我們人類喜歡秩序。我們喜歡將想法分組，就像我們喜歡將襪子放在一個抽屜裡，而襯衫放在另一個抽屜裡一樣。我們討厭困惑，沒有什麼比困惑的傳感器在水中進行測量以及與這些測量相關的參數給我們更多的困惑了。
測量水中的「東西」。當我們只在乎有多少「填充物」，而又不特別在意什麼是「填充物」時，我們會被幾個關鍵參數所混淆：總固體，總溶解固體（TDS），總懸浮固體（TSS） ，電導率和濁度。四個參數如何定義一個關於水中「物質」含量的問題？
答案有兩個。如果我們將「材料」倒入燒杯中然後走開，那麼將會發生兩件事。一些最終會沉入底部（或漂浮），而某些則會停留在溶液中直到時間結束（至少在溫度和濃度保持不變的情況下）。如果它最終下沉或漂浮，那就是懸浮固體。如果它留在溶液中，那麼它就是溶解的固體。這種區別並不總是成立。牛奶是一系列懸浮固體（懸浮液）的一個示例，只要不超過其有效期，它就不會沉降。
兩者之間的區別是模稜兩可的，我們也討厭模稜兩可。因此，EPA在其方法160.1和160.2中提出了以下規定：使樣品通過玻璃纖維過濾器。通過的所有內容都被視為已溶解，並且過濾器中留下的所有內容均被「暫停」。不幸的是，這些方法沒有指定通過玻璃纖維過濾器的顆粒尺寸。根據特定的過濾器，通過的顆粒大小為0.4至2.0 m（400至2000 nm）。
3s在線水質分析儀
過濾器的這種選擇很有意義。懸浮物看起來很好懸浮的原因是它散射可見光。儘管過於簡化，但粒子散射的光的波長與其大小大致相同。可見光譜範圍為430至700 nm。因此，小於430 nm的粒子的溶液看起來很清晰，而粒子介於430和770 nm之間的溶液看起來像「乳狀」，就像附圖中誰知道什麼的玻璃一樣。任何大於700 nm的東西都會吸收光而不是散射光。0.7至2.0 m之間的顆粒問題是模稜兩可的。如果EPA將玻璃纖維過濾器的上限範圍指定為0.70 m，而不是2.0 m，那會更好。
屬於「溶解」類別的大多數小顆粒是離子。當鹽溶解到其組成的正離子（陽離子）和負離子（陰離子）中時，就會產生離子。例如，食鹽，氯化鈉，溶解成Na +陽離子和Cl -的陰離子。但是，即使這種區別也不是普遍的。例如，另一種「餐桌」調味品（糖）溶解為完整的不帶電荷的蔗糖分子。其分子具有一定電荷分離的有機化合物溶於水，但通常被溶解的鹽淹沒。
直接測量TDS（mg / l）的唯一方法是使樣品通過玻璃纖維過濾器，以除去懸浮的顆粒，蒸發掉水並稱量剩餘的固體。這不是很實用，但這是直接測量TDS的唯一方法。但是，由於溶解的鹽佔了TDS的大部分，因此測量水樣品的電導率可以得出近似的結果。測量該替代物的離子濃度很容易。我們測量了這些溶解的載流子的電導率。
電導率測量輕而易舉。電導率探針（接觸型）可測量兩個或多個電極之間的電流。溶解的離子越多，電流越大。電導率的度量單位是Siemens / cm（S / cm）。由於西門子是一個非常大的單位，因此我們更喜歡西門子的百萬分之一或 S / cm。一旦進行電導率測量，我們只需要將該值轉換為相應的TDS值（以mg / l為單位）即可。如果所有水樣品都具有相同的相關因子，使我們能夠將電導率（以 S / cm計）轉換為TDS（以mg / l計），這是否方便？我們將其稱為K因子，轉換將非常簡單：
可悲的是，每個水樣都有自己獨特的溶解固體集合，因此沒有一個通用常數。我們必須弄清楚每個樣本的含義。幸運的是，如果我們知道水中有什麼，我們可以使用「足夠接近」（10％以內）的值。例如，稀溶液中NaCl的K值約為0.45，而高濃度CaCl 2的 K 約為0.80。（部分差異是由於鈣離子的重量明顯大於鈉離子的事實。）
我們通常可以得到的價值通常會使我們在大多數時候不超過真實價值的25％之內。該值是0.65。因此，給我們提供1000 S / cm的樣品的溶解固體約為650 mg / l。如果您購買的是TDS儀表，並且其讀數單位為mg / l，請放心，它是電導率傳感器，並且假設常數等於或接近0.65。大多數分析儀（例如AM-2250系列）使您可以選擇自己的常數。
在我文章結束之前再加一點。常量應該保持不變。但這不是。隨著溶解固體濃度的增加，K減小。對於非常低的TDS濃度（即純水），K隨濃度的增加線性增加。K變為常數，然後在高濃度時，其增加小於線性。濃度標尺的一端與另一端之間的K之差可以大於30％。對於酸，降低的K常數實際上在高濃度下變為負！