Testeurs TDS : comment choisir un appareil, régler le facteur de conversion et l'étalonner au Canada

Un testeur TDS est un conductivimètre qui multiplie sa lecture par un facteur de conversion et affiche le résultat en solides dissous totaux, en mg/L (ppm). À l'achat, quatre éléments décident de l'utilité du chiffre : la plage de mesure, le facteur de conversion, l'étalon d'étalonnage et la façon dont l'appareil gère la température. Ce guide compare les testeurs et appareils TDS qu'ERE offre, du testeur de poche à l'appareil multiparamètre et au contrôleur en ligne.

Dans ce guide

• Ce que mesure un testeur TDS
• Le facteur de conversion
• Quelle lecture TDS importe
• De poche, portatif, multiparamètre ou en ligne
• Faible plage ou grande plage
• Étalonner un testeur TDS
• Compensation de température
• Prendre une lecture fiable
• Où on utilise les testeurs TDS
• Quand un résultat de laboratoire est préférable

Que mesure au juste un testeur TDS ?

Un testeur TDS mesure la conductivité électrique de l'eau et la convertit en estimation des solides dissous. Les sels dissous conduisent le courant : plus l'échantillon contient d'ions, plus la conductivité et les TDS calculés sont élevés. Le National Field Manual de l'USGS indique que les mesures conductimétriques servent habituellement à estimer la concentration de solides dissous totaux dans les eaux naturelles, et c'est pourquoi la conductivité y est rapportée à 25 °C.

Le document technique de Santé Canada sur les TDS va dans le même sens du côté du traitement : il note que la méthode normalisée SM 2510 considère la conductivité comme une mesure de substitution des TDS, utilisable pour une quantification rapide et le suivi de procédé. En pratique, un testeur TDS vous dit combien de matières sont dissoutes au total, pas quels ions les composent. Deux échantillons de même TDS peuvent avoir une chimie très différente.

Qu'est-ce que le facteur de conversion TDS, et pourquoi deux appareils donnent-ils des lectures différentes ?

Le facteur de conversion est le nombre par lequel l'appareil multiplie la conductivité pour obtenir les TDS; deux appareils qui utilisent des facteurs différents afficheront des TDS différents pour la même eau. Les testeurs Hanna permettent de choisir un facteur de 0,45 à 1,00 dans le menu de configuration, et ils autorisent l'étalonnage direct en ppm lorsque le facteur est de 0,5 ou de 0,7.

Les étalons de Hanna montrent l'ampleur de l'effet. Son étalon de conductivité de 12,88 mS/cm correspond à 6,44 ppt à un facteur de 0,5 et à 9,02 ppt à 0,7; la même solution donne donc une lecture environ 40 pour cent plus élevée avec le facteur supérieur (un calcul d'ERE fondé sur les chiffres du manuel). Voilà pourquoi le facteur doit figurer dans votre dossier à côté de chaque valeur TDS. Si un client ou un laboratoire compare votre lecture à la sienne, le facteur est la première chose à concilier.

Quelle lecture TDS importe dans l'eau potable et l'eau de procédé ?

Pour l'eau potable, le chiffre canadien est de 500 mg/L ou moins, et c'est un objectif esthétique plutôt qu'une limite sanitaire. Le document de Santé Canada énonce l'objectif TDS ≤ 500 mg/L, destiné à réduire les plaintes liées au goût, à l'odeur ou à l'entartrage excessif, et précise que, les TDS étant composés de nombreux sels, il n'est pas possible d'en dériver une valeur sanitaire significative. Il ajoute que des TDS élevés peuvent causer un entartrage excessif des conduites, des chauffe-eau, des chaudières et des appareils.

L'EPA des États-Unis retient le même chiffre : son tableau des normes secondaires pour l'eau potable donne 500 mg/L pour les TDS, avec la dureté, les dépôts, l'eau colorée, les taches et un goût salé comme effets perceptibles au-delà. Aucune des deux sources ne dit qu'une lecture plus basse est sûre, seulement qu'elle risque moins de causer ces nuisances. Servez-vous d'un testeur TDS pour le dépistage, le suivi de tendance et la vérification du rendement d'un traitement, et associez-le à des analyses ciblées lorsqu'un ion précis compte.

Quel format de testeur TDS convient : testeur de poche, appareil portatif, appareil multiparamètre ou contrôleur en ligne ?

Choisissez un testeur de poche pour les vérifications ponctuelles, un appareil portatif lorsque vous avez aussi besoin du pH et d'un câble de sonde plus long, un appareil multiparamètre lorsque les TDS font partie de plusieurs paramètres enregistrés, et un contrôleur en ligne lorsque la lecture doit piloter un procédé. Le tableau présente les instruments qu'ERE offre, avec les caractéristiques tirées des manuels des fabricants ou des fiches produit d'ERE.

Les données Ohaus, HI9829 et HA-710 suivent les fiches produit d'ERE. Précisez la trousse exacte lors de la demande de soumission : l'Ohaus ST300C-B est l'appareil seul, sans sonde.

Faut-il acheter le modèle à faible plage ou celui à grande plage ?

Achetez le modèle à faible plage (0 à 2000 ppm) pour l'eau potable, les eaux souterraines et l'eau traitée, et celui à grande plage (0 à 10 ppt) seulement pour l'eau saumâtre ou de procédé. Hanna offre les deux plages pour chaque testeur de poche et portatif, et le choix compte parce que la précision est spécifiée en pourcentage de la pleine échelle.

Hanna spécifie ±2 pour cent de la pleine échelle pour l'EC et les TDS sur les testeurs Dist, Combo et HA-991300/HA-991301. Si ce chiffre est appliqué à la pleine échelle de chaque plage (un calcul d'ERE, pas un chiffre du fabricant), les modèles de 2000 ppm comportent environ ±40 ppm et ceux de 10 ppt environ ±0,20 ppt, soit ±200 ppm. Sur un échantillon de 300 ppm, cela représente environ ±13 pour cent avec un modèle de 2000 ppm contre ±67 pour cent avec un modèle de 10 ppt. C'est aussi la raison de ne pas utiliser un testeur de 10 ppt sur le perméat d'osmose inverse ou l'eau potable, où l'échantillon se situe au bas de sa plage.

Comment étalonner un testeur TDS ?

Étalonnez avec un étalon proche de vos échantillons, puis vérifiez le résultat avec un second étalon. Les testeurs Hanna Dist 5 et Combo s'étalonnent automatiquement en un seul point, et les manuels précisent les étalons que reconnaît chaque modèle : 1413 µS/cm ou 1382 ppm (facteur 0,5) ou 1500 ppm (facteur 0,7) pour les modèles à faible plage, et 12 880 µS/cm, 6,44 ppt (facteur 0,5) ou 9,02 ppt (facteur 0,7) pour ceux à grande plage. Le manuel des HA-991300 et HA-991301 note que, l'EC et les TDS étant liés, il n'est pas nécessaire d'étalonner en TDS.

• Étalons TDS : ERE offre les solutions d'étalonnage TDS Hanna de 800 ppm, 1382 ppm, 1500 ppm et 6,44 ppt, en sachets de 20 mL et, pour 1382 et 1500 ppm, en bouteilles de 500 mL. La fiche produit d'ERE les décrit comme traçables au NIST, avec une durée de conservation de cinq ans avant ouverture et un tableau de référence de température sur chaque emballage.
• Étalons de conductivité : les solutions d'étalonnage de la conductivité Hanna sont offertes à 84, 1413 et 12 880 µS/cm.
• Encadrer vos échantillons : l'USGS recommande de choisir des étalons qui encadrent la conductance attendue des échantillons et de vérifier l'étalonnage avec au moins un autre étalon. Un étalon lu à moins de ±3 pour cent de sa valeur certifiée au-dessus de 100 µS/cm est jugé exact et ne justifie pas de réétalonnage.
• Mise en garde à faible conductivité : l'USGS note que les étalons inférieurs à 200 µS/cm sont sujets à un biais par dilution ou contamination et sont difficiles à mesurer avec exactitude. Rincez bien et attendez-vous à plus de dispersion au bas de la plage.
• Étalons frais : utilisez une solution fraîche, jamais une solution périmée.

Le calendrier de Hanna et les conseils de l'USGS divergent un peu, et les deux sont raisonnables. Hanna demande de réétalonner ses testeurs de poche au remplacement de l'électrode, après des échantillons agressifs et au moins une fois par mois. L'USGS note que les conductimètres conservent en général leur étalonnage, de sorte qu'un réétalonnage fréquent est généralement inutile. Pour concilier les deux, vérifiez souvent avec un étalon et réétalonnez lorsque la vérification échoue ou que le calendrier l'exige.

La température modifie-t-elle une lecture TDS ?

Oui, et un bon appareil la corrige automatiquement. L'USGS indique que la conductivité électrique augmente de 0,5 à 3 pour cent par degré Celsius et varie selon les espèces ioniques présentes, ce qui explique que les résultats soient rapportés à 25 °C. Les testeurs Hanna appliquent une compensation automatique de la température et permettent de régler le coefficient β de 0,0 à 2,4 pour cent par °C.

Réglez β délibérément. Le manuel des HA-991300 et HA-991301 précise que β doit être réglé à 1,9 pendant l'étalonnage, et le coefficient utilisé pour un échantillon devrait refléter l'eau mesurée. Notez la température de l'échantillon et la valeur de β à côté de la lecture, surtout lorsque vous comparez un puits d'observation froid à un flux de procédé chaud.

Comment prendre une lecture TDS fiable ?

Étalonnez, réglez le facteur, rincez la sonde, immergez-la en remuant doucement et ne lisez que lorsque l'indicateur de stabilité s'éteint. Une séquence pratique :

1. Étalonner près de vos échantillons. Étalonnez sur la plage que vous allez mesurer, avec un étalon proche de la valeur attendue. Les testeurs Hanna Dist et Combo s'étalonnent automatiquement en un point, dans un étalon que leur manuel énumère, comme 1413 µS/cm ou 1382 ppm sur les modèles à faible plage.
2. Régler le facteur et le coefficient de température. Confirmez que le facteur de conversion TDS et le coefficient de température (β) correspondent à votre méthode, et notez les deux. Les testeurs Hanna permettent de les modifier dans le menu de configuration.
3. Rincer et immerger. Rincez la sonde à l'eau distillée ou désionisée, puis plongez-la dans l'échantillon et remuez doucement.
4. Attendre l'indicateur de stabilité. Ne prenez la lecture qu'une fois l'indicateur de stabilité disparu de l'écran.
5. Noter le contexte. Inscrivez la valeur TDS avec le facteur de conversion, la température de l'échantillon et l'étalon utilisé lors du dernier étalonnage.
6. Rincer et ranger à sec. Rincez la sonde entre les échantillons, nettoyez l'électrode chaque mois avec un chiffon non pelucheux et ne rangez jamais la sonde dans de l'eau distillée ou désionisée.

Les étapes de rinçage, de nettoyage et de rangement proviennent du manuel des Dist 5 et Dist 6. Confirmez la procédure exigée par le plan d'échantillonnage de votre projet avant de vous y fier.

Où les équipes environnementales et industrielles utilisent-elles les testeurs TDS ?

Les principaux usages sont le dépistage de la qualité de l'eau, le suivi d'un changement dans le temps et la surveillance du rendement des équipements de traitement. C'est le rôle de quantification rapide et de suivi de procédé que Santé Canada attribue à la conductivité comme mesure de substitution des TDS.

Côté traitement, la conductivité ou les TDS sont la façon habituelle de comparer l'eau d'alimentation à l'eau produite sur les équipements d'osmose inverse et d'échange d'ions. Consultez nos guides sur l'osmose inverse industrielle et sur la résine échangeuse d'ions pour savoir comment ces systèmes sont construits, et utilisez un testeur à faible plage pour que la lecture de l'eau produite ne se perde pas dans la marge d'erreur de l'instrument. Lorsque la lecture doit piloter un procédé en continu, le contrôleur HA-710 fonctionne avec une sonde de conductivité ou de TDS et offre une commande ON/OFF, PI et PID selon des points de consigne. Pour les échantillons saumâtres ou marins où la salinité, et non seulement les TDS, est le paramètre à rapporter, consultez notre guide des salinomètres.

Quand un résultat de laboratoire est-il préférable ?

Un résultat de laboratoire est préférable lorsque le chiffre sera rapporté, contesté ou comparé à une limite. Un testeur TDS fournit une estimation calculée à partir de la conductivité, dont la valeur dépend du facteur de conversion, du coefficient de température et de l'étalon utilisé. Dans ce cas, rapportez la conductivité mesurée, nommez le facteur et demandez à votre laboratoire quelle méthode votre organisme de réglementation ou votre client exige. Notre guide des conductimètres portables traite du côté conductivité, y compris la conception des sondes et la compensation de température.

Pour un jeu de paramètres plus large, consultez notre guide des appareils de mesure de la qualité de l'eau et les guides complémentaires sur les pH-mètres et les appareils ORP. Pour toute notre gamme d'appareils de mesure de la qualité de l'eau, de sondes et d'étalons, voyez la collection Instrumentation de la qualité de l'eau. Grâce à un approvisionnement multimarque, une seule soumission peut couvrir l'appareil, la sonde et les étalons.

Foire aux questions

Quelle lecture TDS est acceptable dans l'eau potable ?

L'objectif d'ordre esthétique de Santé Canada pour les TDS est de 500 mg/L ou moins. Il s'agit d'un objectif esthétique et non d'une limite fondée sur la santé, car les TDS regroupent de nombreux sels et Santé Canada indique qu'il n'est pas possible d'en dériver une valeur sanitaire significative. L'EPA des États-Unis retient le même 500 mg/L comme norme secondaire pour l'eau potable. Une lecture inférieure à 500 mg/L ne vous dit pas quels sels sont présents.

Un testeur TDS est-il la même chose qu'un conductivimètre ?

Il effectue la même mesure. Un testeur TDS mesure la conductivité et la multiplie par un facteur de conversion pour afficher des mg/L (ppm). Si vous avez besoin d'un chiffre défendable, fondé sur une méthode, rapportez la conductivité et traitez la valeur TDS comme un affichage de commodité, en notant le facteur qui l'a produite.

À quelle fréquence faut-il étalonner un testeur TDS ?

Hanna indique que ses testeurs Dist 5 et Dist 6 doivent être réétalonnés chaque fois que l'électrode est remplacée, après l'analyse d'échantillons agressifs et au moins une fois par mois. L'USGS ajoute qu'il faut vérifier l'étalonnage avec au moins un autre étalon qui encadre vos échantillons, et qu'un étalon lu à moins de ±3 pour cent de sa valeur certifiée (au-dessus de 100 µS/cm) ne justifie pas un réétalonnage.

Quel facteur de conversion TDS faut-il utiliser ?

Utilisez le facteur que précise votre méthode ou votre laboratoire et notez-le avec chaque lecture. Les testeurs Hanna permettent de choisir n'importe quel facteur de 0,45 à 1,00 et d'étalonner directement en ppm à 0,5 ou 0,7. Comme le facteur multiplie la conductivité, un même échantillon donne une lecture environ 40 pour cent plus élevée à 0,7 qu'à 0,5.

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Read in English: TDS Meters: How to Choose One, Set the Conversion Factor and Calibrate It in Canada