Comprendre les capteurs de qualité de l'eau : garantir une eau salubre et propre

L'eau est une ressource inestimable qui soutient la vie de toutes les créatures de la planète. Garantir sa qualité est crucial pour la santé humaine, la durabilité environnementale et divers processus industriels.

C'est pourquoi capteurs de qualité de l'eau  sont plus que vitaux pour surveiller et maintenir la haute qualité des sources d’eau. Par conséquent, nous avons attribué ce poste aux principes de fonctionnement des différents capteurs de qualité de l’eau. Nous discuterons de leur fonctionnement et de la manière dont ils contribuent à préserver la qualité de l’eau.

1. Capteur de chlore résiduel

Le chlore résiduel est couramment utilisé comme désinfectant pour le traitement de l’eau. Il peut contribuer puissamment à détruire les micro-organismes nuisibles. Un capteur de chlore résiduel permet de surveiller la concentration de chlore, garantissant qu'elle reste dans des limites acceptables 

Ce capteur fonctionne selon une méthode ampérométrique ou colorimétrique. Dans la méthode ampérométrique, une électrode de détection génère un courant électrique proportionnel à la concentration de chlore, tandis que la méthode colorimétrique implique une réaction chimique qui produit des changements de couleur en fonction de la concentration de chlore.

Les capteurs de chlore résiduel trouvent des applications dans les usines de traitement de l'eau, piscines , Et systèmes de distribution d'eau potable , où une surveillance continue est vitale pour maintenir les niveaux de désinfection et garantir la sécurité de l’eau.

2. Capteur de turbidité

La turbidité fait référence au trouble ou au trouble de l'eau causé par des particules en suspension. Il est essentiellement utilisé pour indiquer la qualité de l'eau. Des niveaux élevés de turbidité peuvent nuire à la clarté de l’eau et la rendre plus dangereuse pour la santé humaine.

Les capteurs de turbidité fonctionnent sur le principe de la diffusion de la lumière. Une source de lumière émet un faisceau de lumière dans l’échantillon d’eau et des détecteurs mesurent la quantité de lumière diffusée par les particules. L'intensité de la lumière diffusée est ensuite convertie en valeurs de turbidité.

Ces capteurs sont utilisés dans la surveillance environnementale, traitement des eaux usées , et les industries où le contrôle de la présence de matières en suspension est crucial, comme dans la production de boissons ou de produits pharmaceutiques.

3. Capteur de pH

Le pH est une mesure utilisée pour définir l'acidité ou l'alcalinité d'une solution. Il joue un rôle crucial dans l’analyse de l’eau. Les capteurs de pH déterminent la concentration en ions hydrogène dans l'eau, fournissant ainsi un aperçu de ses propriétés chimiques.

Ces capteurs utilisent généralement une électrode de verre immergée dans l'échantillon d'eau. La membrane de verre laisse passer sélectivement les ions hydrogène, générant un potentiel électrique qui est converti en lecture de pH.

Les capteurs de pH ont diverses applications dans la recherche aquatique, les processus industriels et les installations de traitement de l'eau. Ils sont utilisés pour garantir que le niveau de pH d'une source d'eau se situe dans la plage souhaitée à différentes fins, notamment les piscines, l'aquaculture et le traitement des eaux usées.

4. Capteur de carbone organique total (COT)

Le carbone organique total (COT) représente la quantité totale de carbone organique présent dans l'eau, y compris les formes dissoutes et particulaires. Les capteurs COT aident à évaluer les niveaux de pollution organique et à surveiller l'efficacité des processus de traitement de l'eau.

Le fonctionnement de ces capteurs implique l’oxydation du carbone organique présent dans l’échantillon d’eau et la mesure de la concentration du dioxyde de carbone (CO2) résultant. Le changement de concentration en CO2 est proportionnel à la teneur initiale en COT.

Les capteurs COT sont largement utilisés dans la surveillance environnementale, industries pharmaceutiques , et le contrôle de la qualité de l'eau potable. Ils contribuent à garantir le respect des normes réglementaires et à identifier les sources potentielles de pollution organique.

5. Capteur de conductivité

La conductivité montre la capacité d'une solution à conduire le courant électrique et indique son contenu ionique. Les capteurs de conductivité évaluent la salinité de l'eau, les solides dissous et les concentrations d'ions, reflétant sa pureté globale.

Ces capteurs utilisent généralement deux électrodes séparées par une distance connue. Lorsqu'un champ électrique est appliqué, les ions présents dans l'eau facilitent la circulation du courant entre les électrodes. En mesurant ce courant, des capteurs de conductivité déterminent la conductivité, qui peut être corrélée aux paramètres de qualité de l'eau.

Les capteurs de conductivité sont utiles en aquaculture, en culture hydroponique et en surveillance environnementale, aidant à maintenir des conditions optimales pour divers processus et garantissant l'absence de contaminants.

6. Capteur ORP (potentiel d'oxydo-réduction)

L'ORP, également connu sous le nom de potentiel Redox, mesure la capacité d'une solution à subir des réactions d'oxydation ou de réduction. Les capteurs ORP sont cruciaux dans l’analyse de la qualité de l’eau car ils fournissent des informations sur les conditions oxydatives ou réductrices de l’eau.

Ces capteurs utilisent généralement une électrode en métal noble (souvent du platine) immergée dans l'eau, générant un potentiel électrique en réponse aux réactions d'oxydation ou de réduction se produisant dans la solution. Le potentiel est ensuite converti en valeur ORP, représentant le potentiel redox de la solution.

Les capteurs ORP sont largement utilisés dans la surveillance des piscines, le traitement des eaux usées et les processus industriels impliquant des réactions redox. Ils aident à évaluer l’efficacité des processus de désinfection et à identifier les problèmes potentiels liés à la qualité de l’eau.

7. Capteur d'oxygène dissous

Un capteur d'oxygène dissous mesure la concentration d'oxygène dissous dans l'eau. Il fournit les niveaux d’oxygène dans l’eau et sa capacité à soutenir la vie aquatique. Ces capteurs utilisent divers principes, tels que la méthode polarographique ou optique, pour déterminer les niveaux d'oxygène dissous.

Dans la méthode polarographique, une électrode de détection exposée à l'échantillon d'eau subit une réaction chimique avec l'oxygène présent, générant un courant électrique proportionnel à la concentration en oxygène.

La méthode optique est basée sur l’effet d’extinction de la luminescence, dans lequel un matériau fluorescent émet de la lumière et la présence d’oxygène dissous réduit son intensité. Les deux méthodes permettent de calculer la concentration en oxygène dissous.

Les capteurs d'oxygène dissous sont largement utilisés dans l'aquaculture, la surveillance environnementale et le traitement des eaux usées pour évaluer la qualité de l'eau et garantir une oxygénation adéquate des organismes aquatiques.

8. Capteur d'ammoniac

Les capteurs d'ammoniac mesurent la concentration d'ammoniac dans l'eau comme paramètre essentiel pour évaluer la qualité de l'eau. Ces capteurs fonctionnent sur le principe de l’échange sélectif d’ions.

Le capteur contient une membrane sélective d'ions qui ne laisse passer que les ions ammoniac. Lorsque les ions ammoniac interagissent avec la membrane, une différence de potentiel est générée, qui est convertie en une lecture de concentration d'ammoniac. Les capteurs d'ammoniac fournissent des données en temps réel sur les niveaux d'ammoniac, contribuant ainsi à la prévention de la pollution de l'eau, à la surveillance de l'efficacité des processus de traitement et au maintien de conditions optimales pour la vie aquatique.

Ils sont principalement utilisés dans les aquariums, fermes piscicoles , et les industries où la surveillance des niveaux d'ammoniac est essentielle, comme la transformation des aliments et industries chimiques

En un mot

Pour une comparaison plus facile des capteurs de qualité de l'eau présentés dans cet article, jetez un œil au tableau ci-dessous.: 

Conclusion

Les capteurs de qualité de l’eau sont essentiels pour surveiller et garantir la sécurité, la clarté et la propreté de nos sources d’eau. Des capteurs de chlore résiduel aux capteurs de turbidité, de pH, de COT, de conductivité et d'ORP, chaque type contribue à évaluer différents aspects de la qualité de l'eau.

Il est essentiel de surveiller et d'analyser en permanence les paramètres de qualité de l'eau pour protéger la santé publique, sauver l'environnement et préserver les écosystèmes aquatiques durables. Grâce aux progrès continus de la technologie des capteurs, de nouvelles améliorations dans la surveillance de la qualité de l’eau contribueront à un avenir plus sain et plus durable pour tous.