آزمایشگاه وآنالیزآب

کیفیت راپایانی نیست.

کلیه آزمایشات زیر درواحد آزمایشگاه مستقردرشرکت ویراتکنولوزی نوین انجام می شود

سختی آب

همانطور که می دانیم مجموع غلظت کلسیم و منیزیم برابر سختی کل آب است. برای بیان سختی علاوه بر معادل کربنات کلسیم از درجه آلمانی و فرانسوی هم استفاده می کنند:
۱ درجه آلمانی سختی =۱۷٫۸ppm  معادل کربناتی
۱ درجه فرانسوی سختی = ۱۰ppm معادل کربناتی

کل موادجامد محلول (TDS)

منظور از TDS کل مواد جامد محلول در آب است که برابر مجموع غلظت همه یون های موجود در آب می باشد. واضح است که اگر غلظت یون ها بر حسب معادل کربناتی باشند، غلظت یون های مختلف را می توان با هم جمع کرد و مجموع را با TDS بیان کرد.

هدایت الکتریکی(EC)

هدایت الکتریکی آب معرف قدرت یونی یک محلول برای انتقال جریان برق است. واحد آن μS/cm² می باشد.
چون در محلول ها، یون ها جریان برق را منتقل می کنند، از این رو EC با TDS رابطه دارد. در محلول های رقیق ارتباط این دو پارامتر به صورت زیر است:

TDS=0.5EC

وقتی غلظت ناخالصی زیاد می شود (EC >2000μS/cm²،TDS>1000 mg/l) یون ها روی حرکت یکدیگر اثر منفی گذاشته و هدایت الکتریکی محلول همانند محلول رقیق متناسب با تعداد یون ها نمی باشد و رابطه بین TDS و EC برای هر نمونه آب فرق می کند.

اهمیت این دو پارامتر در این است که سرعت خورندگی آب در شرایط یکسان (مقدار اکسیژن محلول و دیگر پارامترهای موثر در خوردگی ثابت بمانند) با افزایش EC یا (TDS) افزایش می یابد و نیز با افزایش هدایت الکتریکی آب، درجه یونیزاسیون برابر با ۰٫۰۵۶μS/cm² است.

موادجامد معلق درآب

اگر آب را از یک فیلتر بسیار ریز عبور دهیم، مواد جامد محلول و نیز مواد کلوییدی از فیلتر عبور می کنند و ذرات جامدی که روی فیلتر باقی می مانند همان مواد جامد معلق آب مورد نظر هستند. مواد جامد معلق را خشک کرده و وزن می کنیم، که با توجه به وزن آب نمونه، وزن مواد معلق را به صورت ppm گزارش می کنیم. گاهی با توجه به حجم نمونه اولیه، غلظت مواد معلق را بر حسب mg/l بیان می کنیم.

کدورت

مواد کلوییدی، کدورت نمونه را تشکیل می دهند. کدورت در استاندارد چنین تعریف می شود:
یک خاصیت فیزیکی نمونه، که باعث می شود نور تابیده به نمونه متفرق و یا جذب شود ولی عبور نکند.

بنابراین برای اندازه گیری کدروت، نیاز به یک منبع نور و دستگاهی برای اندازه گیری نور متفرق شده می باشد. در ابتدا شخصی به نام جکسون با استفاده از شمع استاندارد درجه کدروت را مشخص کرد. از این رو واحد کدروت JTU می باشد که معرف واحد کدروت جکسون است. امروزه بیشتر از واحد NTU استفاده می کنند. در واقع واحد JTU معرف نور عبور نکرده از نمونه است ولی واحد NTU معرف تفرق نور تابیده شده می باشد.

ناخالصی های آلی در آب

بعضی از مواد آلی به صورت ذرات کلوییدی هستند اما بیشتر مواد آلی به صورت محلول هستند. آلاینده های آلی ممکن است باعث بو، رنگ و طعم نامطبوع آب شوند. به خاطر تنوع زیاد مواد آلی و نیاز به آزمایشات طولانی و در مواردی پرهزینه، روش معمول این است که ناخالصی های آلی را با چند تست شاخص گزارش کنیم. این تست های شاخص، در عین سهولت و ارزانی، معرف‌های خوبی از آلودگی آب به مواد آلی هستند. واحد این شاخص‌ها mg/l یا ppm است. مانند:

• اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD)

منظور از این شاخص، تعیین آن قسمت از آلاینده‌های آلی است که باکتری‌ها قادر به تجزیه آنها هستند. چون تجزیه مواد آلی توسط باکتری‌ها (بطور طبیعی) به دما و زمان بستگی دارد، از این رو مقدار آن را در دمای 20درجه سانتیگراد اندازه‌گیری می‌کنند. به تجربه ثابت شده است که BOD یک نمونه در طی ساعات و حتی روزهای اولیه متفاوت می‌باشد و امروزه در سطح جهانی مقدار این شاخص در طی پنج روز را به عنوان استاندارد انتخاب کرده و آن را به صورت BOD₅ نشان می‌دهند.
جهت اندازه‌گیری BOD₅ از دستگاهی استفاده می‌شود که کاهش اکسیژن در نمونه را (که توسط باکتری‌های هوازی مصرف می‌شود تا مواد آلی را تجزیه کنند) در طی پنج روز با غلظت مواد آلی قابل تجزیه توسط باکتری مرتبط می‌سازد.
بالا بودن BOD معرف سهولت تعفن پذیری نمونه است.

• اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)

منظور از این شاخص دانستن میزان مواد آلی موجود در آب است که می‌توان آنها را توسط اسید کرومیک اکسید کرده و کربن را به صورت گاز دی اکسید کربن درآورد.
واضح است که این شاخص هم معرف مواد آلی قابل تجزیه و هم غیر قابل تجزیه با باکتری می‌باشد. بنابراین COD با تقریب خوبی می‌تواند معرف ناخالصی‌های آلی نمونه باشد.

• کل کربن آلی (TOC)

با سوزاندن نمونه و در نتیجه تبدیل کربن به گاز دی اکسید کربن می‌توان برآورد خوبی از غلظت مواد آلی موجود در نمونه بدست آورد. غلظت مواد آلی که به این روش تعیین می شود را TOC می گویند. می توان انتظار داشت که COD حدود دو تا سه برابر TOC باشد چون هر دو معرف مواد آلی موجود در نمونه هستند.

• اشریشیاکلیفرم (کلیفرم روده ای)

این شاخص معرف آلودگی آب به فاضلاب‌های انسانی است بنابراین بهداشتی بودن آب را مدنظر دارد.
کلیفرم روده‌ای (مدفوعی) به تعداد میلیونی در روده بزرگ انسان وجود دارد بنابراین بیماری زا نمی‌باشد. دلایل استفاده از کلیفرم روده‌ای به عنوان شاخص بهداشتی بودن آب عبارتند از:
۱- در برابر شرایط نامساعد محیط (مثل دما و یا pH) مقاومت بالایی دارد بطوری که اگر به خاطر نامساعد بودن محیط، کلیفرم روده‌ای از بین برود می توان با اطمینان گفت کـه هیچ ویروس و یا باکتری بیماری‌زایی نمی‌تواند در آن محیط وجود داشته باشد.
۲- تعداد (غلظت) این باکتری بسیار زیاد است بنابراین حتی در اثر رقیق شدن‌های مکرر هم می‌توان اطمینان داشت که اگر هر نوع باکتری در نمونه باشد حتما کلیفرم روده‌ای هم هست.
۳- طرز تشخیص این باکتری در مقایسه با باکتری‌های بیماری زا بسیار ساده و ارزان است.

با توجه به مراتب فوق می‌توان گفت که آلودگی آب طبیعی به این باکتری می‌تواند هشداری به احتمال آلودگی آب به باکترهای بیماری زا و فاضلاب‌های انسانی باشد و در نتیجه اقدامات لازم برای بهداشتی کردن آب مطرح می‌شود.

قدرت اسیدی آب pH

آب به صورت برگشت پذیر ولی به مقدار خیلی کم یونیزه می‌شود. تجزیه آب به یونهای تشکیل دهنده آن آنقدر کم است که در دمای اتاق در هر لیتر آب مقطر فقط ^۷-۱۰ مول ⁺H و همین مقدار ‾OH در حال تعادل است. یعنی یک مولکول از هر ۵۵۵،۰۰۰،۰۰۰ (۱۰^۸×۵۵/۵) مولکول آب به ⁺H و ‾OH تجزیه می‌شود ولیکن بسیاری از ویژگی‌های آب از همین مقدار کم یونیزاسیون ناشی می‌شود. حاصلضرب یونی آب K_w چنین تعریف می شود:

K_w = [H⁺][OH^–] = 10^-14

مقدار K_w بستگی به دما دارد.

قدرت اسیدی هر محیط آبی توسط pH بیان می شود که چنین تعریف می شود:

pH = -log [H⁺]

که واحد [⁺H] غلظت مول بر لیتر است.

اندازه گیری pH، امروزه به سهولت با دستگاه pH متر امکان پذیر است. اما نباید فراموش کرد که هیچ آنالیز آبی بدون معلوم کردن pH کامل نخواهد بود و نیز باید توجه داشته باشید که pH به دما بستگی دارد.

قلیاییت آب

قلیاییت آب نمایانگر ظرفیت آب برای خنثی کردن اسید افزوده شده تا رسیدن به pH حدود ۵/۴ است. هر چه قلیاییت آب بیشتر باشد ظرفیت بافری آن بیشتر است. بنابراین دانستن قلیاییت آب مکمل دانستن pH آب می‌باشد، چون pH آب معرف قدرت اسیدی آب بوده ولی قلیاییت آب معرف مقاومت آب در برابر تغییرات pH است. آبی که حاوی ppm 1 گاز CO₂ و ppm 10 قلیاییت باشد، دارای همان pH آبی است که حاوی ppm 10 گاز CO₂ و ppm 100 قلیاییت است. اما اگر به آب اولی  ppm 4 از گاز CO₂ اضافه کنیم pH آن کاملاً تغییر می‌کند ولی اگـر به آب دومی همان مقدار گــازCO₂  اضافه کنیم، تغییر pH قابل توجه نیست و این معرف نقش قلیاییت در تولید محیط بافری در آب می‌باشد. قلیاییت آب طبیعی معمولاً برابر مجموع غلظت یون‌های بی‌کربنات، کربنات و هیدروکسیل است. غلظت آنیون‌های دیگر چون فسفات یا سیلیکات در مقایسه با غلظت این سه یون قابل صرف نظر می‌باشند. در تصفیه آب نه تنها دانستن مجموع غلظت آنیون‌های تشکیل دهنده قلیاییت مهم است، بلکه دانستن غلظت هر یک از آنیون‌ها نیز اهمیت دارد. از این رو با اندازه‌گیری دو نوع قلیاییت، غلظت هر یک از سه آنیون تشکیل‌دهنده قلیاییت مشخص می شود.