تحضير المنحنى المعياري
اولا نحضر محاليل(للمادة المفحوصة) بتراكيز معروفة ودقيقة. بعد ذلك نقيس كل لتركيز الصفة المفحوصة وهي, شدة الابتلاع بطول موجة معطى. اخيرا نرسم رسم بياني يصف العلاقة بين الصفة المقاسة وبين تركيز المحلول.
تحديد تركيز محلول غير معروف بواسطة المنحنى المعياري
بعد الحصول على المنحنى, نستطيع تحديد تركيز المادة في كل محلول تركيزه غير معروف. عن طريق قياس الابتلاع في المحلول المجهول (محلول تركيزه غير معروف) وايجاد التركيز الملائم للابتلاع المقاس حسب المنحنى.
كيف تؤثر عمليات التطهير البيتية على جودة مياه الحنفية
حسب القانون, على السلطات المحلية التي تزود مياه الشرب للمدن والمناطق الصغيرة, ملقى على عاتقها الحرص على تزويد مياه الشرب التي تفي بالمعايير.
السلطات مسؤولة في مراقبة وحماية ومعالجة وفحص جودة مياه الشرب. وبالرغم من ذلك يوجد بيوت كثيرة التي يوجد فيها اجهزة لتنقية وترشيح مياه الشرب, هل يوجد حاجة لهذه الاجهزة؟
اجهزة مختلفة تحفظ الماء من ملوثات مختلفة. يوجد اجهزة التي تحسن فقط رائحة وطعم الماء. يوجد اجهزة التي تقلل تركيز مسببات الامراض التي تتسبب في خطر للصحة.
تطهير المياه عن طريق مرشحات مختلفة
طرق تطهير فيزيائية
هذه الطرق مبنية في الاساس على مبدأ الترشيح () , الترشيح الذي يمكن فصل المواد الصلبة عن المواد السائلة.
شبكة: المرحلة الاولى لعملية التنقية هو الترشيح عن طريق الشبك. كبر الثقوب في الشبكة يحدد حجم الجسيمات التي يجب ان نصفيها. في بيوت كثيرة يضعون في مدخل الماء الرئيسي للبيت مرشح يحوي حلقات رقيقة () ذات ثقوب باحجام مختلفة الهدف منه ترشيح المواد الصلبة الضخمة مثل الرمل وقطع الحديد الموجودة في تيار الماء الداخل الى المنزل.
مرشحات ترسيب (): تبعد جسيمات صغيرة اكثر مثل محلول التربة, الرمل, صدأ, ترسبات كلسية, النتيجة تقليل عكورة الماء. هذا الترشيح الاولي الذي يحسن شفافية الماء. كما انه يطيل مدة عمل المصفاة الغالية الثمن, التي تستعمل في استمرار عملية تنقية المياه. مصفاة الترسيب لا ترشح جسيمات صغيرة جدا او مسببات امراض بيولوجية.
الرمل: الرمل مادة صلبة, مساحة سطحه كبيرة نسبيا. 99% من الرمل هو عمليا المركب المعروف باسم "السليكا" (SiO2). هذا مركب ذات مبنى ضخم. على مساحة سطحه تتواجد ذرات الاكسجين التي لها زوج من الالكترونات الغير مرتبطة. يمكن لذرات الاكسجين ان تكون اربطة بين جزيئية مع مواد مختلفة المذابة في الماء وبهذا فانها تكون وسط امتزاز () (تكثيف جزيئات الغاز ولصقها بسطح صلب) للملوثات. فعالية الرمل محدودة مقارنة مع اوساط اخرى كما سنرى لاحقا. حبيبات الرمل يوجد مساحة سطح كبيرة مقارنة مع اوساط اخرى ولهذا فانه لايوجد للرمل مساحة سطح نوعية مقارنة مع مرشحات اخرى, هذا سبب اخر الذي يؤثر على قدرة الامتزاز للاوساط.
ترشيح عن طريق فحم فعال:
المرشحات التي تعمل عن طريق الامتزاز للفحم الفعال, هي النوع الشائع للمرشحات البيتية لتنقية الماء. وذلك بسبب قدرتها على تحسين طعم ورائحة الماء. الفحم الفعال يضم () بطريقة ناجحة مواد مذابة وغازات كثيرة . واحيانا يكون فعالا ضد كائنات حية صغيرة. الا انه لا يستطيع ترشيح معادن ثقيلة او تيسير ماء عسرة.
ينتج الفحم الفعال من انواع مختلفة من الفحم في درجات حرارة عالية, فيها ينتج ثقوب كثيرة وقنوات ميكروسكوبية. ل 100 غرام فحم فعال مساحة سطح 60-150 دونم.(مساحة ملعب كرة قدم 4 دونم). تحبس الثقوب في داخلها جسيمات ميكروسكوبية ومركبات كربونية جزيئاتها كبيرة, مساحة سطح هذه الجزيئات تكثف () اليها جزيئات صغيرة. يوجد نوعان من مرشحات الفحم الفعال مثل فحم فعال حبيبي او فحم فعال كمادة صلبة مضغوطة.
قدرة مرشح الفحم الفعال على تكثيف كائنات حية دقيقة وملوثات عضوية متعلق بعدة عوامل:
- نوع وكمية الفحم الذي نستعمله.
- مبنى المرشح وسرعة تيار الماء(زمن التلامس).
- مدة الاستعمال.
- انواع الملوثات التي قام المرشح بترشيحها سابقا.
- معطيات الماء(عكورة, درجة حرارة...)
خلاصة, مرشحات الفحم الفعال تستطيع ان تبعد بفعالية مواد عضوية متنوعة من الماء. الا انه من المهم الاشارة:
- مرشحات الفحم لا ترشح مواد ايونية مذابة في الماء. من هنا فالفحم غير فعال ضد كربونات الكالسيوم (). نذكر بان وجود كربونات الكالسيوم في الماء لا تشكل خطر صحي, وانما توجد ابحاث تقول بان استهلاك ماء عسرة تقلل من احتمال الاصابة بامراض القلبب.
- فقط قسم صغير من مرشحات الفحم الفعال قد حصلت على التي توافق على فعاليتها في ترشيح جراثيم مسببة للامراض.
- بسبب ان فعالية التطهير متعلقة بسرعة تيار الماء في المرشح, يجب التاكد من ان سرعة التيار تكون بطيئة كفاية لتطهير انجح.
مبادل ايونات
مبادل الايونات مصنوع من صمغ بوليميري الذي يكون شبكة ثلاثية الابعاد صلبة (مرحلة ثابتة), ذات مجموعات فعالة مشحونة تستعمل لامساك ايونات من المحاليل (مرحلة متحركة) هذه المجموعات تنتقل عن طريق مبادل الايونات.
احدى الاستعمالات المنتشرة لمبادل الايونات هو تيسير الماء:
في مبادل الايونات الذي يستعمل لتيسير الماء المجموعات الفعالة في البوليمير الثابت مشحونة بشحنة سالبة مثلا R-SO4. في وضعه الفعال لمبادل الايونات, المجموعات السالبة تتوازن كهربائيا عن طريق ايونات موجبة مثل ايونات الصوديوم Na او ايونات الهيدرونيوم H3O. عند التشغيل فان المياه العسرة التي تحوي ايونات الكالسيوم والمغنيزيوم, تمر على طول عامود يحوي الصمغ البوليميري-المرحلة الثابتة. بسبب الشحنة الموجبة الكبيرة (+2), ايونات الكالسيوم والمغنيزيوم ترتبط برباط ايوني مع المجموعات المشحونة بشحنة سالبة في الصمغ البوليميري الفائضة, بينما ايونات الصوديوم او الهيدرونيوم تنطلق من الصمغ الى المرحلة المتنقلة(محلول مائي التي تمر). نحصل على محلول مائي يكون تركيز ايونات الكالسيوم والصوديوم منخفض نسبيا:"ماء عسرة".
يوجد مبادلات ايونات معينة التي تستعمل لتبديل ايونات معينة.
تبادل بين ايونات الصوديوم والكالسيوم على سطح- ارتباط ايونات الصوديوم مع المادة الصبغية