علوم وفضاء

تحاليل المياه في الصناعة: ماذا تقيس كل نتيجة؟

تصور مولّد لعينات ماء ومجس قياس في مختبر صناعي
صورة توضيحية مولّدة؛ لا يثبت مظهر العينات صلاحيتها أو نتيجة تحليلها.

تضم تحاليل المياه في الصناعة مؤشرات مختلفة، منها التوصيلية الكهربائية والعسر والمواد العالقة والأكسجين الذائب. لا تصف هذه النتائج الشيء نفسه؛ وفهم اسم القياس ووحدته يأتي قبل تفسير رقمه.[1][2][3][4]

الخلاصة السريعة

تضم تحاليل المياه في الصناعة مؤشرات مختلفة، منها التوصيلية الكهربائية والعسر والمواد العالقة والأكسجين الذائب. لا تصف هذه النتائج الشيء نفسه؛ وفهم اسم القياس ووحدته يأتي قبل تفسير رقمه.[1][2][3][4]

  • التوصيلية تتأثر بالأيونات الذائبة؛ ولا توجد علاقة خطية عالمية تحولها إلى إجمالي المواد الصلبة الذائبة TDS.[1][2]
  • العسر يرتبط أساسًا بالكالسيوم والمغنيسيوم ويُعبّر عنه بمكافئ CaCO₃؛ أما TSS فيعبّر عن مواد صلبة عالقة بوحدة ملغ/لتر.[3][4]
  • يجب قراءة ظروف القياس؛ فتشبع الأكسجين يعتمد على الحرارة والضغط والملوحة، وقد يتغير pH بعد أخذ العينة.[2]
  • أيون الكلوريد والكلور الحر مؤشّران مختلفان؛ وقياس أحدهما لا يحمل اسم الآخر.[3][5]

اختر المؤشر الذي يجيب عن السؤال

تقيس التوصيلية قدرة الماء على تمرير تيار كهربائي، وتتأثر بأنواع المواد الذائبة وكمياتها. إنها نتيجة كهربائية؛ أما تقرير تركيز مكوّن بعينه فيحتاج إلى قياس ذلك المكوّن.[1]

ويختلف عنها العسر الذي يرتبط أساسًا بأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم. يبين USGS صلته بالترسبات على أسطح التسخين في الغلايات؛ لذا يجيب العسر عن سؤال مختلف عن سؤال المواد العالقة.[3]

كيف تقرأ الأسماء والوحدات؟

المؤشرما الذي يصفه؟
pHالحموضة أو القلوية[2]
التوصيليةالقدرة على توصيل التيار؛ مثل µS/cm[1][2]
العسرمكافئ كربونات الكالسيوم CaCO₃[3]
TSSتركيز المواد الصلبة العالقة، ملغ/لتر[4]
DOالأكسجين الذائب؛ مثل ملغ/لتر[2]
الكلوريد / الكلور الحرقياسان لمفهومين مختلفين[3][5]

يورد دليل USGS التوصيلية النوعية بوحدة ميكروسيمنز لكل سنتيمتر عند 25°س. ويؤكد أن ربطها بـ TDS يحتاج علاقة مناسبة للموقع؛ فلا تعوض عنها قاعدة تحويل ثابتة تصلح لكل ماء.[2]

مثال على تحويل الوحدة وحدها: 100 µS/cm = 10 mS/m. هذه مساواة حسابية، وليست تحويلًا من التوصيلية إلى عسر أو تركيز TDS.

أربعة أسئلة لقراءة نتيجة تحليل مع مثال حسابي لتحويل وحدة التوصيلية
إطار قراءة توضيحي؛ المثال يحول وحدة التوصيلية فقط ولا يحسب TDS أو العسر.

ظروف العينة وحدود الاستنتاج

يتغير تشبع الأكسجين الذائب مع حرارة الماء والضغط الجوي والملوحة. وقد يتغير pH أيضًا بعد جمع العينة بسبب فقد غازات أو تفاعلات أخرى؛ ولهذا تُقرأ النتيجة مع ظروفها.[2]

ويجب التفريق بين الكلوريد والكلور الحر. يصف USGS نوعي القياس، بينما يخصص منهج EPA334 قياسًا للكلور المتبقي الحر أو الكلي؛ فلا يكفي عنوان مختصر مثل «فحص الكلور» لتحديد المطلوب.[3][5]

لقراءة التقرير، ابدأ بثلاثة أسئلة: ما الذي قيس؟ وبأي وحدة؟ وفي أي ظروف؟ ثم قارن النتيجة بالمطلب المحدد للعملية الصناعية. القائمة العامة للمؤشرات لا تضع حدًا واحدًا مقبولًا لكل استعمال.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. USGS: تعريف التوصيلية الكهربائية، ملخص الدليل (يفتح في نافذة جديدة)pubs.usgs.gov
  2. USGS، 2006: مراقبة جودة المياه، صفحات ملف PDF17–19 (يفتح في نافذة جديدة)nc.water.usgs.gov
  3. USGS: أوصاف مؤشرات جودة المياه (يفتح في نافذة جديدة)water.usgs.gov
  4. EPA: وحدة الإبلاغ عن TSS، صفحة 1 من ملف PDF (يفتح في نافذة جديدة)19january2017snapshot.epa.gov
  5. EPA334.0، 2009: نطاق قياس الكلور المتبقي، الفقرة 1.1 (يفتح في نافذة جديدة)nepis.epa.gov

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.