Wasserqualität mit Impedanzspektroskopie 
kontrollieren 

Verunreinigtes Wasser enthält typischerweise schädliche Bakterien, Protozoen, Viren und Parasiten, Chemikalien wie Bleichmittel, Pestizide, Stickstoff, Arsen, von Bakterien gebildete Toxine und Schwermetalle wie Eisen. Letztere können durch Regen und Korrosion in das Wasser gelangen. Sie trüben es und machen es ungenießbar.  Arsen, das in der Natur als Spurenmaterial in Gesteinen und Sedimenten vorkommt, gelangt vor allem durch Rohre und Haushaltsarmaturen in die Wasserversorgung. Auf die gleiche Weise gelangt Blei, ein giftiges Metall, in die Wasserversorgung. Blei ist vor allem für Kinder schädlich. 

Zur Messung der Wasserqualität hat Analog Devices das Wasserqualitätsmesssystem CN0428 entwickelt. Das CN0428 arbeitet mit der elektrochemischen Impedanzspektroskopie und kann feststellen, ob und in welcher Menge Wasser gesundheitsschädliche Verunreinigungen enthält. 

Wasser hat einzigartige Eigenschaften, die es zu einem wesentlichen Grundstoff für Pflanzen, Tiere und Menschen machen. Wasser ist ein sehr gutes Lösemittel - es kann viele Stoffe auflösen. Der Siede- und Gefrierpunkt von Wasser machen es in allen drei Aggregatzuständen (fest, flüssig und gasförmig) leicht verfügbar. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist recht hoch. Dadurch kann Wasser Wärme langsam aufnehmen und abgeben und so die Temperatur seiner Umgebung regulieren. 

Aufgrund seiner Transparenz kann Wasser Licht zu den in ihm lebenden Organismen durchlassen. Dies ist entscheidend für das Überleben von Pflanzen in den Meeren, Seen und Flüssen. Wasser hat grundsätzlich einen neutralen Charakter, sprich, es ist weder sauer noch basisch. Der pH-Wert von Wasser beträgt 7. 

Diese einzigartigen Eigenschaften von Wasser werden durch Verunreinigungen verändert oder gestört. Sie zu bestimmen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um die Güte des Wassers wiederherzustellen, ist entscheidend für die Erhaltung eines gesunden Ökosystems.

Das Messsystem 

Das CN0428 ist ein System, mit dem sich der pH-Wert, die Leitfähigkeit, die Temperatur und der ORP-Wert (Oxidations-Reduktions-Potential) einer Lösung messen lässt. Das Board kann für individuelle Messungen konfiguriert werden. Beispielsweise für die Messung des gelösten Sauerstoffs (DO), die Messung der Ionenkonzentration, d. h. die Messung mit ionenselektiven Elektroden (ISE), und viele andere Faktoren für die Wasserqualität. Bis zu vier Sensor-Boards können verbunden werden und gleichzeitig Messungen durchführen. 

Für Messungen werden typischerweise die folgenden Zwei-Elektroden-Leitfähigkeitssonden mit Analogausgang verwendet: 

• Cole-Parmer Serie 100 Replacement pH/Temperatur-Elektrode
• Cole-Parmer Serie 100 Replacement Conductivity/Temperatursonde, K = 1 
• Sensorex S550C-ORP Hochleistungs-ORP-Sensor 

Die folgenden Komponenten werden zur Demonstration der Wasserqualitätsmessung mit dem CN0428 verwendet: