TDS en water. Wat heeft het met elkaar te maken?

Wat zegt TDS over water?

Hoe hoger de TDS waarde des te meer opgeloste stoffen zitten er in het water. Het zegt daarmee dus iets over de zuiverheid van het water. Water lijkt misschien een eenvoudige vloeistof maar schijn bedriegt. Vrijwel elk glas water bevat opgeloste stoffen zoals mineralen, zouten en sporenelementen. Deze stoffen bepalen niet alleen de smaak van het water maar hebben ook invloed op de werking van huishoudelijke apparaten, de gezondheid van planten en vissen en de kwaliteit van industriële processen. Ook is water onmisbaar voor ons lichaam waar het bijdraagt aan het transport van voedingsstoffen, het afvoeren van afvalstoffen en het regelen van de lichaamstemperatuur.

Waarom bevat water eigenlijk opgeloste stoffen?

Water bevat opgeloste stoffen omdat deze simpelweg daarmee in aanraking komen. Zuiver water komt in de natuur bijna niet voor. Zodra regen op de grond valt of als revier of beek door het land stroomt neemt het allerlei stoffen op. Ook wanneer het door de bodem zakt neemt het onderweg allerlei stoffen op. Het stroomt langs kalksteen, zand, klei en andere gesteenten waarin van nature mineralen aanwezig zijn. Die lossen langzaam op en komen in het water terecht.

Dit proces is geen toeval. Watermoleculen hebben een bijzondere eigenschap. Watermoleculen zijn namelijk polair. Dat betekent dat één kant van het molecuul licht positief geladen is en de andere kant licht negatief. Dankzij die ongelijke ladingsverdeling kan water gemakkelijk andere geladen deeltjes aantrekken en oplossen. Water zelf lost dan ook goed op in andere polaire stoffen zoals zouten, maar weer niet in Apolaire stoffen zoals vetten.

Welke stoffen uiteindelijk in het water terechtkomen, hangt af van de omgeving. Water uit een kalkrijke bodem bevat meestal veel calcium en magnesium. Water uit kustgebieden vaak meer natrium. Ook menselijke activiteiten zoals landbouw en industrie hebben invloed op de samenstelling van het water. Helaas zitten er tegenwoordig ook veel ongewenste stoffen in het water. Denk hierbij aan chemicaliën, bestrijdingsmiddelen, PFAS, microplastics en hormonen om er maar een paar te benoemen. Om deze grote verscheidenheid aan verontreinigingen er uit te halen heb je een filter nodig. Maar wel een waterfilter welke zich niet op een stof richten maar op ze allemaal.

Om deze opgeloste stoffen allemaal afzonderlijk te meten is thuis of op kantoor niet te doen. Een van de eenvoudigste manieren om toch inzicht te krijgen in die opgeloste stoffen is door de TDS-waarde te meten.

Wat is TDS?

TDS staat voor Total Dissolved Solids. Dit is de totale hoeveelheid opgeloste stoffen in water. Deze waarde wordt uitgedrukt in ppm (parts per million) of mg/L en omvat onder andere:

● mineralen zoals calcium, magnesium en natrium.
● kleine hoeveelheden metalen.
● organische stoffen.

Belangrijk om te weten is dat de TDS-waarde niet laat zien welke stoffen precies aanwezig zijn. Het is een optelsom van alle opgeloste stoffen. Twee watermonsters welke worden gemeten kunnen dus dezelfde TDS-waarde hebben terwijl de samenstelling totaal anders is. Daarom is de TDS-waarde vooral een handige indicatie voor de zuiverheid van het water en geen volledige wateranalyse.

Wel is het zo dat des te lager de TDS waarde is, des te minder opgeloste stoffen er in het water zitten. Hoe minder opgeloste stoffen water bevat, des te zuiverder zal het zijn.

Hoe werkt een TDS-meter?

Een nauwkeurige TDS-meter meet niet rechtstreeks de opgeloste stoffen in water. In plaats daarvan meet de TDS meter de elektrische geleidbaarheid (EC). Opgeloste mineralen en zouten bestaan uit geladen deeltjes (ionen) waardoor water elektriciteit kan geleiden. Op basis van die geleidbaarheid berekent de TDS meter vervolgens een TDS-waarde met behulp van een conversiefactor. Een TDS-meting blijft altijd een benadering maar is in de praktijk vaak meer dan nauwkeurig genoeg om de waterkwaliteit snel te beoordelen.

TDS en omgekeerde osmose

Bij omgekeerde osmose (Reverse Osmosis of RO) wordt water onder hoge druk door een speciaal membraan geleid. Dit membraan verwijdert doorgaans 95 tot 99 procent van de opgeloste stoffen en zuivert zo het water.

Ter vergelijking:

● Kraanwater bevat meestal tussen de 100 en 500 ppm aan opgeloste stoffen (Afhankelijk van de regio).
● Osmosewater komt vaak uit tussen de 1 en 10 ppm (Afhankelijk vaan o.a. de samenstelling van het toevoerwater).
● Na verdere demineralisaie kan de waarde zelfs 0 PPM bedragen.

Met een TDS-meter is eenvoudig te controleren of een osmose installatie nog optimaal presteert

TDS als indicator voor het functioneren van een RO membraan

Na verloop van tijd raakt een osmosemembraan vervuild of slijt het door intensief gebruik. Met behulp van een TDS-meter kan de efficiëntie eenvoudig worden berekend:

Zuiveringspercentage = [(TDS ingaand – TDS uitgaand) / TDS ingaand] × 100

De uitkomst geeft een goed beeld van de conditie van het membraan:

● 95–99%: uitstekende werking binnen de specificaties.
● 90–95%: onderhevig aan slijtage. Vervanging aanbevolen.
● Minder dan 90%: Absoluut vervangen.

Om te bepalen of een membraan nog goed werkt wordt dus niet naar alleen de uiteindelijke TDS-waarde gekeken, maar vooral naar het verschil tussen de ingaande TDS waarde en de uitgaande TDS waarde. Alleen zo heb je een betrouwbaar beeld van het functioneren.

De rol van deïonisatie (DI)

Na een osmosefilter kan nog een deïonisatiefilter (DI) worden toegepast. Het DI filter verwijdert de laatste restjes opgeloste ionen met behulp van speciale harsen waardoor vrijwel volledig zuiver water wordt gekregen. Dit is belangrijk voor toepassingen waarbij zelfs minimale hoeveelheden mineralen ongewenst zijn zoals zeeaquaria, laboratoria en glasbewassing.

Ook hier is een TDS-meter een handig hulpmiddel:

● 0 ppm: De hars werkt optimaal.
● 1 tot 2 ppm: De eerste ionen komen door. Vervanging van DI-hars is aan te bevelen)
● Geen verdere PPM stijging meer: De hars is verzadigd en moet worden vervangen.

Door zowel vóór als na de DI-filter de TDS waarde te meten is goed zichtbaar wanneer de filtercapaciteit begint af te nemen.

Samenvattend

Water bevat opgeloste stoffen welke door het water zijn opgenomen. Een TDS-meter is een eenvoudig, snel en effectief hulpmiddel om de hoeveelheid opgeloste stoffen in water te meten en de kwaliteit van water te beoordelen. Hoewel de meting geen volledige analyse vervangt biedt deze dus wel direct inzicht in de hoeveelheid opgeloste stoffen en de werking van waterzuiveringssystemen.

Of het nu gaat om drinkwater, aquaria, hydrocultuur, horeca of industrie. Met een TDS-meting kunnen afwijkingen vroeg worden opgespoord en blijft de waterkwaliteit beter onder controle. Juist die combinatie van eenvoud, snelheid en praktische toepasbaarheid maakt de TDS-meter tot een waardevol instrument voor iedereen die met water werkt.