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bastelix(R)

23.01.2022,
00:37
(editiert von bastelix
am 23.01.2022 um 00:38)
 

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM) (Schaltungstechnik)

Servus Zusammen,

ich möchte gerne so grob die Reinheit von dem was man als destilliertes Wasser (demineralisiert oder deionisiert) kaufen kann messen. Ich hab in Netz eine Tabelle gefunden die den Widerstand verschieden reiner Wässer angibt.

Hoch reines Wasser: 10-18 MOhm/cm
Reines Wasser: 1-10 MOhm/cm
Gereinigtes Wasser: 1-0,02 MOhm/cm
[Quelle: https://www.lenntech.de/anwendungen/prozess/demineralisiert/deionisiertes-demineralisiertes-wasser.htm ]

Wenn ich mir jetzt einen Abstandhalter für die Prüfspitzen bastle, damit die genau 1cm (oder ein ganzes vielfaches davon) auseinander sind; kann ich dann die Reinheit des Wassers mit meinem DMM so grob abschätzen? Oder gibt es eine (halbwegs einfache) Schaltung die man dann mit dem DMM oder dem Oszi verwenden kann um die Reinheit des Wassers abzuschätzen?

Wer sich fragt warum ich das überhaupt messen will und wozu ich das Wasser brauche sollten weiterlesen. Wer das für die technische Beurteilung meiner Idee nicht braucht kann sich die Zeit sparen und gleich antworten ;-)

Ich habe mir ein pH-Messgerät (Apera PH60) gegönnt und brauche destilliertes Wasser um die Elektrode vor und nach der Benutzung zu spülen. Auch für die (drei Punkt) Kalibrierung muss ich die Elektrode zwischendurch mit destilliertem Wasser spülen.

Wir kaufen destilliertes Wasser für Bügeleisen, Zimmerbrunnen, Platinen waschen und was sonst noch so anfällt i.d.R. in 5l Kanister für rund 2€; entmineralisiert nach DIN 43530 und VDE 0510. Die 5l Kanister sind aber relativ unhandlich für den Einsatz am pH-Messgerät. Darum würde ich das Wasser gerne in geeignetere Gefäße umfüllen. Ich würde aber trotzdem gerne mal abschätzen wie oft ich die kleine Flasche oder das Becherglas spülen muss bis da ausreichend wenig Verunreinigungen drin sind. Das muss für das pH-Messgerät jetzt vermutlich nicht extrem genau sein, aber so ein Schätzeisen wäre für mich schon hilfreich.

Gruß
Bastelix

xy(R)

E-Mail

23.01.2022,
02:59

@ bastelix

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

Das würde so wie du dir das ausgedacht hast noch nicht einmal ein Schätzeisen, das würde einfach nur Hausnummern messen.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
23.01.2022,
09:17

@ bastelix

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

» Wenn ich mir jetzt einen Abstandhalter für die Prüfspitzen bastle, damit
» die genau 1cm (oder ein ganzes vielfaches davon) auseinander sind;
dann muss aber auch der "Leit-Kanal" genau 1cm² (oder ein ganzes Vielfaches davon) haben.
Während der Messung fließt Strom, der aus mindestens einer der beiden Elektroden Metallionen rausholen kann und schon ist das Messobjekt ionisiert - vermute ich. Ist sicher abhängig vom Material. Habe mal was von Elektroden aus Graphit gelesen, ist aber schon Lichtjahre her.

xy(R)

E-Mail

23.01.2022,
09:26

@ Strippenzieher

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

» dann muss aber auch der "Leit-Kanal" genau 1cm² (oder ein ganzes Vielfaches
» davon) haben.

Das ist nicht nötig. Die Geometrie muss nur stabil sein, man kalibriert dann einfach.


» Während der Messung fließt Strom, der aus mindestens einer der beiden
» Elektroden Metallionen rausholen kann und schon ist das Messobjekt
» ionisiert - vermute ich. Ist sicher abhängig vom Material.

Deshalb misst man mit Wechselspannung von ca. 1kHz.


» Habe mal was von
» Elektroden aus Graphit gelesen, ist aber schon Lichtjahre her.

Die wären nicht ausreichend formstabil. Üblich sind platinierte Elektroden, eingebettet in Glas.

Hartwig(R)

23.01.2022,
10:11
(editiert von Hartwig
am 23.01.2022 um 10:34)


@ bastelix

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

Hallo,
Wie xy schon schrieb, ist das nicht ganz so einfach, bedingt durch die Polarisation an der Grenzschicht zwischen Elektronenleitung und Ionenleitung. Hinzu kommt auch noch die hohe relative Dielektrizitätskonstante von Wasser (um 80), die zudem noch stark temperaturabhängig ist. Bei den hohen Widerständen und um 1kHz Messfrequenz wird sich auch das bemerkbar machen. Da die Polarisation auch als Kondensator in Erscheinung tritt, kann man die Frequenz nicht einfach niedriger ansetzen.....was geht, bestimmt die Messgeometrie. Und schon mal nach geeignetem Schmuck aus Platin-Iridium Ausschau halten, als Geschenk belastet der ja nicht das Bastel-Budget. Du musst den ja später nur von Zeit zu Zeit ausleihen ;-)
Grüße
Hartwig

gast

23.01.2022,
11:59

@ bastelix

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

» Wenn ich mir jetzt einen Abstandhalter für die Prüfspitzen bastle, damit
» die genau 1cm (oder ein ganzes vielfaches davon) auseinander sind; kann ich
» dann die Reinheit des Wassers mit meinem DMM so grob abschätzen? Oder gibt
» es eine (halbwegs einfache) Schaltung die man dann mit dem DMM oder dem
» Oszi verwenden kann um die Reinheit des Wassers abzuschätzen?

eher gar nicht
http://www.pewa.de/DATENBLATT/DBL_HA_BERICHT-LEITFAEHIGKEIT_DBL_DEUTSCH.pdf

marcusb(R)

Essen,
23.01.2022,
16:57

@ bastelix

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

Hallo
ich habe beruflich auch mit der Messung der Leitfähigkeit von Wasser zu tun.
Wenn ich keine Elektrode hätte, und wie Du den Wert nur "abschätzen" wollte,
würde ich eher die Leitfähigkeit anstatt des Widerstandes messen.
Zwei Bleistiftmienen in 1 cm Entfernung, kleine Wechselspannung anlegen und den Strom messen.
Zum Vergleichen reicht das mit Sicherheit; nicht für ein Gerichtsgutachten (die mache ich anders :) )
Gruß
Marcus

bastelix(R)

23.01.2022,
20:35

@ Hartwig

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

Hallo,
» Und schon mal
» nach geeignetem Schmuck aus Platin-Iridium Ausschau halten, als Geschenk
» belastet der ja nicht das Bastel-Budget. Du musst den ja später nur von
» Zeit zu Zeit ausleihen ;-)
Da fahre ich günstiger wenn ich mir auch noch das EC-Messgerät bestelle und damit den Leitwert messe. Für 65€ bekomme ich bestimmt nicht mal Schmuck der im Regal wie etwas aus Platin gestanden hat :-D

bastelix(R)

23.01.2022,
20:43

@ bastelix

@all Danke!

Servus Zusammen,

und vielen Dank für eure Antworten!

Ich lass das dann mal mit dem Schätzen/Messen von Widerstand/Leitwert vorerst. Etwas mehr destilliertes Wasser zum spülen und eventuell zwei Gläser die nur für das PH-Messgerät verwendet werden sind dann wohl einfacher und günstiger.

Ein EC-Messgerät kaufe ich mir erst wenn ich wirklich mit Hydropnic oder Auquaponic anfange, da kommt man dann eh kaum drum rum. Aber dafür gibt es noch keine konkreten Pläne.

Hartwig(R)

24.01.2022,
11:35

@ bastelix

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

Hallo,
» Da fahre ich günstiger wenn ich mir auch noch das EC-Messgerät bestelle und
» damit den Leitwert messe. Für 65€ bekomme ich bestimmt nicht mal Schmuck
» der im Regal wie etwas aus Platin gestanden hat :-D
nicht unbedingt! Überzeuge den Juwelier Deines Vertrauens, zunächst Modelle aus z. B Edelstahl herzustellen, bevor es an die Teile aus PtIr geht. ist doch sicher kein Problem?

-- nee, aber als praktische Vorgehensweise kannst Du ja auch am "einfachen" Ende anfangen, also ähnlich dem Vorschlag von Marcusb. Nur würde ich nicht unbedingt Bleistiftminen nehmen und gleich mit Wechselspannung/Strom messen. Ich benutze für solche Zwecke 4mm - Stifte aus V4A (abgesägt von Terrassendielenschrauben). Mit einem stramm sitzenden Silikonschlauch (Treibstoffschlauch aus dem Modellbau) decke ich dann das Material bis auf die definierte einzutauchende Fläche ab. V4A hat nun keine besonders guten Polarisationseigenschaften, aber es ist einfach leicht sauber zu halten. Die Polarisation macht sich wie ein Elko (in Reihe) bemerkbar, im cm²-Bereich der Elektrodenfläche liegst Du im µF-Bereich mit einer Spannungsfestigkeit von 3-5V in Leitungswasser. So würde ich mir ein Messzelle aufbauen und dann mit Wechselspannung erste Messungen vornehmen. Die Polarisationskapazität wirkt da ja als relativ niedrige Impedanz - eben abhängig von der Frequenz.
Da die preiswerten China-LCR-Meter mit sehr geringen Spannungen messen, kann man (ging bei mir) die Polarisationskapazität mit denen auch direkt messen. Ob die aber eine Rolle spielt, hängt auch wieder davon ab, was Du messen willst. Dazu würde ich mir jetzt Proben mit Wasser unterschiedlicher Leitfähigkeit herstellen (Nullwert mit reinem H2O, dann Verdünnungen einer Elektrolyt-Stammlösung benutzen, um Verunreinigungen darzustellen). So kannst Du die Empfindlichkeit des einfachsten Meßaufbaues ermitteln. Dabei würde ich auch einfach mal probieren, ob so ein einfaches LCR-Meter nicht auch für Deine Messzwecke in Frage käme. Die messen ja mit Impulsen und werten auch Signalsteilheiten / Ladungen aus - solche Messungen in Lösungen habe ich damit aber nie ausprobiert, werde ich aber evtl. bald machen im Rahmen eines Projektes.

Du wirst wahrscheinlich eher hohe Impedanzen messen wollen. Da kann die Dielektriziätskonstante sich bemerkbar machen, insbesondere bei großer Elektrodenfläche. Das Problem kannst Du evtl, mit einer Kapillarelektrode lösen. Ich hatte dazu einfach mal einen Kunststoffschlauch über einer Spiritusflamme auf einen Durchmesser von wenigen Zehntel Millimetern ausgezogen. Im "dicken" Ende des Schlauches hatte ich dann ein Stück Edelstahlgewebe mit großer Oberfläche (einige cm²). Dadurch bekommt man eine sehr große Polarisationsoberfläche (große Kapazität = niedriges Xc), aber eine minimale Querschnittsfläche der Kapillare (also << 1mm²) zur Messlösung (mit der auch die Kapillare gefüllt war - man kann diese auch mit besser leitfähiger Elektrolytfüllung versehen, nur muss man dann darauf achten, die Meßlösung nicht zu verunreinigen!!). Durch diese Maßnahme hält man die in der Messlösung gebildete Kapazität (minimale Fläche) und deren Temperatureinfluß gering.

Also, mal ein paar "Basics" ohne Löten, Schrauben oder Programmieren - und hoffentlich auch ohne nasse Füsse ;-) - Ausgang ungewiss, aber man lernt dazu...

Grüße
Hartwig

bastelix(R)

28.01.2022,
22:30

@ Hartwig

Reinheit von "destilliertem" Wasser schätzen (DMM)

Hallo Hartwig,

und vielen Dank für deine sehr ausführliche Antwort. Aber auch wenn mich das jetzt sehr reizen würde damit etwas zu experimentieren muss ich das ganz unten auf der To-Bastel-Liste schreiben. Da fehlt mir aktuell einfach die Zeit.

Gruß
Bastelix