ما وظيفة أجهزة تحليل جودة المياه؟

جهاز تحليل جودة المياه هو جهاز دقيق يُستخدم للكشف عن تحليل مختلف المعايير الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية في مصادر المياه. وهو ضروري لضمان سلامة المياه في تطبيقات مثل رصد مياه الشرب، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وحماية البيئة، والتحكم في العمليات الصناعية.

مبادئ العمل

تعمل أجهزة تحليل جودة المياه استنادًا إلى تقنيات استشعار فيزيائية وكيميائية وبيولوجية مختلفة:

• قياس الإلكترود الانتقائي للأيونات (ISE) : يستخدم إلكترودات ذات أغشية انتقائية تستجيب لأيونات محددة (مثل درجة الحموضة، والفلورايد، والصوديوم). ويتم تحديد التركيز من خلال قياس فرق الجهد أو التيار الناتج عن تفاعل تبادل الأيونات.

• التقنية الضوئية الكهربائية (القياس الطيفي) : تقيس الخصائص البصرية للماء، مثل العكارة أو اللون. وغالبًا ما تستخدم قانون لامبرت-بيير، حيث تُحدَّد تركيز المادة من كمية الضوء الممتصة بواسطة العينة عند أطوال موجية محددة (مثل: ٣٢٠–١١٠٠ نانومتر).

• تقنية التحليل الحاسوبي : تدمج أجهزة الاستشعار مع الأنظمة الحاسوبية لمعالجة وتحليل بيانات القياس، مما يمكِّن من المراقبة السريعة والدقيقة.

المعلمات الرئيسية التي تُقاس

يمكن لمحلِّلات المياه قياس مجموعة واسعة من المعلمات، والتي تُصنَّف عادةً على النحو التالي:

• المعالم الفيزيائية : درجة الحرارة، والعكارة، والتوصيلية، والمواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS).

• المعلمات الكيميائية : درجة الحموضة (pH)، والأكسجين المذاب (DO)، وطلب الأكسجين الكيميائي (COD)، ونيتروجين الأمونيا، والفوسفور الكلي، والنيتروجين الكلي، والمعادن الثقيلة (مثل: الرصاص، والكروم)، والكلور (الحر/الكلي)، والفلورايد.

• المعلمات البيولوجية الطلب البيولوجي للأكسجين (BOD)، والكلوروفيل، والطحالب الزرقاء الخضراء.

أنواع أجهزة التحليل

• أجهزة تحليل مخبرية أجهزة قياس عالية الدقة تُستخدم في البيئات الخاضعة للرقابة، وغالبًا ما تعتمد على التحليل الطيفي لإجراء تحليل كيميائي مفصّل (مثل: الطلب الكيميائي للأكسجين COD، والمعادن الثقيلة).

• أجهزة تحليل محمولة/مجالية أجهزة متينة تعمل بالبطارية وتُستخدم للاختبار الميداني، وغالبًا ما تتضمّن مجسات متعددة المعايير لقياسات فورية مثل درجة الحموضة (pH)، والأكسجين المذاب (DO)، والتوصيلية الكهربائية.

• أجهزة تحليل إلكترونية مستمرة أنظمة آلية تُركَّب في الأنابيب أو محطات المعالجة لمراقبة مستمرة وغير مراقبة، وغالبًا ما تشمل ميزات مثل المعايرة الذاتية ونقل البيانات عن بُعد.