بعض أنواع الفحوصات المخبرية الهامة لمعالجة المياه
ذكرنا في هذا المقال أهمية الفحوصات المخبرية لمعالجة المياه. وما يترتب عليها من ضمان جودة المياه، وتجنب المشاكل المحتمل حدوثها إذا أهمل إجراء الفحوصات المخبرية باستمرار.
أخذ عينات المياه لإجراء الفحوصات المخبرية:
تتم مراقبة جودة مياه الشرب بشكل دائم بواسطة رصد مقاييس ميكروبيولوجية وكيماوية متنوعة. كما تحدد في أنظمة الجودة الصحية لمياه الشرب، التي يتم تحديثها بشكل دوري. هذه القياسات تتيح تمييز مكونات المياه، ضمان جودتها الصحية والمذاقية الشكلية وكذلك متابعة اتجاهات التغييرات. واكتشاف مشاكل عسيرة تتعلق بجودة مياه الشرب من أجل الحفاظ على صحة الجمهور.
عند تحديد جودة المياه، تتطرق نتائج الفحص إلى العينة التي تم فحصها فقط. ولذلك يجب على العينة أن تمثل وبأفضل شكل المياه التي أخذت منها. عملية أخذ العينات هي مرحلة أولى ومركزية بإجراء فحص المياه. وأخذ العينات بشكل صحيح ضروري من أجل الحصول على نتائج صحيحة.
القياسات الفيزيائية Physical Measurements
العكارة Turbidity
وجـد أن هنـاك علاقـة بـين العكـارة وسـلامة الميـاه والطعـم والرائحـة فـي الميـاه الطبيعيـة غيـر المعالجـة والميـاه المرشـحة المعالجة. حيث تبين أن 50 % من أسباب العكارة يرجع إلى تحلل المواد العضوية التي تكون على شكل مواد غروية.
هناك علاقة بين العكارة والمحتوى البكتيري في المياه حيث تلتصق المواد الغذائية على سـطح الجزيئات المسـببة للعكـارة وبالتالي تساعد على النمو البكتيري. كما أن العكارة تحد من اكتشاف البكتريا والفيروسات بالمياه.
تأثير مقدار العكارة على معالجة المياه
تقلـل العكـارة مـن فاعليـة الكلـور فـي تطهيـر الميـاه وبالتـالي تحتـاج الميـاه إلـى كميـات أكبـر مـن الكلـور لقتـل البكتريـا ومسـببات الأمـراض . وقـد تـم اكتشـاف بكتريـا المجموعـة القولونيـة فـي ميـاه تتـراوح درجـة العكـارة بهـا مـن 4 -84 وحـدة وتحتوى على كلور متبقي 0.1 – 0.5 جزء في المليون بعد فترة التلامس لا تقل عن 30 دقيقة.
جهاز قياس العكارة
وتقاس العكارة بجهاز قياس العكارة Turbidity Meter
ويجب ألا تزيد عكارة مياه الشرب عن (1) بوحدات النفالوميتريه (NTU).
وتعتمـد فكـره عمـل الجهـاز علـى إسـقاط ضـوء علـى عينـة الميـاه فتحـدث العكـارة الموجـودة بالعينـة تشـتيت للضـوء السـاقط ويعبر شده الضوء المشتت عن كميه العكارة الموجودة بالعينة.
الأس الهيدروجيني Power of Hydrogen (pH)
تعرف عملية التأين بأنها: “عملية تحول جزيئات مركب ما إلى أيونات”. وبالنسبة إلـى المـاء، فـإن معـدل تأينـه يعد ضعيفاً جـداً، إذا مـا قـورن بمعـدلات التـأين فـي المركبـات الأخـرى. إلاّ أنـه قـد يحـدث تحلـل لـبعض جزيئـات المـاء، إلـى أيــوني الهيدروجين الموجب (+H) والهيدروكسيل السالب (-OH).
وقـد وجـد أن زيــادة تركيـز أيـون الهيــدروجين، تعنـي زيـادة الحموضــة لهـذا السـائل، فـي حـين تعنـي الزيــادة فـي تركيــز أيـون الهيدروكســيل، زيــادة القلويــة. وفـي حالــة المــاء النقـي، يكـون عــدد أيونــات الهيدروجين، مساوياً لعدد أيونات الهيدروكسيل، أي أنه متعادل.
جهاز قياس الأس الهيدروجيني
ويقاس (تركيز أيونات الهيدروجين) في الماء، بجهاز قياس الأس الهيدروجيني pH Meter
فالمواد المتعادلة الحموضة، مثل الماء النقي، قيمة الأس الهيدروجيني لهـا = 7 أما الأحمـاض، فـإن قيمـة الأس الهيــدروجيني لهــا تـراوح بـين صــفر و6.9، أما المـواد القاعديـة (القلويـة)، فـإن قيمـة الأس الهيـدروجيني لهـا تـراوح بـين 7 و14 . ومعظـم العمليــات الحيويــة تــتم فــي مجــال محــدود مــن الأس الهيــدروجيني، فــإذا مــا زادت أو قلــت درجـة الأس الهيــدروجيني عــن هــذا المجــال، فـإن العمليــات الحيويــة أو الوظــائف الطبيعيــة للجسـم تختـل. فعلـى سـبيل المثـال، تبلـغ قيمـة الأس الهيـدروجيني لـدم الإنسـان 7.4 ، وهـذا يعني أن الدم قلوي ويجب الحفاظ على ثبات هذه القلوية حيث أن مجرد التغيرات الطفيفـة تمثـل خطـورة. فـإذا ارتفـع تركيـز أيون الهيدروجين إلى 6.95 (أي يكاد يزيد عن الحد ويقع في الجانب الحمضي يصـاب الإنسـان بالغيبوبـة ثـم الوفـاة وإذا انخفــض تركيــز أيـون الهيــدروجين فـي الــدم إلـى 7.7 يصــاب الإنســان بتشـنجات). ومـع الــدم الحامضـي يسـترخي القلــب ويتوقف عن الخفقان ومع الدم شديد القلوية ينقبض القلب ويتوقف أيضا عن الخفقان.
ويجب ملاحظة أن التغيير في قيمة الأس الهيدروجيني درجة واحدة، يعنـي تغييـر درجـة الحموضـة بمقـدار 10 أضـعاف.
فـالمحلول الـذي لـه قيمـة أس هيـدروجيني = 3 ،هـو حمضـي 10 أضـعاف المحلـول الـذي لـه قيمـة أس هيـدروجيني = 4 لأن درجة الحموضة أو القلوية ترتبط بعلاقة لوغاريتمية (لوغاريتم عشري) مع تركيز ايون الهيدروجين في المحلول.
تأثير درجة الأس الهيدروجيني على معالجة المياه
ويكون تعقيم المياه بـالكلور أكثـر فاعليـة إذا كانـت ال pH أقـل مـن 8 ولـذلك تـم اختيـار المعـدل المناسـب لمعـايير الميـاه بأن تكون ال pH ما بين 6.5 – 8.5 وهي تعني أن المياه لا تحتوي على أحماض معدنية أو مواد شديدة القلوية.
ويقــاس pH إمــا بطريقــه المقارنــة اللونيــة أو باســتخدام جهــاز كهربــي لقيــاس الأس الهيــدروجيني مــزود بــألكترود خــاص للقياس.
الالكتــرود الخــاص بجهــاز قيــاس الأس الهيــدروجيني عبــارة عــن ســلك مــن الفضــة مطلــي بكلوريــد
الفضة ومغموس في محلول من كلوريد البوتاسيوم المشبع.
المحاليل المنظمة Solution Buffer
المحاليـل ثابتـة الأس الهيـدروجيني: هـي المحاليـل التـي تقـاوم التغيـر المفـاجئ فـي قيمـة الــ pH عنـد إضـافة حمـض أو قاعدة إليها بكميات قليلة. وتستخدم هذه المحاليل في معايرة الجهاز.
