNO3 อยู่เท่าใดทราบเพียงแต่ว่ามีอยู่รวมกัน มีค่า = 2.5mS/cm การเปลี่ยนค่าที่อ่านจากเครื่องวัด EC ที่มีหน่วยเป็น 1.2 mS/cm ให้เป็นความเข้มข้นสามารถทำได้โดยคูณค่า mS/cm ที่อ่านได้ด้วยค่าคงที่ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิของเกลือที่ละลายอยู่ ซึ่งค่าโดยทั่วไปที่ใช้เกียวกับ Fertigation คือ 850 เช่น อ่านค่า EC ของน้ำได้เท่ากับ 2.5 mS/cm ถ้าต้องการทราบความเข้มข้นเป็น ppm ก็คูณ 2.5 ด้วย 850 = 2.5x850 = 2125 ppm โดยประมาณ จากหลักการนี้เราสามารถใช้เครื่องวัด EC ตรวจสอบความถูกต้องของการละลายปุ๋ยลงในระบบน้ำได้ด้วย

- เครื่องมือวัด ค่าการนำไฟฟ้า (EC- Meter)

เครื่องที่ใช้วัดค่าการนำไฟฟ้า คือ เครื่อง EC Meter จะวัดค่า Electric Conductivity ระหว่างแท่งโลหะสองแท่งจุ่มอยู่ในสารละลายที่ต้องการวัดค่า ส่วนใหญ่ปัจจุบันเครื่องจะวัดเป็นค่าตัวเลขออกมาเลย (Digital) เนื่องจากอุณหภูมิของสารละลายจะมีผลต่อค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายเป็นอย่างมาก ดังนั้นจะต้องมีการแก้ไขค่าที่อ่านได้ให้เป็นค่าที่อุณหภูมิมาตรฐานเดียวกัน เช่นที่ 25 ^oC ซึ่งการปรับค่านี้อาจทำได้จากการดูจากตาราง หรือ ปรับที่เครื่องมือวัด ปัจจุบันเครื่องมือสามารปรับค่าที่อ่านได้โดยอัตโนมัติ คือเครื่องมือจะมีเป็นแบบชดเชยอุณหภูมิโดยอัตโนมัติ (Automatic Temperature Compensate) ดังนั้น การซื้อเครื่องมือควรซื้อเป็นแบบปรับแก้อุณหภูมิแบบอัตโนมัติ

หน่วยของค่าการนำไฟฟ้า ที่อ่านได้จากเครื่องมือจะมีหน่วยต่าง ๆ กัน ดังนั้น การเลือกซื้อเครื่องมือต้องดูให้เหมาะกับงานที่ใช้ โดยทั่วไปการเกษตรควรเลือกเครื่องมือที่วัดได้ในช่วง 0 – 10 mS/cm เครื่องมือบางชนิดในเครื่องเดียวกันสามารถเลือกช่วงการวัดได้ เช่น เลือกได้จากช่วง 0 – 100 m S/cm, 0 – 10 mS/cm, 0 – 100 mS/cm เครื่อง EC Meter ปัจจุบันราคาเครื่องละประมาณ 2,000-6,000 บาท ซึ่งเครื่องนี้สามารถหาซื้อได้ที่ศึกษาภัณฑ์ หรือ ที่บริษัทขายอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ทั่วไป ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มากเกษตรกรที่จะให้ปุ๋ยในระบบน้ำควรมีไว้ใช้ เพื่อตรวจสอบคุณภาพของน้ำชลประทาน เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของการละลายปุ๋ยในระบบน้ำ และใช้ตรวจสอบความสม่ำเสมอของการกระจายปุ๋ยในระบบให้น้ำได้ด้วย โดยวัดว่าความเข้มข้นของน้ำปุ๋ยที่หัวจ่ายน้ำในจุดต่าง ๆ ในสวน ว่ามีความเข้มข้นของปุ๋ยกระจายสม่ำเสมอหรือไม่ถ้าเกิดข้อผิดพลาดจะได้แก้ไขได้ทันที วิธีการวัดก็ง่าย ๆ เพียงแต่เปิดเครื่องและทำการวัดได้เลย การดูแลรักษาก็ไม่ยุ่งยากคือหลังจากวัดแล้วให้ล้างด้วยน้ำสะอาดเช็ดหัวอ่านให้สะอาดและแห้งเก็บได้เลย สิ่งที่สำคัญในการใช้เครื่องมือคือต้องมีการตรวจสอบค่าที่วัดได้จากเครื่องมือว่าถูกต้องหรือไม่อยู่เสมอๆ โดยใช้เครื่องมือวัดวัดค่าสารละลายที่เราทราบค่า EC ที่แน่นอนและอ่านค่าจากเครื่องมือถ้าค่าไม่ตรงกันต้องทำการตั้งค่าที่เครื่องมือให้ถูกต้องซึ่งวิธการปรับค่าจะมีแนบมากับเครื่องมือที่ซื้อมา

รูปที่3.เครื่อง EC-meter และสารละลายมาตราฐานเพื่อใช้ปรับเครื่องมือให้อ่านค่าได้ถูกต้องน้ำชลประทานที่ใช้ควรมีปริมาณค่า EC ต่ำ ๆ ซึ่งแสดงว่า มีปริมาณเกลือละลายอยู่น้อย ซึ่งเหมาะที่จะใช้กับการให้ปุ๋ยในระบบ Fertigation ค่าที่เหมาะสมควรอยู่ประมาณ 0 - 0.4 mS/cm ถ้าค่าที่วัดได้มากกว่านี้แสดงว่า มีปริมาณเกลือในน้ำสูง ควรส่งวิเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการตามสถานที่ราชการ และมหาวิทยาลัยต่าง ๆ เพื่อทราบองค์ประกอบของน้ำที่แน่นอน และนำมาปรับปริมาณปุ๋ยและกรดที่ใช้ได้อย่างถูกต้อง