Mesures de la résistivité de différentes eaux

Re Francis,

Difficile de te répondre comme ça.
Car la tension de la cellule n'est absolument pas à mesurer.
Cela ne sert à rien dans ce contexte.

As-tu cette config exacte ?



Enfin à la valeur de la résistance et la tension près.

Qu'as-tu pris comme valeurs (R et U) ?

Et la mesure doit s'effectuer aux bornes de la résistance.

@++

@++

Bonjour,

Alors pour rafraichissement...

Le montage :


Nous allons mesurer une tension aux bornes de la résistance.

Nous allons en déduire deux choses :
1/ le courant dans R (mais donc le même dans la cellule)
2/ la tension aux bornes de la cellule (Ucellule = Ualim - Ur)

Donc la résistance qu'oppose l'eau en cours de mesure avec un Ualim identique à chaque fois.

Et normalement cette résistance (celle de la cellule), et je l'espère beaucoup, doit être beaucoup plus importante avec de l'eau distillée qu'avec de l'eau du robinet.

@++

Re Alain,

A cet instant, je ne mesure rien, il me faut avant tout dépolluer les tubes.

Avec le schéma que tu as produit, la mesure sera certes plus rapide mais il y aura tout de même un temps de latence à observer avant de relever les valeurs.

La résistance de 1Ko, limitera la charge de la cellule, de " l'accu "

Cela n'a pas vraiment d'incidence, il suffira d'observer le moment où le tout sera stabilisé.

A+

Je rejoint l'avis des camarades, eau + plaques+Chlore et peut être d'autres cochonnerie du château d'eau = petite batterie donc pas cool en effet!

Re Francis,

Oui, tu as raison.

Tu as déjà observé moults fois cet effet de charge.
Il faudra faire avec

Et peut-être baisser la tension alim à 5v par exemple, pourquoi pas ?
Le résultat final ne sera pas différent et le "temps d'attente" plus faible.

@++

Bonjour,

Citation :

eau + plaques+Chlore et peut être d'autres cochonnerie du château d'eau

Oui ok mais quand même, nous ne concevons pas un produit qui en plus, devrait être durable dans le temps.

On ne mesure que bêtement la résistance de l'eau !!!

Mais si ça doit faire un fort effet batterie, ça m'arrange, car je dois changer la batterie de mon camping car. Je vais donc faire des économies

@++

Re,

Ca sera juste un test comparatif de tous corps, toutes matières, car la résistance diminue avec une tension grandissante.

Actuellement, une paire de tube est plongée dans ancien bidon d'eau déminéralisée avec un peu vinaigre blanc.

Ensuite je ferai trois rinçages avec de l'eau déminéralisée, et viendrons les mesures, selon le schéma proposé par Alain.

.A+

Alain,

La batterie de ton camping peut être remplacée par une roulotte et un mulet.

Je disparais...

A+

Bonsoir Francis,

Super !
De toute façon, personne n'en attendait moins de toi.

Allez, et pour nous faire plaisir, tu nous annonceras, à la fin des mesures :
- eau du robinet = 33,7 ohms
- eau distillée = 359.528.699 ohms

Comment ça j'ai bu ?
Hé bien non.

Mais je ne vais pas tarder car ma tendre moitié, et c'est la meilleure (moitié) m'appelle pour le sacrifice des glaçons !!!

@++

Re,

Citation :

Je disparais...

Très bonne idée !

Et dans la foulée toi aussi Tom
     

@++

oui,

A la votre

A+

Asl a écrit:

Re Jean-Claude,

Je viens de relire pour m'apercevoir que je n'avais pas trop bien lu.

Le multimètre doit être en position voltmètre =, d'où la nécessité d'insérer une résistance en série avec les plaques et bien sûr de mesurer aux bornes de la résistance.

Car en ohmmètre... oui, il peut peut-être se passer des choses bizarres

@++

En fait j'ai voulu faire les choses très basiquement en utilisant directement le multimètre en ohmmètre, et on voit très bien que ce n'est pas la bonne méthode.

la bonne méthode est ton schéma, qui devrait donner des mesures reproductibles.

A+
JCV

Bonjour,

Donc, pour moi le récapitulatif des actions à effectuer.
Et dites-moi si je nage dans l'erreur...

PREPARATION
Le système :



Avec cellule et contenant (en partie) dépollués - En cours

Trouver le meilleur alambic, réalisé maison.
A noter qu'il va falloir une certaine quantité d'eau distillée au final, suivant la contenance du contenant.

1/ Première distillation d'eau minérale.
Une fois la distillation terminée, on en réserve un peu moins de la moitié dans une bouteille par exemple. Ce sera cette eau qui sera utilisée au point 4/.

2/ On re-distille la partie restante (qui doit faire plus que le volume utilisé dans le contenant pour la mesure, car pertes de vapeur durant la distillation).
On obtient donc une double distillation.

La quantité d'eau minérale au départ (1/) doit comprendre au minimum deux fois le volume du contenant (pour deux mesures) + deux fois les pertes de vapeur pendant chaque distillation.
Et cela dépend beaucoup du type d'alambic employé...

MESURES
Voltmètre aux bornes de la résistance.
Relevé de Ualim et R.

3/ Cette double distillation dans le contenant pour mesure - Relevé de Ur (n°01).

4/ Puis mesure avec l'eau distillée une seule fois (qui a été réservée en 1/) - Relevé de Ur (n°02).

5/ Puis mesure avec de l'eau minérale - Relevé de Ur (n°03).

6/ Puis mesure avec de l'eau du robinet - Relevé de Ur (n°04).

Ouf, c'est fini

Suivant la méthode de distillation, peut-être attendre plus ou moins longtemps avant de commencer les mesures, le temps que l'eau distillée soit sensiblement à la même température que l'eau minérale et celle du robinet.

Donc cellule et contenant dépollués mais aussi la bouteille (ou autre) qui va contenir pendant un petit moment la simple distillation (faite en 1/ pour 4/).

Pour la 2ème mesure et suivantes je pense qu'il n'est pas nécessaire de dépolluer à chaque fois, puisque la mesure précédente s'est toujours effectuée avec de l'eau plus "propre".

Important : avoir toujours le même niveau d'eau dans le contenant pour chaque mesure.

@++

Bonjour,

Intéressé par la manip, je me suis lancé avec les moyens du bord, avec une méthode qui se rapproche de certains appareils de mesure de qualité de l'eau.

Par la suite, il sera intéressant de comparer ces résultats avec les ordres de grandeurs obtenus par d'autres méthodes (et d'autres manipulateurs).

1 - Objet.
On va mesurer la résistance d'une cellule avec la méthode utilisée dans les appareils de mesure de TDS (Total Disolved Solids).

On fait passer un courant alternatif à basse fréquence dans la cellule et on mesure ce courant à l'aide d'une résistance ainsi que la tension aux bornes de la cellule, ce qui nous permet d'en calculer la résistance.

Cela se rapproche du schéma donné par Alain, mais on est en courant alternatif au lieu de courant continu.

L'utilisation de courant alternatif permet de s'affranchir de la polarisation des électrodes, on restera au dessous de 1Vcàc pour rester (très) en dessous du seuil de "tension de décomposition réversible" de 1.22V

Remarque: dans la méthode d'Alain en courant continu, je pense qu'il faudra penser à tenir compte de la valeur de la tension de seuil de la cellule.

2 - La cellule utilisée

Cellule "pot de fraise" (un cadeau que je n'avais pas encore utilisé), voir photo ci-dessous.

Dimension des plaques en inox 6 x 10cm (inox 316)
Écart entre les plaques 2.3 mm (écrou nylon)

3 - Le schéma de principe de la mesure



Le générateur est un générateur audio Heathkit Model IG-18 assez vieux mais remis en état et étalonné. Le générateur est réglé à une fréquence de 333Hz avec un niveau de sortie de 600mV mesuré sur la résistance de 1k avec la cellule remplacée par un court-circuit.

On utilise un transfo d'isolation audio de rapport 1:1 et de bande passante mesurée 200Hz à 100kHz. Ceci pour isoler la sortie du générateur de la cellule et pouvoir brancher l'oscilloscope comme on veut.

Mesure à l'oscilloscope Voltcraft DSO4102 du labo.

La sonde jaune de l'oscilloscope mesure la tension aux bornes de la cellule.
La sonde bleue de l'oscilloscope mesure la tension aux bornes de la résistance de 1k.

On a vérifié qu'en balayant en fréquence de 300Hz à 40kHz cela ne changeait pas les mesures.


4 - La réalisation



Excuser la table de manip un peu encombrée.

5 - Mes mesures

Entre chaque mesure on a rincé plusieurs fois l'ensemble de la cellule avec une partie de la même eau qui est utilisée pour la mesure suivante.

Niveau d'eau amené juste en haut des plaques.

5a - Eau du robinet

v2 (sonde bleue) = 590mV
v1 (sonde jaune) = 28mV

Résistance eau du robinet = 1k x 28 / 590 = 47.5 ohms

On voit que cette résistance est très faible.

5b - Eau du sèche linge

Eau récupérée dans le réservoir du condenseur du sèche linge, cette eau n'est pas terrible car on voit qu'elle contient des résidus de poussière de linge (je suppose), d'autre part elle a un légère odeur de soupline.

v2 (sonde bleue) = 530mV
v1 (sonde jaune) = 96mV

Résistance eau du sèche linge = 1k x 96 / 530 = 181 ohms

On voit quelle est quand même moins minéralisée que l'eau du robinet. Mais quand même pas utilisable.

5c - Eau déminéralisée du commerce

v2 (sonde bleue) = 320mV
v1 (sonde jaune) = 400mV

Résistance eau du sèche linge = 1k x 400 / 320 = 1250 ohms

On voit que la résistance de l'eau déminéralisée est quand même 26 fois plus élevée que celle de l'eau du robinet.

Cela devient intéressant.

5d - Eau de pluie

v2 (sonde bleue) = 550mV
v1 (sonde jaune) = 130mV

Résistance eau du sèche linge = 1k x 130 / 550 = 236 ohms

Cette eau de pluie, malgré une double décantation doit quand même contenir pas mal de pollution (de nature inconnue).

5e - Eau distillée

En attente de distillation de l'eau déminéralisée.

6 - Complément

Constante de cellule: K = d / a

K = constante de cellule (cm-1)
a = surface réelle des électrodes (cm2)
d = distance entre les électrodes (cm)

soit pour ma cellule : K cellule = 0.23 / (6 x 10) = 0.0038

Résistivité = R / K en ohm·cm

Pour l'eau du robinet : 47.5 / 0.0038 = 12.5 kohms-cm
Pour l'eau du sèche linge : 181 / 0.0038 = 47.6 kohms-cm
Pour l'eau de pluie : 236 / 0.0038 = 62.1 kohms-cm
Pour l'eau déminéralisée : 1250 / 0.0038 = 326 kohms-cm

Bonjour Jean-Claude,

Super boulot !

L'approche, et la réalisation comme sur des roulettes

En attente de l'eau distillée....

Tu a écrit:

Remarque: dans la méthode d'Alain en courant continu, je pense qu'il faudra penser à tenir compte de la valeur de la tension de seuil de la cellule.

Hé hé... Excellente remarque !

En effet il faudra en tenir compte.

Pour chaque mesure, nous devrions faire avec 1v, puis 5v et enfin 12v.
Et en plus, on verra si cohérent.

@++

Bonjour Alain,

J'ai ajouté l'eau de pluie, pas terrible du tout.

Pour la méthode en courant continu, je pense qu'il faut calculer la pente moyenne entre par exemple les point que tu as donné. Enfin, c'est une idée comme cela.

A+
JCV

Bonjour Jean-Claude,

Oui probablement. On va voir en fonction des résultats des mesures.

@++

Bonjour Jean-Claude,

Et pour l'eau distillée, quel type "d’alambic" comptes-tu utiliser ?

Enfin non, "comptez-vous utiliser?" car la question s'adresse aussi à Francis...

@++

Bonjour Alain,

Pour l'eau distillée, je n'ai pas encore décidé, je pense à quelque chose comme ton montage, mais il faut que je vois avec mon épouse pour quel bidon on va utiliser.

A+
JCV

Bonjour,

Les tests selon schéma posté plus haut:
longueur tubes 230mm
tube intérieur Ø 20mm
tube extérieur Ø 22mm
espace tubes 1mm

Eau robinet:
V=12v  Vs=9.70v  R1=235Ohms  R2=1Ko

Eau Minérale:
V=12v Vs=9.65v  R1=240Ohms  R2=1Ko

Eau déminéralisée:
V=12 Vs=9.4v  R1=275Ohms  R2=1Ko

Légende:
V=alimentation
Vs=tension (mesure), après les tubes
R1= les tubes
R2= résistance de 1Ko

Il n'y a pas une grande différence de résistance de l'eau!

Il me reste à faire des essais avec de l'eau distillée.

A+

Bonjour Francis,

Entre l'eau du robinet et l'eau minérale, je comprends qu'il n'y a pas beaucoup de différence, mais l'eau déminéralisée devrait être plus résistive, ici c'est juste un peu. Je ne comprends pas pourquoi.

A+
JCV

Bonjour Jean-Claude,

J'ai été le premier étonné!

C'est une eau achetée en supermarché, tricherait'il, rien ne nous étonne avec ces géants de la vente.

Je cherche à faire de l'eau distillée, puis on verra bien.

A+

Re,

Il faut savoir que l'eau déminéralisée, est traitée uniquement par des filtres, les ions sont supprimés et quelques minéraux.

L'eau distillée est considérée comme pure.

A+

Bonjour,

C'est en effet très étrange.

Rien que pour l'eau du robinet :
47o pour Jean-Claude et 235 pour Francis.

Bon, c'est vrai, ce n'est pas la même eau, et la surface des plaques est plus petite chez Jean-Claude (120cm2 contre 303cm2).

Mais avec un écartement de seulement 1mm, c'est la cellule circulaire qui aurait, je pense, du avoir la résistance la plus faible non ?

Bon, enfin c'est ça...
Voir avec les eaux distillées.

@++

Re,

Je pense qu'il y a un effet de pile, car quand je coupe l'alimentation, la tension tombe à environ 0.6V, puis cette tension chute lentement.

Alors cela fausserait'il les mesures?

A+

Bonjour Francis,

Je ne le crois pas.

Cet effet pile, tu l'as constaté, se crée à la coupure, à la chute de tension.

Mais lorsque la tension est présente et reste appliquée, les corps réagissent comme tout élément résistif.

Et c'est à ce moment que l'on mesure.

@++