آزمایشگاه آب، بررسی و آنالیز آب

آزمایش آب، بررسی آزمایشگاهی بمنظور تعیین کیفیت آب از لحاظ فیزیکی، شیمیایی و میکروبی است. 

آنالیز فیزیکی و شیمیایی آب 

آنالیز  فیزیکی  و شیمیایی آب پارامترهای  زیادی  را شامل می شود از جمله بررسی  غلظت آنیون ها و کاتیون های  آب می باشد. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی به طور کلی به چند دسته مواد شیمیایی معدنی غیرسمی، مواد شیمیایی معدنی سمی ، مواد شیمیایی آلی ، گندزداها، محصولات جان بی گندزدایی، مواد رادیواکتیو و آفت کش ها تقسیم بندی می شوند. 

آب pH:

یکی از پارامترهای مهم در آنالیز شیمیایی و فیزیکی آب، بررسی pH  آن است که میزان اسیدی یا بازی بودن آب را نشان می دهد .

pH آب عاملی تعیین کننده در سرعت خوردگی آن  نیز می باشد. 

سختی کل:   

محاسبه سختی آب معمولا با محاسبه مجموع کلسیم و منیزیم موجود در آب بدست می آید. بر ای  بیان سختی آب از واحد کربنات کلسیم استفاده می شود و علاوه بر آن از دو درجه آلمانی و فرانسوی  نیز استفاده می شود که در ادامه روابط تبدیل آن آمده است. 

۱ درجه آلمانی سختی =۸٫۱۷ppm   معادل کربناتی  

۱ درجه فرانسوی سختی = ۱۰ppm  معادل کربناتی 

TDS: 

مخفف عبارت total dissolved solids  است و به معنی کل مواد جامد محلول در آب می باشد. این پارامتر از مجموع غلظت همه  یون های موجود در آب بدست می آید.  یون های اصلی موجود در آب عبارتند از: کربنات، بی کربنات، کلرا ید، سولفات،  نیترات،  سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم. در صورتی که غلظت  یون ها را برحسب معادل کربنی آن بگیریم، می توان غلظت یون های مختلف را با هم جمع و مجموع آنها را به عنوان TDSبیان نمود. 

هدایت الکتریکی:  

قدرت یونی که آب یا هر محلول دیگری برای انتقال جریان برق دارد را هدایت الکتریکی می گو یند و واحد آن μS/cm  می باشد. از آنجایی که  یون ها مسئول انتقال جریان برق در محلول ها می باشند بنابراین دو پارامتر هدایت الکتریکی و TDS به هم مرتبط بوده و با افزایش این دو میزان خورندگی آب افزایش می یابد.  یا به عبارتی د یگر می توان گفت اهمیت این دو پارامتر در این است که در شرایط  یکسان )هنگامی که میزان اکسیژن محلول و دیگر پارامترهای موثر در خوردگی ثابت بمانند( سرعت خورندگی آب با افزایش (TDS)  یا  هدایت الکتریکی افزایش می یابد. معمولا ارتباط بین این دو پارامتر در محلول های رقیق به صورت زیر می باشد: 

TDS=0.5EC 

SDI

اندازه گیری شاخص Silt Density Index یا SDI یک روش معروف جهت تعیین امکان گرفتگی ناشی از ذارت ورودی به سیستم های تصفیه آب مانند دستگاه های اسمز معکوس یا (RO) REVERSE OSMOSIS می باشد. اندازه گیری شاخص SDI ، یک معیار مناسب برای امکان(پتانسیل) گرفتگی و FOULING مواد معلق می باشد. معمولا مقدار SDI  آب ورودی به دستگاه های تصفیه آب به روش اسمز معکوس RO برای نمونه های آب دریا باید کمتر از 5 (SDI<5 ) و برای نمونه های آب چاه باید کمتر از 2 (SDI<2) باشد. مقادیر SDI به شکل SDIx نشان داده می شود. که x مقدار مقدار کل زمان بر حسب دقیقه است که لازم است تا نمونه از فیلتر عبور کند. معمولا 15 دقیقه در نظر گرفته می شود.  

TSS

منظور مواد جامد معلق در آب  می باشد که شامل مواد معدنی مانند شن، سیلیت و… می باشد. بر ای تعیین این پارامتر به این صورت عمل می کنند که آب را از  یک فیلتر بسیار ریز عبور می دهند، مواد جامد محلول و نیز مواد کلوئیدی از فیلتر می گذرند و ذرات جامدی که روی فیلتر میمانند همان ذرات جامد معلق در آب هستند. این مواد جامد را خشک و وزن می کنند که میزان آن را به صورت ppm  گزارش می کنند. غلظت مواد معلق را بر حسب mg/l ، با توجه به حجم نمونه اولیه محاسبه و بیان می کنند. 

کدورت  

کدورت نمونه در اثر مواد کلوئیدی ایجاد می شود. کدورت خاصیت فیزیکی نمونه و بیان کننده خاصیت نوری می باشد. این خاصیت نوری سبب پراکندگی نور شده و پدیده جذب به جای عبور رخ خواهد داد. به همین منظور برای محاسبه کدورت،  نیاز به یک منبع نور و دستگاهی برای اندازه گیری نور متفرق شده می باشد.اولین بار شخصی به نام جکسون درجه کدورت را با استفاده از یک شمع استاندارد مشخص نمود و واحد کدورتJTU  نام گرفت. JTU معرف واحد کدورت جکسون بود و این واحد در واقع بیان کننده نور عبور نکرده از نمونه می باشد ولی امروزه از واحد دیگری به نام NTU استفاده می شود که معرف تفرق نور تابیده شده می باشد. 

ناخالصی های آلی در آب 

 مواد آلی  یا به صورت ذرات کلوییدی و یا به صورت محلول هستند. آلا ینده های آلی ممکن است باعث رنگ، بو و طعم نامطبوع آب شوند. به جهت تنوع زیاد مواد آلی و  نیاز به آزمایشات طولانی و گاها  پرهزینه، ناخالصی های آلی را با چند تست شاخص که روش های معمولی برای این کار هستند، گزارش می کنند. واحد این تست های شاخص که معرفهای خوبی از آلودگی آب به مواد آلی هستند ،mg/l  یاppm  می باشد. از جمله  این تست های شاخص عبارتند از: 

 اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی(BOD) 

با استفاده از BOD می توان آن قسمت از آلایندههای آلی که باکتریها قادر به تجزیه آنها هستند را تعیین نمود. از آنجایی که به صورت طبیعی تجزیه مواد آلی توسط باکتریها به دما و زمان بستگی دارد، بنابراین مقدارBOD را در دمایC˚ ۲۰ اندازه گیری میکنند. نتا یج حاصل از BOD   یک نمونه در طی ساعات و حتی روزهای اول یه با ساعات و روزهای بیشتر متفاوت میباشد و بنابراین به عنوان استاندارد در سطح جهانی مقدار BOD را در طی پنج روز معرفی کرده اند. مکانیزم دستگاه اندازه گیری BOD به این صورت می باشد که ارتباطی بین میزان کاهش اکسیژن را که توسط باکتری های هوازی مصرف می شود تا مواد آلی را تجزیه کند در طول مدت زمان استاندارد ۵ روز با غلظت مواد آلی قابل تجزیه بوسیله ی باکتری مرتبط می سازد. 

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD)   CODمخفف(Chemical Oxygen Demand) می باشد. مواد شیمیایی که وارد آب طبیعی می شوند و قابل ترکیب با اکسیژن هستند مانند یک واکنش شیمیایی بوده که در آنها نیاز شیمیایی به اکسیژن می باشد کهCOD  نام گرفته است. از سوی دیگر می توان گفت این شاخص هم معرف مواد آلی قابل تجزیه و هم غیر قابل تجز یه با باکتری میباشد. 

کل کربن آلی(TOC)   

کل کربن آلی ، میزان کربن در  یک ترکیب آلی می باشد که از طریق سوزاندن نمونه و در نتیجه تبدیل کربن به گاز  دی اکسید کربن میتوان به صورت تقریبی میزان غلظت مواد آلی موجود در نمونه را محاسبه نمود. غلظت مواد آلی که با استفاده از این روش بدست می آیند TOC نام می گیرد. در این روش از یک تکنیک احتراقی اکسیداسیون کاتالیستی در دمای بالا(دمای بالای ۷۲۰ درجه سانتیگراد) استفاده می شود تا کربن آلی را به دی اکسید کربن تبدیل کند. سپسCO ۲ تولید شده به وسیله ی اکسیداسیون با  یک سنسور مادون قرمز غیر پراکندهذ(NDIR) اندازه گیری می شود. 

آنالیز فلزات سنگین آب 

از آنجایی که فلزات سنگین موجود در آب مانند منگنز، سرب، آهن، روی، آرسنیک، کادیوم، جیوه، کبالت و … سرطان زا و خطرناک بوده به همین جهت آنالیز فلزات سنگین آب به شدت مورد توجه می باشد. چهار مرحله کلی استحصال، انتقال، تصفیه و توزیع روی آب مصرفی برای ساکنین شهر و روستا انجام می شود تا عاری از هرگونه فلزات سنگین باشد. 

 آنالیز میکروبی آب 

آنالیز میکروبیولوژیکی آب در واقع استفاده از روش های  بیولوژیکی، بیوشیمیایی ، مولکولی یا شیمیایی برای تشخیص، شناسایی یا شمارش میکروارگانیسم ها در آب است. با این روش میتوان کیفیت میکروبی آب را مشخص نمود. با استفاده از آنالیز میکروبی آب پارامترهای موثر در آب مانند سودوموناس،  کل کلیفرم،  کلیفرم گوارشی ،  استافیلو کوکوس،  استروپتوکوک مدفوعی ،  باکتری هترورتروف، و… مورد بررسی قرار میگیرد.  

جهت طراحی اصولی دستگاههای RO ، نیاز به آنالیز دقیق فیزیک و شیمیایی آب می باشد ؛ 

فنآوری آب ثمین جهت تسریع در انجام آنالیز اقدام به تأسیس آزمایشگاه آنالیز آب نموده است و شما کاربران گرامی می توانید با تماس با همکاران ما در بخش آزمایشگاه به این امر مهم دست یابید. مهمترین آنالیزهای مورد نیاز جهت طراحی به شرح جدول زیر آمده است: