دراسة التوصيل الكهربائي للماء

دراسة التوصيل الكهربائي للماء

تعتمد التوصيلية الكهربائية للماء على:

  1. مجموع المواد الصلبة الذائبة.
  2. درجة حرارة المياه.
  3. تركيز الأيونات.
  4. تكافئ الأيونات.

تعد المواد الصلبة في الماء إحدى ملوثاته في الحالات:

  1. زيادة تركيزها في الماء.
  2. مواد سامة.
  3. مسرطنة، عندئذ يكون الماء غير صالح للاستعمالات المنزلية والصناعية.

جهاز قياس التوصيليةويستخدم الفحص لكافة أنواع المياه ويتم ذلك باستعمال جهاز محمول Portable نوع (Conductivity. TDS. C° meter) ومن هذا يتضح أنه جهاز متعدد الاستخدام ويتم تحويله حسب الحاجة لنوع الفحص على سبيل المثال ولغرض إيجاد التوصيلية الكهربائية لنموذج معين يتم التالي:

  1. يتم تحويل مؤشر الجهاز على إيعاز التوصيلية الكهربائية.
  2. يتم معايرة جهاز الفحص بوساطة محاليل قياسية ذات توصيلية كهربائية معلومة وتكون مرفقة مع الجهاز وهي (1.413µs) وهذه تستخدم للمياه المعدنية والإسالة والنهر كونها تراكيز واطئة أما (12.880µs) فتستخدم لمياه الأهوار والصرف الصحي كونها ذات تراكيز عالية، وهذه المحاليل يتم قراءتها مع ضبط درجة حرارة لها.
  3. بعدها يتم إدخال قطب الجهاز في النموذج ومن ثم تسجيل القراءة من الجهاز مباشرة والتي تمثل التوصيلية الكهربائية للنموذج بوحدة (µs) مايكروسيمنس، علمًا بأنه يتم غسل قطب الجهاز بالماء المقطر بعد كل عملية فحص.

ملاحظة:

أفضل درجة حرارة للقياس هي 25oC. وقيم التوصيلية الكهربائية هي تقريبًا ضعف قيم المواد الصلبة الذائبة الكلية.

تحتوي المياه الطبيعية على تراكيز خفيفة من الأملاح المعدنية المتأينة وبالتالي فجميعها تشارك في التوصيلية الكهربائية، وتنتج التوصيلية العالية عن ارتفاع نسبة الملوحة بسبب الملوثات المعدنية. وتعرف التوصيلية الكهربائية بأنها قياس مدى قابلية نقل الماء للتيار الكهربائي بوحدة الميكروسيمنز / سم؛ إذ أنه كلما كان تركيز المواد الصلبة الذائبة في الماء أكبر كلما كان قابلية الماء لنقل التيار الكهربائي أكبر، وتعتمد قيمة التوصيل الكهربائي على تركيز الأيونات الموجودة في المياه، وهي قابلية 1.0 سم3 من الماء على توصيل التيار الكهربائي عند 25.0 oم  وتمثل مقلوب المقاومة النوعية للماء (مقلوب الاوم  ohm وتسمى بالموز moh).

بما أنّ التوصيل الكهربائي هو عكس المقاومة الكهربائية لذلك يمكن اعتبار وحدة التوصيل الكهربائي عكس وحد المقاومة:

mohs = 1/ohms

m mohs = 1000 µ mohs

ويستعمل دائما ً وحدة (مايكرو موز/سم)  لقياس التوصيلية الكهربائية النوعية للماء. وتقاس بوحدات مايكروسيمنس .سم-1  وملي سيمنس .سم-1. ويمكن تحويل التوصيلية الكهربائية المقيسة بوحدة الميكروسيمنز / سم إلى الوحدة (ملي غرام / لتر) بضربها في ثابت مقداره 0.64

يستفاد من قياس التوصيل الكهربائي لتحديد نقاوة الماء المقطر حيث يكون الماء الخالي من الأيونات Deionized Water عديم التوصيل للكهربائية إذ تكون قيمته قريبة من الصفر. بينما تكون للماء المقطر الاعتيادي والجديد أقل من (2µ mohs / cm) ويمكن أن تصل إلى (4µ mohs / cm)  إذا تم تخزين الماء المقطر لعدة أسابيع وتنتج هذه الزيادة عن امتصاص الماء لغاز ثنائي أوكسيد الكربون أو غاز الأمونيا إن وجد في الجو.

يقاس التوصيل الكهربائي للماء باستعمال جهاز قياس التوصيل الكهربائي Electrical Conductivity Meter الذي يرتبط بخلية أو قطب حساس للتوصيل الكهربائي، وتؤخذ القراءات بشكل مباشر من مقياس الجهاز ثم تعدل القيم المستحصلة عند درجة حــــــرارة (25oC) على اعتبار هذه الدرجة قياسية للتوصيل الكهربائي.

حددت المواصفة الأوربية EEC لعام 1976 قيم التوصيلية للمياه السطحية المستخدمة لإنتاج مياه الشرب بـ 1000.0 مايكروسيمنس .سم-1  حدًا أقصى مسموح به.

جدول: نوعية المياه بدلالة التوصيلية الكهربائية استناداً على دليل منظمة الصحة العالمية dS/m

نوعية المياه التوصيلية الكهربائية
مياه ممتازة 0.05 إلى 0.40
مياه جيدة 0.40 إلى 0.750
مياه متوسطة 0.750 إلى 1.50
مياه ذات معدنية عالية أكثر  من 1

اترك تعليقاً