تجربة فحص الكدرة لعينة ماء مع المناقشة – Turbidity Measurement

العكورة أو الكدرة أو العكرة هو مقدار السحابة او الشوائب في الماء. يمكن أن يختلف هذا من نهر مليء بالطين والطمي حيث يكون من المستحيل رؤيته من خلال الماء (الكدرة العالية) ، إلى مياه الينابيع التي تبدو واضحة تمامًا أو صافية (التعكر المنخفض).

يمكن أن يكون سبب العكارة ما يلي:

• الطمي والرمل والطين ؛
• البكتيريا والجراثيم الأخرى ؛
• رواسب كيميائية.

من المهم جداً فحص الكدرة لإمدادات المياه المنزلية ، حيث إن هذه الإمدادات غالباً ما تخضع لبعض أنواع معالجة المياه التي يمكن أن تتأثر بالعكرة.

على سبيل المثال ، خلال موسم الأمطار الذي يتم فيه غسل الطين والطمي في الأنهار والجداول ، يمكن أن يلوث التعكر العالي المرشحات بسرعة ويمنعها من العمل بفعالية.

سوف تملأ العكرة العالية أيضاً الخزانات والأنابيب بالطين والطمي ، ويمكن أن تتلف الصمامات والصنابير.

شاهد أيضاً: كيفية إيجاد أو تحديد الرقم الهيدروجيني لعينة ماء – تقرير مع المناقشة

عند إستخدام الكلور ، حتى العكرة المنخفضة للغاية ستمنع الكلور من قتل الجراثيم الموجودة في الماء بكفاءة. تم تصميم بعض أنظمة المعالجة ، مثل الرسوبيات ومخثرات الدم والمرشحات المسبقة للحصى لإزالة العكارة.

من المهم لمشغلي كل من أنظمة المعالجة الكبيرة والصغيرة معرفة مدى نجاح هذه الأنظمة. فحص الكدرة لعينة ماء قبل وبعد كل جزء من أجزاء النظام يمكن أن يخبر المشغل بالمطلوب إلى الصيانة أو التنظيف.

الغرض من التجربة

فحص الكدرة لعينة ماء وبالتالي معرفة مدى صلاحية الماء للإستهلاك البشري.

طرق قياس العكرة

1. طريقة النفيلوميتر: بإستخدام جهاز Nephelometric Turbidity Unit وحدة القياس هي NTU.
2. طريقة جاكسون: بإستخدام جهاز Jackson Turbidity unit وحدة القياس JTU.
3. طريقة إستعمال قرص ساكي: Secchi Disk.

قياس العكرة

يمكن قياس العكارة باستخدام إما مقياس التعكر الإلكتروني أو أنبوب التعكر. كلتا الطريقتين لها مزايا وعيوب ، كما هو مبين أدناه.

عادةً ما يتم قياس التعكر بوحدات التعكر الكلوي (NTU) أو وحدات تعكر جاكسون (JTU) ، اعتمادًا على الطريقة المستخدمة في القياس. الوحدتين متساوية تقريبا.

الاجهزة والأدوات:

1. جهاز قياس العكارة (NepheloMeteric).
2. محاليل غروية معلومة العكارة.
3. أنابيب إختبار أسطوانية.
4. ماصة (Pipet).

مقياس الكدرة

هناك العديد من الأنواع المختلفة من جهاز قياس العكرة الإلكتروني المتاحة. مزاياها وعيوبها هي كما يلي:

الفوائد:

• دقيق للغاية ومفيد بشكل خاص لقياس الاضطرابات المنخفضة جدًا (أقل من 5 وحدات)

المساوئ:

• التكلفة العالية
• بحاجة إلى مصدر طاقة (التيار الكهربائي أو البطارية)
• يتضرر بسهولة

من المستحيل إعطاء إرشادات عامة حول استخدامها هنا. يجب عليك الرجوع إلى تعليمات الشركات المصنعة لاستخدام وصيانة هذه العدادات.

يوضح الشكل في أدناه مثال على مقياس الكدرة الإلكتروني.

أنبوب التعكر

مزايا وعيوب أنبوب التعكر هي كما يلي:

المزايا:

• تصميم بسيط
• منخفض الكلفة
• لا تتلف بسهولة

السلبيات:

• لا يمكن قياس التعكرات منخفضة للغاية (الحد الأدنى المعتاد هو 5 NTU)
• أقل دقة

طريقة العمل

أولاً: بإستعمال جهاز النفيلوميتر:

نوصل جهاز العكارة بالطاقة الكهربائية ويترك لفترة من الزمن لزيادة درجة حرارته ، و نملأ انبوبة الاختبار بالنموذج المراد فحصه بواسطة الماصة وتوضع في الجهاز لمعرفة مدى العكرة التي يحملها وبيان المجال الذي تضهر فيه عكارة النموذج وذلك بتحريك اللولب المختص.

1. يوضع محلول العكارة القياسي والذي يعمل في المجال الذي تم قياسه في الخطوة السابقة.
2. تغير المقاومة الداخلية للجهاز بحيث تكون قراءة المقياس تعادل رقم عكارة المحلول القياسي المستعمل.
3. ندخل الأنبوبة المحتوية على النموذج الى الجهاز وتقرأ عكارته بوحات NTU.

ثانياً: حسب طريقة جاكسون:

هذه الطريقة تعتمد على قدرة مسار الضوء خلال النموذج المراد فحصه ، حيث كلما كانت الكدرة واطئة كان مسار الضوء طويلاً والعكس صحيح. تستعمل وحدة ال JTU.

ثالثاً: حسب طريقة قرص ساكي:

تستعمل لقياس نفاذية الضوء في عمود ماء.

الارشادات

إرشادات التعكر لمياه الشرب: فيما يتعلق بإمدادات مياه الشرب ، ينبغي مراعاة الإرشادات التالية:

• يجب أن تحتوي مياه الشرب على عكارة تبلغ 5 وحدات NTU / JTU أو أقل. قد يلاحظ المستخدمون عكارة أكثر من 5 NTU / JTU وقد تتسبب في رفض العرض.

• عندما يكون الماء مكلورًا ، يجب أن تكون العكارة أقل من 5 وحدات حرارية غير مشبعة / وحدة حرارية متداخلة.

النتائج والحسابات

يتم حساب معدل 4 قراءات لكل مجموعة وهذا يمثل قيمة التعكر لعينة الماء المفحوصة.

• معدل الكدرة للمجموعة الأولى = 78.95
• معدل الكدرة للمجموعة الثانية = 116
• معدل الكدرة للمجموعة الثالثة = 62.475
• معدل الكدرة للمجموعة الرابعة = 67.225

المناقشة

يتم فحص الكدرة لعينة ماء بوحدة NTU: وحدات التعكر لجهاز النفيلوميتر. يُطلق على الأداة المستخدمة لقياسها مقياس النيفيلومتر أو مقياس العكارة ، والذي يقيس شدة الضوء المنتشرة عند 90 درجة عندما يمر شعاع من الضوء عبر عينة من الماء.

كانت الوحدة المستخدمة في العصور القديمة هي JTU (وحدات التعكر لجاكسون) ، وتم قياسها باستخدام مقياس التعكر لشمعة جاكسون. لم تعد هذه الوحدة قيد الاستخدام القياسي.

في البحيرات يقاس التعكر باستخدام قرص secchi.

• هذا قرص أبيض وأسود يسقط في الماء المتصل بحبل.
• يتم تسجيل العمق الذي يصل إليه القرص قبل أن يختفي عن الأنظار.
• هذا يوفر تقديرا لمستوى التعكر في البحيرة.

وجد بالتجربة العملية التي اجريناها ان جميع عينات المياه التي أختبرناها كانت غير صالحة للشرب حيث تجاوزت قيم التعكر حاجز ال 5 NTU الأمر الذي يجعلها غير صالحة للشرب وينيغي رفضها في حال تم عرضها في معمل أو محطة تصفية مياه.

يمكن استخدام قياس التعكر لتوفير تقدير لتركيز TSS (المواد الصلبة العالقة الكلية) ، والذي يعد معلمة شاقة وصعبة القياس.