الباب الخامس

الطرق القياسية المستخدمة في التحاليل الكيميائية لمياه الشرب

طرق الحساب والكيماويات والأجهزة المستخدمة في التحاليل الكيميائية  

مقدمة : تجرى عادة اختبارات كيميائية وفيزيائية وبيولوجية على أنواع المياه المختلفة (مياه الشرب- مياه الصرف الصحي – مياه صرف صناعي ) لتحديد محتواها من المواد العضوية وغير العضوية . وتستخدم عادة أجهزة القياس لطيف الامتصاص الذري ، وقياس الجهد والتوصيل الكهربي ، بالإضافة إلي الطرق التقليدية مثل المعاير الحجمية أو الطرق الوزنية .

أنواع التحاليل التي تجري على مياه :

هناك ثلاث أنواع من التحاليل التي تجري على المياه هي: التحاليل الفيزيائية والتحاليل الكيميائية والتحاليل البيولوجية.

التحاليل الفيزيائية:

• المواد الصلبة.
• الأس الايدروجيني.
• التوصيل الكهربي.
• درجة الحرارة.
• الرائحة – الطعم – اللون.
• العكارة.
• الإشعاعات.

التحاليل الكيمائية:

• المواد العضوية.
• مركبات الكبريت غير العضوية (كبريتيد – كبريتات).
• مركبات النيتروجين غير العضوية (نترات – نيتريت – أمونيا – سيانيد).
• مركبات الفوسفور غير العضوية (فوسفات).
• مركبات الهالوجين غير العضوية (كلور – كلوريد – فلوريد).

التحاليل البيولوجية:

• القولونيات الكلية.
• القولونيات الغائطية.
• الفيروسات.
• الطفيليات الأولية.
• الطحالب والفطريات.

أنواع وطبيعة المواد التي يجري تحليلها في المياه:

يتم تحليل المواد العضوية والمواد غير العضوية الموجودة في المياه، وتشمل المواد غير العضوية، والمواد غير العضوية الأنيونية، والمواد الغير عضوية الكاتيونية، والمواد غير العضوية المولدة للغازات.

المواد العضوية:

• الزيوت – الدهون – الشحوم.
• الفينول.
• المنظفات الصناعية.
• المبيدات الحشرية.
• المركبات العضوية المتطايرة.
• المركبات العضوية الحامضية أو القاعدية.

المواد غير العضوية الآنيونية:

• الفوسفات.
• الكبريتات.
• الكبريتيد.
• الكلوريد.
• الفلوريد.
• النترات.
• النيتريت
• السيانيد.
• الكربونات.

والمواد غير العضوية الكاتيونية:

• الصوديوم – البوتاسيوم.
• الكالسيوم – ماغنيسيوم – باريوم.
• العناصر الانتقالية (كروم – نحاس – حديد – منجنيز – زنك – نيكل – كوبلت).
• العناصر الثقيلة والسامة (زئبق – فضة – رصاص – زرنيخ).

والمواد غير العضوية المولدة للغازات:

• الأمونيوم.
• الكربونات و البيكربونات.
• الكبريتيد.
• السيانيد.
• النيتريت.

طرق التعبير عن النتائج:

يعبر عن نتائج التحاليل الكيميائية لأنواع المياه المختلفة بوحدات فيزيائية وكيميائية.

ويبين الجدول رقم (2) بعض هذه الطرق.

والجدير بالذكر أن وحدة الأوزان هي الجرام، ويبين الجدول رقم (3) الوحدات المستخدمة الأصغر من الجرام.

ونسبة الكتلة إلى الحجوم هي عادة ما يستخدم في التعبير عن التركيز. فمثلاً الملليجرام في اللتر هو جزء في المليون (ppm) وهو نفسه الميكروجرام في الميللتر الواحد، والميكروجرام المذاب في لتر هو جزء من المليون (ppb) وهو نفسه النانو جرام في الميللتر الواحد.

جدول (2)

طرق التعبير عن التركيز ووحداتها

جدول (3)

وحدات الوزن المستخدمة الأصغر من الجرام، وقيمتها ورمزها

ويعتبر نتائج الاختبارات الكيميائية والفيزيائية عادة بالميلليجرام/لتر. وإذا كانت النتائج أقل من 0.1 ملليجرام/لتر فأنه من الافضل التعبير عنها بالميكروجرام/لتر وإذا كانت النتائج أكبر من 10.000 ملليجرام/لتر فإنه من الأفضل التعبير عنها بالنسبة المئوية (%) حيث أن كل 1% يعادل 10.000 ملليجرام/لتر.

بعض العلاقات الرياضية في الحاليل الكيميائية:

نعرض فيما يلي بعض العلاقات المستخدمة في التحاليل الكيميائية الآتية: التحليل الحجمي، التليل الطيفي، التحليل الجهدي، والتحليل بالتوصيل الكهربي.

• التحليل الحجمي:
  • N × V = N´ × V´
  • mg = Eq.wt × N × V

حيث Nو   Vهما العيارية والحجم و Eq.wtهو الوزن المكافئ وmg هو الكتلة بالميللجرامات.

• التحليل الطيفي:

حيث:

A          = كثافة الامتصاص.

= الامتصاص الجزئي.

C     = التركيز الجزئي.

L      = طول مسار الضوء في الخلية المستخدمة.

MW  = الوزن الجزئي.

Mg/ml= التركيز بالملليجرامات في المليلتر الواحد.

T%   = نسبة التعتيم المقاسة.

• التحليل الجهدي:

حيث:

E      = القوة الدافعة الكهربية للخلية.

E^o     = جهد القطب القياسي.

R      = ثابت الغازات.

T      = درجة الحرارة المطلقة.

n      = عدد الإليكترونات المفقودة أو المكتسبة.

F      = معامل فراداي.

C      = التركيز.

4- التحليل بالتوصيل الكهربي:

حيث:

G      = هو التوصيل الكهربي conductance .

R      = المقاومة.

A      = مساحة المقطع.

L      = طول الموصل.

A      = التوصيل المكافئ Equivalent conductance.

S      = التوصل النوعي Specific conductance.

C      = التركيز (مكافئ لكل سم^٣ ).

تسجيل النتائج:

يجب تسجيل النتائج المعملية في نماذج واضحة. والنماذج الجيدة هي التي تحتوي على تفاصيل النتائج التي يمكن الرجوع لها مستقبلاً وهذه النماذج يجب أن تتضمن:

• التعريف بالعينة ومصدرها ووقت جمعها.
• حجم العينة المستخدم في كل تجربة.
• نوع الاختبار.
• النتائج المرحلية لكل خطوة من خطوات التجربة.
• اسم وتوقع من قام بإجراء التحاليل.
• مرجع الطريقة المستخدمة.
• طريقة حساب النتيجة.

وبعد مراجعة النتائج تحفظ النتائج بترتيبها الزمني في ملفات خالصة يحتفظ بها لمدة 5 سنوات على الأقل.

ومن المعروف أن استخدام أجهزة جيدة وطرق صحيحة لا يعطي بالضرورة نتائج صحيحة.

وعلى المحلل أن يراجع من وقت إلى آخر نوعية النتائج بالتأكد من صلاحية المواد الكيميائية المستخدمة والأجهزة والمواد القياسية وطرق الحساب والقياس. وذلك بإجراء تجارب على عينات قياسية لمعرفة مدى الخطأ وهو ما يعرف بتجارب ضبط وتأكيد الجودة.

الأجهزة:

جهاز قياس طيف الامتصاص المرئي:

يتكون جهاز الامتصاص المرئي من الأجزاء الآتية:

• المصدر: وهو لمبة تانجستن لها انبعاثات ثابتة وقوية ومستمرة وتعطي حزمة ضوئية طول الموجة لها من 350 إلى 2500 نانو متر وبعض اللمبات بها قليل من اليود لزيادة عمرها.
• يحدد طول الموجة: وهذا الجزء إما أن يكون مرشح (مرشح امتصاص) أو منشور أو محزز. ويقوم هذا الجزء بتفكيك الحزمة الضوئية إلى أطول موجات أقل وإمرارها خلال العينة لمعرفة على وجه التحديد طول الموجة التي امتصت بالعينة.
• وعاء العينة: وهو خلية زجاجية أو مصنوعة من الكوارتز ذات سمك محدد ودقيق مثل 10 ملليلتر أو 1 ملليلتر وتوضح بها العينة المراد قياسها.
• الكاشف: وهو أنبوبة تكبير للفوتونات الساقطة عليها وتحويل الأشعة اللكهرومغناطيسية إلى تيار كهربي يمكن قياسه.
• مسجل: وهو إما أن يكون بمؤشر أو رقمي أو متصل بجهاز كمبيوتر لتسجيل منحنيات الامتصاص أو مشتقاتها.

ويوجد نوعين من الأجهزة:

• جهاز أحادي الشعاع single beam حيث يخرج من المصدر شعاع واحد يجري لها تفصيص ويسمح بمروره مرة في العينة ومرة أخرى في المحلول الغفل وتؤخذ الفروق.
• جهاز ثنائي الشعاع Double beam حيث يخرج من المصدر شعاع واحد يتم ترشيحه وتفصيصه والأشعة أحادية طول الموجة يسمح لها بالمرور على قاسم الشعاع beam splitter لفصلها إلى شعاعين يمران بعد ذلك أحدهما خلال العين والأخر في المحلول الغفل ويؤخذ الفرق بينهما.

وتستخدم هذه الأجهزة في تقدير العديد من المؤشرات مثل النترات و النيتريتات والأمونيا والفوسفات والسيليكات والفينول والمنظفات الصناعية وبعض العناصر المعدنية وذلك يإدخال كل من هذه المؤشرات في تفاعلات تنتج عنها ألوان ذات ذات أطوال موجات محددة يمكن قياسها.

قياس طيف الامتصاص الذري:

يتكون هذا الجهاز من :

• مصدر وهو أنبوبة كاثود جوفاء (Hollow Cathode): مصنوعة من عنصر عند توصيلها بالتيار الكهربي تعطي إشعاعات ذرية لها طول موجة محدد للغاية وخاص بهذا العنصر.
• مصدر حراري لتحويل محلول العنصر إلى ذرات في الحالة البخارية وهذا المصدر قد يكون موقد وقد يكون فرن جرافيتي وهناك نوعين من المواقد: الموقد ذو الخلط المسبق (premix) حيث يسمح للوقود (استيلين أو بوتاجاز أو هيدروجين) يختلط بالمادة المؤكسدة (أكسجين – أكسيد نيتروز أو هواء) ومحلول العينة وذلك في غرفة بها قلاب ويسمح بعد ذلك لهذا المخلوط بالاشتعال فتتكون ذرات في الحالة البخارية في اللهب.
• كاشف: وهو أنبوبة تكبير للفوتونات مثل تلك المستخدمة في جهاز قياس طيف الامتصاص المرئي.
• المسجل: حيث يقوم بتسجيل النتائج على لوحة من خلال مؤشر أو رقمياً أو بالرسم وتستخدم هذه الأجهزة في قياس العناصر الفلزية وذلك من خلال إمرار الأشعة الذرية الخاصة بالعنصر داخل اللهب أو الفرن المحتوى على البخار الذري للعينة المواد قياسها فتمتص ذرات العنصر جزء من الأشعة المارة وبتسجيل كثافة الأشعة المارة في العينة يمكن تحديد الكمية الممتصة بالنسبة للتركيز وهذه الطريقة دقيقة للغاية حيث يمكن تقدير 10^-7 جم من العنصر وعند استخدام الفرن للحصول على الذرات البخارية للعينة يمكن أن تصل حساسية الطريقة إلى 10^-12 جم.

جهاز فوتومتر اللهب Flame photometer:

يستخدم هذا الجهاز لقياس تركيز عناصر الأقلاء والأقلاء الأرضية نظراً لأن أطيافها تقع في المدى المرئي. وبذلك يمكن قياس طيف انبعاثها. وفي هذه الطريقة يدفع محلول العينة إلى لهب يعمل بالبوتاجاز والهواء وبذلك يتلون اللهب بلون يعتمد على نوع العنصر والذي يدل على انبعاثات محددة تقاس بواسطة كاشف كأنبوبة تكبير للفوتونات وباستخدام منحنى معايرة وإجراء التجربة مع محاليل معروفة التركيز يمكن معرفة تركيز العنصر في المحلول المجهول.

جهاز قياس بلازما الحث المزدوج Inductively coupled:

تعتمد فكرة هذا الجهاز على نفس فكرة قياس طيف الانبعاث في فوتومتر اللهب غير أن اللهب المستخدم في هذه الحالة بلازما درجة حراراتها تصل إلى حوالي 6000^o وتتكون البلازما من تأين الارجون. والأجهزة المبينة على استخدام هذه المصدر يمكن أن تقوم بالتحليل المتتابع أو المتزامن (Simultaneous and sequential) لعديد من العناصر الفلزية وهذه الأجهزة لها القدرة على قياس بعض العناصر التي يصعب قياسها بأجهزة قياس طيف الامتصاص الذري مثل الزركونيوم والتيتانيوم والسيليكون ويتميز هذا الجهاز بعدم حاجته لعديد من أنابيب الكاثود الأجوف كما هي الحالة في أجهزة طيف الامتصاص الذري.

جدول (4)

الكيماويات وأجهزة القياس المستخدمة في بعض اختبارات فحص المياه

تعتمد الطرق المستخدمة في التحاليل الكيميائية لملوثات المياه علي طرق قياسية عالمية محددة وتعتبر الطرق المذكورة في هذا الباب من اهم الطرق وأسهلها تطبيقا وأفضلها في الحصول علي نتائج سريعة في تحاليل المياه ولقد أعتمد جهاز شئون البيئة المصري هذه الطرق كطرق رسمية تستخدم في التحاليل

اسس الطريقة :.

لقياس الحامضية يقدر الرقم الأيدروجيني للعينة ويضاف اليها كمية من حمض قياسي يكفي لخفض الرقم الأيدروجيني الي 4 أو أقل  ويضاف الأيدروجين (Hydrogen peroxide ) ويغلي المحلول ثم يبرد ويعابر جهديا (potentiometrically) مع محلول قياسي من خلوي حتي يصل الرقم الإيدروجيني الي 2. 8  وتغطي هذه الطريقة مدي الحامضية من 10 مليجرام / لتر الي 1 جرام  / لتر كربونات  كالسيوم باستخدام عينة حجمها 50 مليلمتر .

الأجهزة  والأدوات :.

جهاز قياس الرقم الأيدروجيني

الكيمياويات والمواد :.

*محلول فوق أكسيد الأيدروجين ( H2O2) تركيز 30%

*محلول قياسي من أيدروكسيد الصوديوم 02 . 0 عياري

الطـريقـة :

الخطوة ( 1)

بنقل 50 مليميتر من العينة الي كٍأس سعة 250 ملليلتر .

الخطوة (2)

يقاس الرقم الأيدروجيني للعينة .

إذا كان الرقم الإيدورجيني اكبر من 0, 4 يضاف محلول قياسي من 02 , 0 عياري حمض كبرتيك باضافة 5 مليلمتر في كل مرة حتي ينخفض الرقم الإيدروجيني حتي4  أو أٌقل.

الخطوة (3)

يضاف 5 قطرات من محلول فوق أكسيد الأيدروجين 30%

الخطوة (4)

تسخن العينة حتي الغليان ويستمر الغليان لمدة 2-4 دقائق

ملحوظة :. في بعض الأحيان يكون تركيز ايون الحديد الثنائي فى العينة كبيرا بحيث يتطلب اضافة مزيد من فوق أكسيد الأيدروجين و فترة اطول في التسخين

الخطوة (5)

تبرد العينة الي درجة حرارة الغرفة وتعاير بالطريقة الجهدية مع محلول قياسي 02 , 0 عياري من أيدروكسيد الصوديوم حتي يصل الرقم الأيدروجيني الي 2, 8

طريقة الحساب :.

الحامضية (معبرا عنها مللميجرام كربونات كالسيوم /لتر ) – }(أ×ب) –(ج×د){×50000

                                                                     حجم العينة بالملليلترات

حيث :.

• حجم محلول أيدروكسيد الصوديوم القياسي المستخدم في المعايرة
• عيارية ( Normality ) محلول أيدرو كسيد الصوديوم القياسي المستخدم

ج- حجم حمض الكبريتيك المستخدم لخفض الرقم الأيدروجيني الي 4 أو إقل بالملليلترات

د- عيارية حمض الكبريتيك المستخدم

الاحتياطيات :.

*تتسبب المواد العالقة او المترسبة أثناء المعايرة في استجابة غير مناسبة من الأقطاب (Electrodes) ويمكن التقليل من هذا التأُثير أو بالسماح بايقاف المعايرة ( 15- 20 ثانية  )بين كل إضافة للمحلول القياسي المستخدم في المعايرة باجراء عملية المعايرة ببطء عند القرب من نقطة النهاية

المراجع :.

1-USEPA  methods for chemical  analysis of water and wastewater Cineinnali Ohio 1983    (Method 3,5.1)

2-Standard methods for the examination of water and wastewater                   United book press Maryland 1995 ( Method  )

أسس الطريقة :.

تعاير العينة جهديا potentiometer titration)) مع حمض قياسي دون أي معاملة مسبقة الي ان يصل رقمها الأيدروجيني الي 5 , 4 ويجب عدم ترشيح أو تخفيف أو تركيز العينة بأية طريقة قبل إجراء المعايرة

الأجهزة والأدوات

*جهاز قياس الرقم الايدروجيني بحساسية 05 , 0وحدة وإذا لم يكن الجهاز محتويا علي معوض أوتوماتيكي لدرجة الحرارة (Automatic Temperature  Compensator) تجري المعايرة عند 35+ 2° م

*وعاء ذوحجم مناسب ليحافظ علي حجم الهواء اقل من مايمكن فوق المحلول

*غطاء مطاطي للوعاء به فتحات للقطب والسحاحة

*مقلب مغناطيسي وماصات ودوراق وأواني زجاجية قياسية للإستخدام المعملي

*سحاحات أحجام 50 ,25 , 10 ملليلتر

الكيماويات والمواد :.

*محلول قياسي من كربونات الصوديوم 05 , 0 عياري

*محلول قياسي من الحمض (كبريتيك او أيدروكلوريك ) 1, 0 عياري يحضر كما يلي :.

1- يخفف 0, 3 ملليلتر من حمض الكبريتيك المركز أو 3, 8 من حمض أيدركلوريك مركز بالماء بالمقطر ليصل الحجم النهائي الي 1 لتر

2- ينتقل الي الكأس 40.0  ملليلتر من محلول 5 0, 0 عياري كربونات الصوديوم ويضاف اليه 60 ملليلتر ماء مقطر وتجري المعايرة مع الحمض باستخدام قطب الزجاج وقطب المرجع حتي يصل الرقم الأيدروجيني الي حوالي 5

3- يخرج قطب الزجاج والقطب المرجع من المحلول ويغسل بالماء .

4- يغلي المحلول بعناية لمدة 3-5 دقائق بعد تغطية الكأس بغطاء زجاجي يبرد المحلول لدرجة الحرارة الغرفة

5- يشطف غطاء الزجاج بحيث يجمع الغسيل في الكأس أيضا

6- تستكمل المعايرة الجهدية حتي نقطة الانكسار أو التعادل

7- تحسب عيارية الحمض باستخدام العلاقة :    ع – أ×ح-

حَ ×00 , 53

حيث :.

• وزن كربونات الصوديوم الي اللتر بالجرام

ح – حجم كربونات الصوديوم المستخدمة في المعايرة بالملليلتر

حَ – حجم الحمض المستهلك حتي الوصول الي نقطة التكافؤ او الانكسار بالملليلتر

محلول حمض قياسي (كبريتيك أو ايدروكلوريك ) 02, عياري يخفف 200 ملليلتر من محلول قياسي من الحمض ( 1, 0 عياري الي لتر واحد بالماء المقطر . يعاير الحمض جهديا باستخدام 15 ملليلتر من محلول قياس 05 , عياري من كربونات الصوديوم وتتبع نفس الخطوات المستخدمة في معايرة الحمض 1, 0 عياري

الطريقة :.

 الخطوة ( 1) حجم العينة

لمعايرة عينات لها قلوية> 0100 ملليجرام كربونات كالسيوم /لتر يستخدم الحمض ذو التركيز 02 ,0 عياري للمعايرة

لمعايرة عينات لها قلوية > 0100  ملليجرام كربونات كالسيوم /لتر يستخدم الحمض ذو التركيز 1, عياري للمعايرة  . وتساعد الأولية عادة في تحديد مستوي القلوية .

الخطوة (2) المعايرة الجهدية

القلوية العادية :.

• ينقل 25 , 50 ملليلتر من العينة الي الكأس بواسطة ماصة ويراعي أن يكون طرف الماصة مغمورا أسفل المحلول بالقرب من قاع الكأس
• يقاس الرقم الأيدروجيني للعينة .

ح- يضاف محلول قياس من الحمض (02,  0 أو 1, 0 عياري ) مع الرج الجيد ويرفق حتي تمام الاتزان

د- تستكمل المعايرة حتي يصل الرقم الأيدروجيني الي 5,4 ويسجل حجم الحمض المستهلك

للقلوية المنخفضة :.

• التقدير قلوية< 20 ملليجرام /لتر يعاير 100- 200 ملليلتر من العينة كما هو مبين أعلاه باستخدام سحاحة سعة 10 ملليلتر ومحلول حمض قياسي 02 ,0 عياري .
• توقف المعايرة عندما يصل الرقم الايدورجيني في المدي من 3,4 – 7,4 ويسجل حجم الحمض المستهلك والرقم الأيدروجيني بدقة .

ج- يضاف الحمض بعناية حتي ينخفض الرقم الأيدروجيني عن الرقم السابق قراءته بمقدار 3,0 وحدة ويسجل حجم الحمض الذي سبب هذا الانخفاض

طريقة الحساب :.

• المعايرة جهديا الي رقم الأيدروجيني 5, 4

القلوية (ملليجرام /لتر كربونات كالسيوم )=  أ×ع×50000

حجم العينة (بالملليلتر )

حيث :.

• حجم الحمض القياسي بالملليلتر

ع= عيارية الحمض القياسي

• المعايرة جهديا للقلويا المنخفضة :

القلوية الكلية (ملليجرام )لتر كربونات كالسيوم )=  (۲ب-ح)×ع ×50000

                                                                 حجم العينة (بالملليلتر )

حيث :.

• حجم المحلول القياسي المستخدم في المعايرة عند أول رقم ايدروجيني يتم تسجيله

ح- حجم المحلول القياسي المستخدم في المعايرة للوصول الي رقم ايدروجيني 3, أقل

ع= عيارية الحمض المستخدم

الاحتياطيات :.

يجب حفظ العينات مبردة عند درجة حرارة 4° م ويجري قياسها بأسرع ما يمكن ولا يجب فتح العبوة المحتوية علي العينة إلا قبل القياس مباشرة

وجود كميات كبيرة من أملاح الأحماض العضوية وغير العضوية الضعيفة تتداخل في المعايرات الجهدية عند قياس الرقم الأيدروجيني

*تعاير العينات المحتوية علي تركيز الأحماض المعدنية من مخلفات الأمنيات والمياه المصاحبة لها إلي رقم إيدروجيني 9, 3

*الزيوت والشحوم تسبب تداخلات عند القياس حيث تغلف غشاء قطب الزجاج بطبقة رقيقة مما يقلل حساسيته

المرجع :.

1-USEPA  methods for chemical  analysis of water and wastewater Cincinnali Ohio 1983 (Method310,1 )

2-Standard methods for the examination of water and wastewater United book press Maryland ( Method  1995 )  for chemical

(Method2320(B) )

أسس الطريقة :.

تعتمد الطريقة علي مقارنة لون العينة مع شدة امتصاص اللون لتركيز معلوم من محلول البلاتين والكربونات ويعبر عن وحدة اللون بانها تكافئ 1 ملليجرام بلاتين /لتر في صورة أيون كلور وبلاتينات

الاجهزة والأدوات :.

*أنابيب نسلر ( 50 ملليلتر )

*جهاز قياس الرقم الأيدروجيني وقطب زجاج–مرجع مزدوج (combined glass-reference )

الكيماويات والمواد :.

*محلول بلاتين – كوبلت : يذاب 246,1 جم كلوروبلاتينات البوتاسيوم K2PtCl6 والذي يحتوي علي 500 ملليجرام بلاتين و 00,1 جم من بلورات كلوريد الكوبلت Co Cl2.6 H2O2 في أقل كمية ماء مقطر ثم يضاف 100 ملليلتر من حمض الايدوركلوريك المركز ثم يخفف للمحلول حتي 1000 ملليلتر بالماء المقطر وهذا المحلول القياسي له 500 وحدة لون،  وفي حالة عدم توافر كلوروبلاتينات البوتاسيوم يذاب 500 ملليجرام من عنصر البلاتين النقي في الماء الملكي               (Aqua regia) مع التسخين يزال الحمض بالتبخير ويذاب الراسب المتكون مع 00,1 جم من بلورات كلوريد الكوبلت كما سبق ذكره.

*تحضر محاليل قياسية لها لون بوحدات 5, 10, 15, 20  25, 30, 35, 40, 45, 50, 70, 60, وذلك بتخفيف 5 ,0, 0,1, 5,1 5,2  5,3 0,4  5,4, 0,5  0,6 0,7 ملليللترمن المحلول القياسي الاصلي المركز بالماء المقطر حتي 50 ملليلتر في أنابيب نسلر ويجب المحافظة علي هذه المحاليل القياسية المحضرة من التبخير او التلوث أثناء عدم إستخدامها

الطريقة :.

الخطوة (1) :مقارنة اللون

تملئ أنبوبة نسلر بمحلول العينة حتي علامة  50ملليلتر وتقارن كثافة اللون بالمحاليل القياسية حيث توضع أسفل الآنابيب سطح أبيض وينظر الي الآنابيب رأسها من اعلي وتقارن حتي يتضاهي لون العينة مع لون المحلول قياسي وإذا كانت العينة عكرة وازيلت عكارتها بسجل اللون علي انه لون ظاهري (Apparent Color) واذا زادت درجة اللون عن 70 وحدة تخفف العينة بالماء المقطر بنسبة معروفة حتي تقع درجة اللون في مدي المحاليل القياسية

الخطوة (2) قياس الرقم الايدروجيني

يقاس الرقم الايدروجيني pH لكل عينة

طريقة الحساب :.

• تحسب درجة اللون من العلاقة : وحدات اللون = أ×50

                                                               ب

حيث :.

• كثافة اللون المقاس في العينة بعد تخفيفها
• حجم العينة التي تم تخفيفها
• يعبر عن اللون برقم كامل ويسجل علي النحو التالي :

• يسجل الرقم الأيدروجين pH المقاس عنده اللون

الاحتياطيات :.

*تعتمد قيمة اللون لعينة مياه علي الرقم الأيدروجيني وتزيد لحظيا عند زيادة الرقم الأيدروجيني للمياه

*يجب التخلص من العكارة بالترشيح حيث أن إقل كمية عكارة تسبب ظهور لون أعلي من اللون الحقيقي .

*تجمع العينات في أواني زجاجية نظيفة ويجري القياس في الحال قبل حدوث أي تغيير في اللون نتيجة للنشاط البيولوجي

المرجع :.

1-USEPA methods for chemical  analysis of water and wastewater Cincinnati Ohio 1983 (Method 110,2 )

2-Standard methods for the examination of water and

(Method2120 (B))1995wastewater United book press Maryland

اسس الطريقة :.

التوصيل الكهربي هو قياس قابلية الماء علي توصيل التيار الكهربي , ويتناسب ذلك مع القوة الأيونية (Ionic strength) للماء . ويعتمد علي طبيعة المواد الأيونية الذائبة في الماء وتركيزها الفعلي والنسبي لدرجة حرارة القياس , وتعبر وحدة سيمنز /لكل متر (siemens per meter) هي الوحدة القياسية للتوصيل الكهربي وتستخدم عادة وحدات أصغر مثل ملئ سيمنز /لكل متر (1mS/m =10 u mho/cm)

الأجهزة والأدوات :.

*جهاز قياس التوصيل الكهربي

*خلية توصيل كهربي

*يقاس ثابت للخلية باستخدام محلول قياسي (انظر الجدول) او بمقارنة الخلية بخلية اخري معروف ثابتها بدقة

*ترمومتر يقيس حتي 1,0 بدرجة مئوية في مدي 20° – 30 ° م

توصيل محلول كلوريد البوتاسيوم عند درجة 25 ° م

الكيماويات والمواد :

*ماء توصيل (Conductivity water)

*ماء مقطر مرتين يغلي 10 دقائق ويبرد قبل الاستخدام مباشرة ويجب أن يكون التوصيل الكهربي لهذا الماء اقل من1 ,0 مللي سيمنز/متر

*محلول قياسي من كلوريد البوتاسيوم 01,0 عياري , وهذا المحلول القياسي المرجعي له توصيل كهربي مقداره 3,141 ميللي سيمنز /متر او 1413 ميكرو اوم /سم ويحفظ في زجاجات بيركس مغطاة

الطريقة :.

الخطوة (1) معايرة الخلية

• تشطف خلية قياس التوصل علي الأقل ثلاث مرات باستخدام محلول 01 ,0 عياري من كلوريد البوتاسيوم .
• تضبط درجة الحرارة لمحلول كلوريد البوتاسيوم الذي سيستخدم في غسل الخلية لمرة رابعة عند درجة 25 °م ±0,1 م

ج-تقاس مقاومة هذا المحلول ويسجل التوصيل الكهربي للمصحح له عند درجة حرارة المحلول المقاس باستخدام المعادلة :

التوصيل المصحح لمحلول 10,0 عياري من كلوريد البوتاسيوم   (mS/m) =

3,141 mSm   

1+1910,0(ت-25 )           او

التوصيل المصحح 01 ,0 عياري من كلوريد البوتاسيوم  umho/cm  =

3,141 (umho/cm)

1÷191 0,(ت-25)

د- بعد التأكد من الوحدة المختارة للقياس علي الجهاز بضبط مفتاح ثابت الخلية ليعطي القيمة المحسوبة للتوصيل الكهربي .

الخطوة (2) قياس التوصيل الكهربي

• شطف الخلية بالماء المقطر وتملئ بجزء من العينة . وكلما أمكن يجب أن تكون درجة حرارة العينة 25 °م ±0,1 م إذا اختلفت درجة الحرارة عن 25 °م ±0,1 م تسجل درجة الحرارة الحقيقية ويجري تصحيح لقيمة التوصيل باستخدام منحني قياسي يربط العلاقة بين درجة الحرارة والتوصيل

ج-تقاس قيمة التوصيل الكهربي للعينة .

طريقة الحساب :

يحسب التوصيل الكهربي عند درجة 25 ° م باستخدام العلاقة :

التوصيل الكهربي عند 25 م =  قراءة التوصيل الكهربي (مللي سيمنز/متر ا ميكرواوم/سم )

1+ 191 0,0(ت-25 )

ويعبر عن النتائج عند درجة حرارة 25 ° م                                                                                                                       

الاحتياطيات :.

*تترك الخلية دائما في الماء عند عدم استخدامها .

*تسجل درجات الحرارة بصفة مستمرة وتصحح عند الحاجة .

*تعتمد صحة النتائج النهائية للتوصيل الكهربي في المقام الأول علي معايرة الخلية .

*يستخدم مياه خالية تماما من الأيونات وتعرف بماء التوصيل (conductivity water) لتحضير المحاليل

*تجري قياسات التوصيل الكهربي في الموقع وفي الحال .

*لاتستخدم طرق الحفظ الكيميائية للعينات .

*يعاد تغطية أقطاب الخلية البلاتينية عند حدوث خطأ في القراءت

أسس الطريقة :.

يرشح حجم معلوم من العينة خلال مرشح زجاجي ويبخر الرشيح ويجفف عند درجة حرارة 180° م ويوزن

الأجهزة والأدوات :.

*فرص ترشيح زجاجي 7,4 , 1,2سم

*حامل القرص الترشيح وقمع ترشيح او بوتقة ترشيح

*قارورة شفط سعة 500 مليلتر

*بوتقة سعة 25 ملليلتر (في حالة استخدام قرص ترشيح 1,2 سم )

*طبق تبخير مصنوع من البورسيلين بسعة 100 ملليلتر

*حمام بخار

*فرن تجفيف مسخن حتي درجة  180 °± 2

*مجفف

*ميزان حساس بحساسية بدقة 1,0 ملليجرام

الكيماويات والمواد :

ماء مقطر خالي من الأيونات

الطريقة :.

خطوة (1) تجهيز جهاز الترشيح

أ_ يثبت قرص الترشيح في مكانه على قمع الترشيح أو بوتقة الترشيح

ب-تشغل مضخة شفط ويغسل اثناء الشفط قرص الترشيح بثلاث جرعات من الماء المقطر كل منها 20 ملليلتر .

ج-يستمر الشفط حتي تزال الآثار المتبقية من الماء علي قرص الترشيح .

خطوة (2) :تجهيز طبق التجفيف

يسخن طبق التجفيف عند درجة 180 °± 2 م لمدة ساعة ثم يبرد ويوضع في المجفف ويخزن لحين الحاجة اليه ويوزن مباشرة قبل الأستخدام

خطوة (3) : الترشيح

• يركب جهاز الترشيح ويبدأ في الشفط
• ترج العينة جيدا وينقل 100 ملليلتر الي قمع الترشيح باستخدام مخبار مدرج سعة 100 ملليلتر

         خطوة (4) : التجفيف

• ترشح العينة من خلال قرص الترشيح الزجاجي .
• يغسل قرص الترشيح ثلاث مرات باستخدام 10 ملليلتر من الماء المقطر ويستمر الشفط لمدة 3 دقائق بعد الترشيح لتمام إزالة الماء

ج-ينقل كمية مقدارها 0,1 ملليلتر أو أكثر الي طبق المعلوم الوزن التبخير ويجفف المحلول علي حمام بخار

خطوة (5) : الوزن

• تجفف العينة المبخرة بعد ذلك لمدة ساعة علي الأقل في فرن تجفيف مسخن عند درجة 180°±2 م
• يبرد طبق التبخير في المجفف ويوزن .

ج- تكرر عملية التجفيف حتي ثبات الوزن .

طريقة الحساب :.

المواد الصلبة الذائبة (ملليجرام /لتر )= (أ-ب)×1000

ج

حيث :.أ-وزن الإناء + وزن الراسب جافا (بالملليجرامات )

ب-وزن الإناء  (بالملليجرامات)

ج-حجم العينة المستخدمة ((بالملليلترات )

الاحتياطيات :

*تحتوي المياه عالية الملوحة علي تركيزات مرتفعة من الكالسيوم والماغنسيوم والكلوريد والكبريتات ,وهي أملاح ممتصة للرطوبة (hygroscopic) وتتطلب وقتا أطول في التجفيف وسرعة في الوزن

*العينات المحتوية علي تركيزات عالية من البيكربونات تتطلب عناية ووقتا أطول أطول في التجفيف عند درجة حرارة 180 ه م للتأكد من تحول البيكربونات إلي كربونات .

*يراعي ألا يتجاوز وزن الراسب عن 200 ملليجرام حيث أن تواجد كميات كبيرة يؤدي تكوين قشرة صلبة علي سطح  الراسب تمنع تبخير الماء كاملا في مرحلة التجفيف

*لاتحفظ العينة وأبدا التحليل في اقرب وقت ممكن .

*يجب حفظ العينات او تلقيحها عند درجة 4° م قبل وصولها للمعمل لمنع التحلل الميكروبيولوجي

اسس الطريقة

يحرق الراسب الناتج من تجربة المواد الصلبة الكلية او المواد الذائبة أو المواد الصلبة العالقة عند درجة حرارة 550° م حتي ثبات الوزن وبعد الحرق يمثل الراسب المتبقي المواد الصلبة الكلية الثابتة او المواد الصلبة الذائبة الثابتة او المواد الصلبة العالقة الثابتة بينما الراسب المفقود المواد الصلبة المتطايرة

الأجهزة والأدوات :

*كل الاجهزة المستخدمة في تقدير المواد الصلبة الكلية او المواد الصلبة الذائبة او المواد الصلبة العالقة

*فرن حرق للاستخدام عند درجة حرارة 550 ° م

*مجفف

*ميزان حساس بدقة 1,0 ملليجرام

الكيماويات والمواد :

ماء مقطر

الطريقة :

خطوة (1) : الحرق

• يسخن الفرن عند درجة حرارة 550° م
• يحرق الراسب المتبقي من تجربة المواد الصلبة الكلية او المواد الصلبة العالقة او المواد الصلبة الذائبة في الفرن ويبرد ويوزن وتكرر العملية حتي ثبات الوزن . عادة يستغرق زمن الحرق من 15-20 دقيقة لراسب مقداره200 ملليجرام .وإذا زادت كمية الراسب تطلب الأمر وقتا اطول للحرق

خطوة (2) التبريد والتجفيف :.

• تترك البوتقة أو قرص الترشيح الساخن لتخفض درجة حرارته .
• ينقل المجفف للتبريد النهائي .

خطوة (3) الوزن والنتائج النهائية

• يوزن قرص الترشيح او البوتقة بمجرد اكتسابها درجة حرارة الغرفة .
• تكرر دورة الحرق . التبريد ,التجفيف والوزن لحين ثبات وزن الراسب

طريقة الحساب :

تركيز المواد الصلبة الثابتة (ملليجرام /لتر )  =(ب-ح)×1000

حجم العينة (ملليلتر )

تركيز المواد الصلبة المتطايرة (ملليجرام /لتر) =) أ-ب)×1000

حجم العينة (ملليلتر )

حيث :

• وزن الراسب والبوتقة قبل الحرق بالملليجرام
• وزن الراسب والبوتقة بعد الحرق بالملليجرام

ح- وزن البوتقة او قرص الترشيح بالملليجرام

الاحتياطيات :

*يحدث أحيانا أخطاء سالبة في قيمة مواد الصلبة المتطايرة نتيجة التجفيف

*تحدث أحيانا بعض الأخطاء عند تقدير تركيزات ضئيلة من المواد الصلبة المتطايرة في وجود تركيزات كبيرة من المواد الصلبة الثابتة , وفي هذه الحالة يجري اختبار اخر لتأكد من صحة النتائج مثل قياس الكربون العضوي الكلي (Total Organic Carbon)

أسس الطريقة :

يتفاعل الكالسيوم والماغنسيوم مع ثنائي صوديوم إثنين ثنائي الأمين رباعي الخلات (Ethylene diamin tetra acetate ) المعروف ب EDTA)) وتحدد نقطة النهاية للتفاعل باستخدام دليل ( Eriochrome blackT)  الذي يتميز بلونه الأحمر في وجود الكالسيوم والماغنسيوم ولونه الأزرق عندما تتفاعل هذه الكاتيونات جميعها .

الأجهزة والادوات :

الاجهزة والادوات المناسبة لأجراء المعايرات

الكيماويات والمواد :

*يحضر محلول منظم ( ماغنسيوم EDTA)

يذاب 179 ,1) جرام من ثنائي صوديوم  EDTAو780 ملليجرام من كبريتات الماغنسيوم سباحية ماء التبلر (MgSO47H2O) او 644 ملليجرام كلوريد ماغنسيوم سداسي ماء التبلر (MgCI26,H2O) في 50 ملليلتر من الماء المقطر مرتين الخالي من الأيونات

2-يقلب هذا المحلول في قارورة عيارية سعة 250 ملليلتر تحتوي علي 9,16 ملليجرام امونيوم (NH4CI) و143 ملليلتر من محلول الأمونيا المركزة وترج جيدا يخفف المحلول حتي العلامة بالماء المقطر

3- يخزن المحلول في قارورة بلاستيكية بغطاء محكم , والمحلول ثابت لمدة شهر تقريبا , ويجب التخلص منه عندما لايؤدي إضافة 1-2 ملليلتر منه إلي العينة الي الوصول بالرقم الأيدروجيني الي 10=1,1 وحدة عند نقطة النهاية في المعايرة .

(*الدليل (INDICATOR)مخلوط (5,0 جرام من ايرو كروم بلاك في Eriochrome Black T مع 100 جرام كلوريد صوديوم )

*محلول قياسي من EDTA 02 ,0عياري

*محلول قياسي من الكالسيوم 02 ,0 عياري

*حمض أيدر كلوريك (1+1)

*دليل الميثيل الأحمر Methyl Red(9,% في الماء )

*محلول أمونيا ماني (3 عياري )

*محلول أمونيا ماني (1عياري )

تابع الكيماويات والمواد :.

طريقة المعايرة :.

• يوضع 0, 10 ملليلتر من المحلول القياسي للكالسيوم في دورق مخروطي محتويا علي 50 ملليلتر ماء مقطر
• يضاف 1 ملليلتر من المحلول المنظم
• يضاف (1-2) قطرة من الدليل Black T Eriochrome او معلقة صغيرة من الدليل الجاف الصلب .
• تجري المعايرة ببطء مع استمرار التقليب حتي يختفي اللون الأحمر ويراعي إضافة القطرات الأخيرة ببطء (3-5 ثانية بين كل قطرة مضافة ) وعند نقطة التكافؤ يتحول اللون الي الأزرق وتستغرق فترة المعايرة 5 دقائق من وقت إضافة المحلول المنظم .

الطريقة :.

خطوة (1) المعالجة الابتدائية

• لاتجري أي معالجة لعينات مياه الشرب والمياه السطحية والمياه المالحة

ب-تجري عملية هضم لعينات الصرف او العينات عالية التلوث

خطوة (2) :معايرة العينة

• يوضع 0,25- 0,100 ملليلتر من العينة في دورق مخروطي ويعادل المحلول باستخدام محلول أمونيا مائي 1 عياري ثم يخفف المحلول إلي 100 ملليلتر إذا لزم الأمر

ب-يضاف 1-2 ملليلتر عن المحلول المنظم ليعطي رقم أيدروجيني 10±1,0

ح-يضاف معلقة صغيرة من الدليل الجاف .

د-تجري عملية المعايرة ببطء مع استمرار التقليب مع محلول EDTAالقياسي حتي يتحول اللون الأحمر الي الأزرق

ه-إذا لم تكن نقطة نهاية المعايرة واضحة يضاف 250 ملليجرام سياتيد صوديوم كمثبط وتجري المعايرة

و-تجري تجربة معايرة غفل (Blank) باستخدام ماء مقطر خالي من الأيونات

طريقة الحساب

العسر (ملليجرام  كربونات كالسيوم /لتر )=   ح×ع×50000

حجم العينة (بالملليلتر )

حيث :.

ح=حجم محلول   EDTAالمستخدم في المعايرة بالمليلتر

ع=عيارية محلول   ُEDTA

الاحتياطيات :.

تداخل ايونات العناصر الثقيلة إن وجدت في المعايرة تسبب أخطاء وللتغلب علي ذلك يضاف محلول سيانسيد الصوديوم للتخلص من اثر هذه العناصر وتحويلها الي صورة معقدة ويراعي أن مادة السيانيد سامة وقاتلة

المراجع :

1-USEPA  methods for chemical  analysis of water and  wastewater     Cineinnali Ohio,1983(method 130,2 )

2-Standard methods for the examination of water and wastewater United book press Maryland 1995 (Method 234C )

اسس الطريقة :.

يقدر الرقم الأيدروجيني بقياس الجهد الناشئ بين قطبين أحدهما يستجيب لايون الأيدروجين (قطب زجاجي Glass electrode ) وآخر قطب مرجعي (Reference electrode)- عادة قطب كالوميل Calomel- وذلك عند غمر القطبين في محلول العينة المراد قياس رقمها الأيدروجيني

وكل وحدة رقم أيدروجين pH = 16 , 58 مللي فولت عند درجة حرارة 25 ° م

الأجهزة والأدوات :.

*جهاز قياس الرقم الأيدورجيني بدقة حتي 1,0 وحدة pH

*قطب مزدوج (زجاج/كالوميل ) أو (زجاج /فضة –كلوريد فضة )

*قلاب مغناطيسي

*قضيب تقليب مغطي بالتفلون

الكيماويات والمواد :

ماء مقطر

محاليل منظمة (Buffers) ذات أرقام ايدروجينية 4, 7 , 10

الطريقة :.

خطوة (1) الغسيل

يشطف القطب بالماء ويجفف برقه باستخدام ورق ناعم وتجري هذه الخطوة كل مرة قبل استخدام القطب سواء في المحلول المنظم (Buffer) أو العينة .

خطوة (2) :ضبط الحرارة

إذا كان الجهاز المستخدم يحتوي علي معوض الحرارة يدوي (Manual Temperature compensation) تضبط درجة حرارتة لتطابق درجة حرارة العينة المقاسة أو المحلول المنظم المستخدم

خطوة (3) : معايرة الجهاز

يعاير الجهاز بغمر القطب فى محلول منظم ذو رقم هيدروجينى  7,0 ويحرك مقتاخ الضبط ختى يقرأ الجهاز الرقم 7,0

خطوة (4) ضبط الجهاز

أ-يغسل القطب وتكرر الخطوة السابقة باستخدام محاليل منظمة ذات ارقام ايدروجنية 0,4 و0,9 ويفضل استخدام المحاليل المنظمة ذات الأرقام الايدورجينية التي يظن انها اقرب ماتكون للعينة المطلوب قياسها

ب-تضبط القراءة علي الرقم الأيدروجيني المناسب لضبط مفتاح الميل slope  وتستبعد المحاليل التى استخدمت في معايرة الجهاز

خطوة (5) قياس العينات :.

أ-يغمر القطب في العينة المراد قياس رقمها الأيدروجيني وتؤخذ القراءة من الجهاز بعد 30 ثانية

ب-يعبر عن النتائج حتي أقرب 1,0 وحدة رقم ايدروجيني pHوتسجل درجة الحرارة وقت القياس

الاحتياطيات :.

تغسل الأقطاب بالماء المقطر وتجفف قبل إجراء القياس .

-يضبط جهاز القياس عند درجة حرارة العينة المقاسة .

-يراعي ملئ المحلول الداخلي لقطب المرجعي (Reference electrode) حتي المستوي المناسب

– لاتحفظ العينات المراد قياسها باضافة كيمياويات إليها

-تترك الاقطاب مغمورة في الماء المقطر بعد القياس ولايسمح لها بالجفاف

-يقاس الرقم الأيدروجيني في موقع اخذ العينة وإذا تعذر ذلك تجري عملية القياس بأسرع مايمكن من وقت اخذ العينة

عند قياس محاليل ذات ملوحة مرتفعة يراعي التعويض عن الخطأ الذي يسببه أيون الصوديوم عند رقم أيدروجيني أو اكثر

المراجع :

1-USEPA  methods for chemical  analysis of water and  wastewater     Cineinnali Ohio,1983(method 150,1 )

2-Standard methods for the examination of water and wastewater United book press Maryland 1995 (Method 450 H B )

 اسس الطريقة :.

تقاس المواد الصلبة المترسبة حجميا باستخدام مخروط امهوف (Imhoff cone) حيث يقاس حجم الراسب المتكون بعد ساعة ويعبر عنه (ملليلتر /لتر)

الاجهزة والأدوات :.

مخروط أمهوف (Imhoff cone)

الطريقة :.

خطوة (1) حجم العينة

يملئ مخروط امهوف حتي العلامة باستخدام لتر من العينة بعد رجها جيدا .

خطوة (2) الترسيب

تترك العينة لمدة 45 دقيقة لترسب منها المواد الصلبة القابلة للترسيب ويحرك المحلول جيدا بتحريك المخروط حركة مغزلية او باستخدام قضيب زجاجي

خطوة (3) تمام الترسيب

تترك العينة لمدة 15 دقيقة إضافية ثم يسجل حجم الراسب بالملليلتر من المواد الصلبة في المخروط .

الاحتياطات :

• لا تحسب المواد الطافية على انها مترسبة
• إذا احتوت المواد الصلبة على تجاويف سائلة بين حبيباتها الكبيرة يقدر حجم هذه التجاويف ويطرح الحجم الكلي للمواد الصلبة المترسبة.

المراجع :

1- USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater  Cinennati, Ohio, 1983 ( Method 160,5)

2- Standard method for the examination of water and wastewater, united book press, Maryland,, 1995 ( Method 254, F) .

أسس الطريقة :

ترشح عينة ممزوجة جيدا خلال مرشح زجاجي ويجفف الراسب المتبقي على قرص الترشيح عند درجة حرارة 103 – 105^O م

ويوزن ويكرر التجفيف حتى ثبات الوزن ويمكن استخدام ناتج الترشيح الذي يحصل عليه من هذه التجربة في قياس المواد الصلبة الذائبة.

الأجهزة والأدوات:

• قرص ترشيح زجاجي لا يحتوي على مواد عضوية لاصقة.
• حامل لقرص الترشيح.
• جهاز ترشيح بقرص حامل من الزجاج متوسط المساحة (40 – 60ميكرون) وقارورة استقبال.
• قارورة تلريغ (Sucation flask).
• فرن تجفيف عند 103 – 105 ^º م.
• مجفف.
• ميزان حساس بدقة 0.1 ملليجرام.

الكيماويات والمواد:

ماء مقطر خالي من الأيونات(Deionized bi distilled)

الطريقة:

خطوة (1): غسل المرشح:

• يوضع قرص الترشيح الزجاجي فوق حامل القرص أو بوضع في برتقة ترشيح بحيث يكون السطح الخشن من القرص موضوع إلى أعلى.
• يبتل قرص الترشيح أثناء الشفط المبين ويغسل 3 مرات بماء مقطر (20 ملليلتر في كل مرة).
• يستمر الشفط حتى يزال كل آثار الماء.

خطوة (2): تجفيف قرص الترشيح:

• يرفع قرص الترشيح من جهاز الترشيح وأو تؤخذ البوتقة ومعها المرشح كاملة للتجفيف.
• تجفف البوتقة عند درجة حرارة 103 – 105 ^º م لمدة ساعة في فرن التجفيف.
• توضع البوتقة وبها المرشح في المجفف وتترك لحين الحاجة إليها.
• تكرر عملية التجفيف حتى الحصول على وزن ثابت.

خطوة (3): ترشيح العينة:

• يرشح حجم 100ملليلتر من العينة، إذا كان وزن الراسب العالق الموزون أقل من 1ملليجرام يرشح مزيد من العينة لتعطي على الأقل 1ملليجرام.
• تثبت البوتقة على المرشح ويوصل الجهاز بالشفاط يبلل قرص الترشيح بقليل من الماء المقطر.
• ترج العينة جيداً ثم ينقل حجم من العينة بواسطة مختبر مدرج إلى قمع الترشيح.
• يستمر في الشفط لإزالة كل آثار المياه بعد ترشيح العينة.

خطوة(4): غسيل قرص الترشيح:

• أثناء علمية الشفط يغسل المخبار المدرج وقرص الترشيح والمواد الصلبة التي تعلقت بجوانب البوتقة ثلاثة مرات بالماء المقطر.
• يسمح بتصريف مياه الغسيل حتى النهاية في كل مرة من مرات الغسيل.
• يزال كل آثار من الماء باستمرار الشفط بعد الغسيل.

خطوة(5): تجفيف ووزن قرص الترشيح:

• يزال قرص الترشيح من البوتقة أو تزال البوتقة بقرص الترشيح.
• تجفف على الأقل لمدة ساعة عند درجة حرارة.

103-105^oم ثم تبرد في مجفف وتوزن.

ج  تكرر عملية التجفيف حتى ثبات الوزن.

طريقة الحساب:

المواد الصلبة العالقة (ملليجرام/لتر) =

حيث:

أ       = وزن الراسب وبوتقة الوزن بالملليجرام.

ب     = وزن بوتقة الوزن فارغة بالملليجرام.

ح      = حجم العينة المرشحة بالملليلتر.

الاحتياطات:

• تستبعد العوالق التي لا يرغب حسابها لعدم تمثيلها للواقع الحقيقي مثل أوراق الأشجار والكتل البرازية والأسماك وقطع الخشب.
• تجري عملية القياس بسرعة.
• تحفظ أو تثلج العينة عند درجة حرارة 4^oم لتقليل النشاط البكتريولوجي والذي يؤدي إلى تحلل المواد الصلبة.
• يجب أستعمال أجهزة ترشيح خاصة وكذا مادة قرص الترشيح وطرق الغسيل وحرارة التجفيف لأن كل هذه المتغيرات تؤثر على النتائج.
• العينات المحتوية على كميات عالية من المواد الصلبة الزائدة مثل المياه المالحة يكون لها هناك تداخل في القراءات وفي هذه الحالة تستخدم أجهزة ترشيح لها القدرة على التقليل من هذا التداخل.

المراجع:

1. USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater, Cininnati, Ohio, 1983 (Method 160.2).
2. Standard methods for the examination of water and wastewater, United Book Press, Maryland, 1995 {Method 254, (D)}.

أسس الطريقة:

ينقل حجم معلوم من العينة بعد مزجها جيداً إلى إناء سبق وزنه ثم تبخر وتجفف عند درجة حرارة 103-105^oم حتى ثبات الوزن.

الأجهزة والأدوات:

• أطباق تبخير خزافية (قطر 90 ملليمتر وسعة 100 ملليمتر).
• ميزان حساس بحساسية 0.1 ملليجرام.
• فرن تجفيف عند 103^oم.
• مجفف.

الكيماويات والمواد:

• ماء مقطر مرتين خالي من الأيونات.

الطريقة:

خطوة رقم (1)

• تسخن أطباق التبخير الخزفية عند 103^oم – 105^oم لمدة ساعة.

• تخرج الأطباق وتبرد وتوزن وتحفظ في المجفف حتى وقت الاستخدام.

خطوة رقم(2)

• ينقل حجم معلوم من العينة إلى طبق التبخير الجاف والموزون ويجفف حتى تمام الجفاف على حمام بخار أو في فرن تجفيف.

• في حالة إجراء التبخير في فرن تجفيف يجب أن تخفض درجة الحرارة حتى 98^oم لمنع غليان وتتأثر المحلول.

خطوة (3)

تجفف العينة لمدة ساعة على الأقل عند 103^oم – 105^oم ثم تبرد وتوضع في المجفف وتوزن حتى ثبات الوزن.

طريقة الحساب:

المواد الصلبة الكلية (ملليجرام/لتر) =

حيث:

أ = وزن الإناء الراسب الجاف بالملليجرامات.

ب = وزن الإناء فارغ.

ج = حجم العينة المستخدمة بالملليمترات.

الاحتياطات:

• يجب استبعاد الرواسب غير الممثلة للواقع في العينة مثل أوراق الأشجار والأسماك الصغيرة والأحجار والكتل البرازية وذلك إذا لم يكن قياسها مطلوباً.
• إذا وجدت زيوت طاقية أو شحوم في العينة وجب خلطها جيداً بخلاط كهربي قبل أخذ العينة.
• لا يجب حفظ العينة ويجب تحليلها فور وصولها المعمل.
• تخزين أو تتليج العينة عند درجة حرارة 4^oم قبل وصولها إلى المعمل يقلل من فرص التحلل الميكروبيولوجي.

المراجع:

1. USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater, Cininnati, Ohio, 1983 (Method 160.2).
2. Standard methods for the examination of water and wastewater, United Book Press, Maryland, 1995 {Method 254, (B)}.

أسس الطريقة:

تعتمد هذه الطريقة على مقارنة الضوء المشتت (Scattered) الذي تسببه عينة قياسية مرجعية من معلق (Suspension) بالضوء المشتت التي تسببه العينة المراد قياسها تحت نفس الظروف وتتناسب كمية الضوء المشتت مع درجة العكارة.

الأجهزة والأدوات:

• جهاز قياس العكارة.
• أنابيب زجاج للعينات.

الكيماويات والمواد:

• محلول معلق عكارة مركز:
  1. تحضير المحاليل الأتية:

محلول (أ):

يذاب 1.00جرام من كبريتات الهيدرازين (4H4N2.H2.SO) في ماء مقطر ويخفف المحلول إلى 1.00 ملليلتر في قارورة عيارية.

محلول (ب):

يذاب 10 جرام من سداسي ميثلين رباعي الأمين في ماء مقطر ويخفف حتى 100ملليلتر في قارورة عيارية.

2. يخلط 5 ملليلتر من محلول (أ) و5 ملليلتر من محلول (ب) في دورق عياري سعة 100ملليلتر.
3. يترك المحلول المحضر 24ساعة عند درجة حرارة 25± 3^oم ويخفف إلى العلامة ويرج.
4. تبلغ عكارة هذا المعلق 400وحدة (Nephelometric Turbidity Units, NTU) ويمكن تخزين هذا المعلق لفترة شهر.

• محلول عكارة قياسي:

يخفف 25ملليلتر من معلق العكارة المركز بالماء المقطر حتى يصل حجمه 100ملليلتر (يحضر يومياً).

هذا المعلق له عكارة تكافئ 100وحدة (NTU). ويخفف ذلك المحلول عشر مرات للحصول على معلق له عكارة تكافئ 10وحدة (NTU).

الطريقة:

خطوة (1): معايرة جهاز قياس العكارة:

يعاير جهاز قياس العكارة باستخدام معلق بعكارة 100وحدة (NTU).

تؤكد هذه القراءة باستخدام معلق أخر بعكارة 10وحدة (NTU).

خطوة (2): قياس عكارة أقل من 40وحدة (NTU):

ترج العينة المراد قياس عكارتها وتترك حتى تختفي فقاقيع الهواء.

ويفرغ جزء منها في أنبوبة الجهاز وتقاس عكارة المحلول حيث تقرأ قيمة العكارة من قياس الجهاز مباشرة.

خطوة (3): تخفيف العينة:

إذا ازدادت قيمة العكارة عن المدى الذي يمكن قياسه بالجهاز تخفف العينة بنسبة معلومة من الماء وتقاس عكارتها ويؤخذ معامل التخفيف في الاعتبار عند الحساب.

طريقة الحساب:

العكارة (NTU) =

حيث:

أ = درجة العكارة المقاسة للعينة (NTU).

ب = حجم الماء المستخدم في التخفيف بالملليلتر.

جـ = حجم العينة التي خففت بالملليلتر.

تسجل النتائج على النحو التالي:

الاحتياطات:

يجب إزالة الرمال وفقاعات الهواء والمواد العالقة واستبعاد الأدوات الزجاجية غير النظيفة حيث أنها المصدر الرئيسي للتداخلات وعدم الحصول على نتائج جيدة.

المراجع:

1. USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater, Cininnati, Ohio, 1983 (Method 180.1).
2. Standard methods for the examination of water and wastewater, United Book Press, Maryland, 1995 {Method 212.F}.

أسس الطريقة:

تتحول الأمونيا في صورة امونيوم إلى غاز الأمونيا عند رفع الأس الأبدروجيني فوق 11 باستخدام قلوي وتقاس الأمونيا المنطلقة باستخدام قطب أمونيا وبذلك لايلزم تقطير الأمونيا.

الأجهزة والأدوات:

• جهاز قياس الرقم الأيدروجيني بمقياس واسع 0.1ميللي فولت في المدى من – 700ميللي فولت إلى +700 ميللي فولت أو جهاز قياس الأيونات الانتقائي.
• قطب ايوني انتقائي لغاز الأمونيا.
• مقلب مغناطيسي معزول حرارياً وقضيب تقليب مغطى بالتفلون.

الكيماويات والمواد:

• ماء خالي من الأمونيا.
• محلول أيدروكسيد صوديوم 10عياري.
• محلول كلويد أمونيوم قياسي.
• محلول أيدروكسيد الصوديوم و EDTA 10 عياري:

1-يذاب 400جم من أيدروكسيد الصوديوم في 800ملليلتر من الماء.

2-يضاف 45.2جم من مادة (ethylenediaminetetra acetic acid sodium salt tetrahydrats) (Na4 EDTA.4H₂O) ويرج المحلول حتى تمام الذوبان.

3-يبرد المحلول ويخفف إلى 1لتر.

• محلول كلوريد أمونيوم (1.00ملليلتر – 1.00ملليجرام نيتروجين أمونيا – 1.22ملليجرام امونيا).
• محلول كلوريد أمونيوم قياسي (0.1، 1.0، 10.0 ، 100.0، و1000ملليجرام نيتروجين –أمونيا/لتر).

الطريقة:

خطوة (1): معابرة جهاز القياس:

• يوضع 100ملليلتر من كل محلول قياسي في كأس سعة 150ملليلتر.
• يغمر قطب الأمونيا في المحاليل القياسية بدئاً بالمحلول الأكثر تخفيفاً ويقلب المحلول بالمقلب المغناطيسي ويراعى التقليب بسرعة بطيئة حتى لا يفقد حزء من الأمونيا.

جـ. يضاف حجم كاف من محلول أيدروكسيد صوديوم 10عياري (عادة يكفي 1ملليلتر) ليرفع الرقم الأيدروجيني فوق (11). وفي حالة وجود أيونات الفضة أو الزئبق يضاف محلول أيدروكسيد الصوديوم – EDTA بدلاً من أيدروكسيد الصوديوم.

د. يستبقى قطب الأمونيا في المحلول مغموراً حتى ثبات قيمة الميللي فولت المقروء. ولا يضاف محلول أيدروكسيد الصوديوم قبل غمر القطب حتى لا يتطاير جزء من الأمونيا قبل القياس.

هـ. تكرر عملية القياس مع المحاليل القياسية ويبدأ دائماً بالمحاليل الاقل تركيزا فالاكثر تركيزا وينتظر حتى تثبت قراءة الميلى فولت (2- 3 دقيقة) قبل تسجيل القراءة للمحاليل  المحتوية على 1ملليجرام أو أقل من نيتروجين – الأمونيا/ لتر.

خطوة (2): تحضير المنحنى القياسي:

تستخدم ورقة نصف لوغاريتم ويرسم عليها التركيز مقدراً بملليجرامات نيتروجين – الأمونيا/لتر على المحور اللوغازيتمي وما يقابلها من ميللي فولت مقاس على المحور الخطي العادي ويبدأ بالتركيز الأقل عند قاع المقياس.

خطوة (3): معايرة قطب الأمونيا:

يرجع إلى تعليمات الشركة المصنعة لقطب الأمونيا وكتيب التشغيل.

خطوة (4): قياس العينات:

• تخفف العينة إذا كان ذلك ضرورياً حتى يصبح تركيز نيتروجين – الأمونيا في مدى منحنى المعايرة.
• ينقل 100ملليلتر من العينة إلى كأس سعة 150ملليلتر وتتبع الطريقة الموصوفة في الخطوة (1) السابقة.
• يسجل حجم محلول أيدروكسيد الصوديوم 10عياري المضاف ويقرأ تركيز نيتروجين الأمونيا من المنحنى القياسي.

طريقة الحساب:

نيتروجين الأمونيا (ملليجرام/لتر) = أ × ب ×

حيث:

أ = معامل التخفيف.

ب = تركيز نيتروجين الأمونيا (ملليجرام/لتر) المقرؤ من منحنى المعايرة.

جـ = حجم أيدروكسيد الصوديوم 10عياري المضاف إلى العينة بالملليلتر.

د = حجم أيدروكسيد الصوديوم 10عياري المضاف إلى المحلول القياسي بالملليلتر.

الإحتياطات:

• يسبب وجود الأمينات تداخلات موجهة.
• لمنع تداخلات أيونات الزئبق والفضة في القياسات يستخدم أيدروكسيد الصوديوم مع (EDTA).

المراجع:

1. USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater, Cininnati, Ohio, 1983 (Method 350.2).
2. Standard methods for the examination of water and wastewater, United Book Press, Maryland, 1995 {Method 4500- NH₃(B)}.

أسس الطريقة:

تعتمد الطريقة على معاييرة محلول حامضي من العينة مع محلول قياسي من نترات الزئبقيك (Mercuric nitrate) باستخدام دليل ثنائي فينيل كربازون (Diphenylcarbazone) وبروموفينول الأزرق (Bromophenol blue) وتميز نقطة نهاية المعايرة باللون القرمزي الناشئ عن تكون متراكب الزئبق مع الدليل المستخدم .

الأجهزة والأدوات:

الأدوات القياسية المستخدمة في المعايرات من ملصات سعة 1-5 ملليلتر وبتدريج 0.01ملليلتر.

الكيماويات والمواد:

• محلول قياسي من كلوريد الصوديوم 0.025عياري.
• حمض نيتريك مخفف (3+997).
• محلول هيدروكسيد صوديوم (10جم/لتر).
• محلول فوق أكسيد الأيدروجين 30%.
• محلول هيدروكينون 10ملليجرام/لتر.
• دليل مخلوط:

1- يذاب 0.5جرام من بلورات ثنائي فينيل كربازون و0.05جرام أزرق البروموفينول في75ملليلتر من 95% كحول إيثيلي وينقل إلى قارورة عيارية سعة 100ملليلتر ويخفف المحلول حتى العلامة باستخدام 95% كحول إيثيلي.

2-يخزن في قارورة بنية لمدة 6شهور.

• محلول نترات الزئبقيك (0.141 عياري):

1-يذاب 25جرام من نترات الزئبقيك أحادية ماء التبلر في 900ملليلتر من الماء المقطر المحمض بخمسة ملليلترات من حمض النيتريك المركز.

2-يخفف المحلول حتى لتر باستخدام الماء المقطر ويرشح إذا لزم الأمر.

3-يعاير المحلول مع محلول قياسي من كلوريد الصوديوم.

4-تضبط العيارية عند 0.141عياري وتخزن في زجاجة داكنة اللون (كل 1.00ملليلتر =5.000ملليجرام كلوريد).

• محلول نترات الزئبقيك (0.025عياري) و (0.0141عياري) يحضران بتخفيف المحلول المركز.

الطريقة:

الخطوة (1): حجم العينة:

• يستخدم 50ملليلتر من العينة أو حجم معلوم مخفف إلى 50ملليلتر بالماء المقطر بحيث لا يزيد تركيز الكلوريد عن 20ملليلتر في الحجم المأخوذ.
• يستخدم 50ملليلتر من الماء المقطر والدليل لتعيين حجم نترات الزئبقيك المستهلك في التجربة الغفل.
• ركز مقدار مناسب من العينة إلى 50ملليلتر في حالة احتواء العينة على تركيز أقل من 0.1ملليجرام كلوريد/لتر.

الخطوة (2): ضبط وسط المعايرة:

• يضاف 5قطرات من الدليل المخلوط ويرج المحلول.
• إذا ظهر لون أزرق بنفسجي أو أحمر يضاف حمض نيتريك قطرة قطرة حتى يتحول اللون إلى الأصفر. أما إذا تكون لون أصفر أو برتقالي مباشرة بعد إضافة الدليل يضاف محلول أيدروكسيد الصوديوم قطرة قطرة حتى يتكون لون بنفسجي ثم يضاف حمض النيتريك قطرة قطرة حتى يتحول المحلول إلى اللون الأصفر.

الخطوة (3): المعايرة:

• يضاف 1ملليلتر زيادة من حمض النيتريك.
• تجرى معايرة مع محلول فينسي من نترات الزئبقيك (أنظر الملحوظة) حتى يتحول اللون إلى الأزرق البنفسجي (القرمزي) الثابت.

طريقة الحساب:

الكلوريد (ملليجرام/لتر) =

حيث:

أ = حجم نترات الزئبقيك المستهلكة في معايرة العينة.

ب = حجم نترات الزئبقيك المستهلكة في التجربة الغفل (Blank).

ع = عيارية نترات الزئبقيك.

ولتحويل الكلوريد إلى كلوريد صوديوم: ملليجرام/لتر – كلوريد صوديوم – (ملليجرام كلوريد/لتر) × 1.65.

الاحتياطات:

• يزال تأثير الكبريتيت (Sulfite) بأكسدة 50ملليلتر من العينة باستخدام 0.5-1ملليلتر من فوق أكسيد الأيدروجين (H₂ O₂).
• في حالة وجود الكرومات وغياب الحديديتكون لون زيتوني محمر (Olive-purple) الذي يتداخل مع نقطة النهاية ويصعب تمييزها حيث يتكون عندها في هذه الحالة لون أزرق محمر (Blue-violet). وتمنع هذا يضاف 2ملليلتر من الهيدروكينون.
• في حالة تواجد الحديد لأيونات الحديديك يستخدم حجم من العينة لا يحتوي على أكثر من 2.5ملليجرام من أيون الحديديك أو الحديديك والكرومات معاً وذلك بتخفيف العينة ويضاف 2ملليلتر من محلول الهيدروكينون المحضر حديثاً.

المراجع:

1. USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater, Cincinnati, Ohio, 1983 (Method 325.3).
2. Standard methods for the examination of water and wastewater, United Book Press, Maryland, 1995 {Method 4500-Cl (B)}.

أسس الطريقة:

ينتج اليود من محلول يوديد البوتاسيوم (Potassium iodide) عند رقم أيدروجيني 4 أو أقل في وجود الكلور أو حمض الهيبوكلوريت. يعاير اليود المنطلق مع محلول قياسي معلوم التركيز من مادة مختزلة مثل ثيو كبريتات الصوديوم (Sodium thio sulfate) أو أكسيد فنيل أرزين (Phenylarsine oxide) واستخدام النشا كدليل وتحسب النتائج على أساس ملليجرامات كلور في كل لتر من العينة.

الأجهزة والأدوات:

• الأجهزة القياسية العاديةالزجاجية.
• سحاحة 10ملليلتر مدرجة 0.01ملليلتر.
• قلاب مغناطيسي وقضيب تقليب.

الكيماويات والمواد:

• حمض خليك مركز (ثلجي).
• بلورات يوديد بوتاسيوم.
• أكسيد فينيل ارزين (0.00564و 0.0375عياري).
• دليل نشا من النوع التجاري مثل (نيودين).
• محلول قياسي من اليود (0.1و 0.0282عياري).
• حمض كبريتيك (4:1).:

لمعايرة محلول 0.00564 عياري و0.0375 عياري من أكسيد الفنيل ارزين

1- يذاب حوالي 2 1جم يوديد بوتاسيوم في 100-150ملليلتر من الماء المقطر.

2-يضاف 10ملليلتر من حمض الكبريتيك متبوعا بحجم 20.0ملليلتر من محلول 0.005عياري يودات بوتاسيوم لمعايرة محلول 0.00564عياري من أكسيد الفينيل ارزين. أو محلول 0.05عياري من يودات البوتاسيوم لمعايرة محلول 0.0375عياري أكسيد فينيل أرزين.

3-يترك المحلول في الظلام لمدة 5دقائق ويخفف بالماء إلى 300ملليلتر ويعاير بمحلول قياسي 0.00564عياري أكسيد فينيل أرزين إلى أن يصل اللون إلى الأصفر الفاتح (لون القش).

4-يضاف ملعقة من دليل النشا فيتحول اللون إلى بنفسجي.

5-يرج المحلول ليتجانس اللون في المحلول ثم تستكمل المعايرة قطره قطره حتى يختفي اللون الأزرق تماماً.

6-تجرى تجربة أخرى حتى يحصل على نفس النتيجة أو نتيجة في حدود 0.05ملليلتر.

أكسيد فينيل أرزين  المطلوب بالتخفيف للحصول على التركيز المطلوب.

لمعايرة محلول    0.1 و 0.0282 عياري من المحلول اليودى

1. يذاب حوالي 2 ± 1جم تقريباً من يوديد البوتاسيوم في 100-150ملليلتر من الماء المقطر.
2. يضاف 20ملليلتر من محلول اليود.
3. يخفف المحلول إلى 300ملليلتر بالماء المقطر ويعاير مع محلول 0.0275عياري أكسيد فينيل أرزين حتى يصبح لون المحلول أصفر فاتح بلون القش.
4. تضاف ملعقة من النشا.
5. يرج المحلول حتى يتجانس اللون الأزرق وتستكمل المعايرة قطرة حتى يختفي اللون. وتجرى تجربة أخرى مزدوجة للحصول على نتائج متوافقة في حدود ±05ملليلتر.

الطريقة:

خطوة (1): تحضير العينة:

أ-يوضع 5ملليلتر من حمض الخليك في دورق مخروطي محتوياً على قضيب تقليب مغطى بالتيفلون.

ب-يضاف حوالي 1جم من يوديد البوتاسيوم.

جـ- يضاف 200ملليلتر من العينة.

د- يوضع الدورق على مقلب مغناطيسي تحت السحاحة.

خطوة (2): معايرة العينة:

أ-تجري المعايرة بعيداً عن الضوء باستخدام محلول قياسي  0.00564عياري من اكسيد فينيل أرزين حتى يصبح اللون أصفر فاتح بلون القش.

ب-يضاف ملعقة من دليل النشا فيتكون لون أزرق.

جـ-يرج المحلول ليتوزع اللون الأزرق في المحلول وتستكمل المعايرة حتى يختفي اللون الأزرق، حجم أكسيد فينيل أرزين المستهلك بالمليلترات يساوي تركيز الكلور في العينة مقدراًُ بالملليجرام/لتر مضاف إليه أو منقوصاً منه أي تصحيح للتجربة الغفل (blank).

خطوة (3): معايرة التجربة الغفل:

باستخدام ماء مقطر بدلاً من العينة تجري الخطوة (1)السابقة.

يضاف ملعقة من دليل النشا واعتماداً على تكوين اللون تجرى واحدة من المعايرات الآتية:

• معايرة تجربة العمل (أ):

إذا تكون لون أزرق يعاير المحلول مع محلول  قياسي 0.00564عياري أكسيد فينيل أرزين حتى يختفي اللون الأزرق وتسجل النتيجة.

• معايرة تجربة العمل (ب): إذا لم يتكون لون يعاير المحلول مع محلول قياسي 0.0282عياري يود حتى يتكون لون أزرق. يسجل حجم اليود المستهلك (أ) ثم تعاد المعايرة المكتسبة باستخدام محلول قياسي 0.00564عياري أكسيد فينيل ارزين حتى يختفي اللون الأزرق ويسجل الحجم المستهلك (ب). الفرق بين القراءتين (أ)و(ب) هو قيمة التجربة للغفل.

طريقة الحساب:

الحجم المستخدم من ثيو كبريتات الصوديوم أو أكسيد فنيل أرزين (PAO) تحت الظروف المعملية الموصوفة في هذه التجربة يكافئ ملليجرامات الكلور الموجودة في اللتر.

ويمكن طرح قيمة التجربة للغفل (Blank-A) من الحجم المستهلك في الخطوة (2) وتضاف قيمة التجربة للغفل (Blank-H) إلى حجم المحلول القياسي للمستهلك في المعايرة وهذا يشمل معامل (5) إلا إذا استبدلت العيارية لمحلول اليود من 0.0282 إلى 0.00564عياري.

وعادة ما تكون المواد المستخدمة من النقاء بحيث لا تشكل التجارب للغفل قيم مؤثرة ويمكن إغفالها.

الاحتياطات:

• تتداخل أيونات الحديد الثلاثي والمنجنيز والنيتريت في القياس ويقل التداخل عند استخدام محلول قياسي متعادل.
• يستخدم حمض الخليك (Acetic acid) للتحميض ويمكن استخدام حمض الكبريتيك ويستبعد تماماً حمض الأيدروكلوريك.
• إذا كانت العينة المراد قياسها معكرة أو ملونة فقد يؤدي ذلك إلى صعوبة في تحديد نقطة النهاية في المعايرة وتستخدم في هذه الحالة طريقة الإضافة القياسية Standard addition.

المراجع:

1. USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater, Cincinnati, Ohio, 1983 (Method 330.0).
2. Standard methods for the examination of water and wastewater, United Book Press, Maryland, 1995 {Method 4500-Cl(B) }.

أسس الطريقة:

يقدر الفلوريد بقياسه جهدياً (Potentiometrically) باستخدام قطب أيوني منتخب لأيون الفلوريد (Ion selective electrode) مقروناً بقطب قياسي وتسجل قراءة الجهد على جهاز قياس الجهد (pH/mV-meter) ذو مقياس قابل لتكبير الجهد (Expanded mV) أو جهاز تركيز الأيونات مباشرة.

الأجهزة والأدوات:

• جهاز قياس الرقم الأيدروجيني بمقياس قابل للتكبير أو مقياس انتقائي للأيونات.
• قطب منتخب لأيون الفلوريد (Fluoride Ion selective eletrode).
• قطب مرجع أحادي الاتصال (Single junction) أو من نوع الغشاء (Sleeve type)، أو ثنائي الوصلة (Double junction).
• قلاب مغناطيسي.

الكيماويات والمواد:

• محلول منظم ضابط للقوة الأيونية الكلية (Total ionic Strength Adjustable TISAB) ذو رقم أيدروجيني 5-5.5.
• محلول فلوريد الصوديوم مركز 0.1ملليجرام فلوريد/ملليلتر.
• محلول قياس من فلوريد الصوديوم 0.01ملليجرام فلوريد/ملليلتر.
• محلول ايدروكسيد صوديوم (5عياري).

الطريقة:

الخطوة (1): تحضير المحليل القياسية:

• تحضر سلسلة من المحاليل القياسية للفلوريد في المدى من صفر حتى 2.0ملليجرام فلوريد/لتر.
• يوضع 50ملليلتر من محلول الفلوريد القياسي و 50ملليلتر من محلول منظم ضابط القوة الأيونية الكلية في كؤوس سعة 150ملليلتر.

 أسس الطريقة :

تعتمد طريقة قياس الكبريتات على تحويلها إلي معلق كبريتات الباريوم تحت ظروف محددة مضبوطة ثم تقاس درجة عكارة المحلول باستخدام جهاز الأطياف ويقارن مع منحني قياسي محضر من محلول قياسي للكبريتات

الأجهزة والأدوات :

• قلاب مغناطيس
• جهاز قياس طيف الامتصاص عند 420 نانومتر أو جهاز قياس العكارة
• ساعة إيقاف
• ملعقة قياس سعة 0.2 – 0.3 ملليلتر

الكيماويات والمواد :

* يحضر محلول التجهيز كالآتي :

• يخلط 30 ملليلتر من حمض الايدروكلوريك المركز و300 ملليلتر ماء مقطر و 100 ملليلتر 95 % كحول إثيلي أو أيزوبروبيلي و 75 ملليجرام كلوريد صوديوم في قارورة
• يضاف 50 ملليلتر من الجليسرول ويمزج المحلول
• كلوريد باريوم بلورات بحجوم 20- 30 (MESH )
• محلول كربونات صوديوم (0.05 عياري تقريبا )
• محلول قياسي من الكبريتات (1.00 ملليلتر = 100 ميكروجرام كبريتات )

الطريقة :

الخطوة (1) تحضير العينة

• يوضع 100 ملليلتر من العينة أو حجم مناسب مخفف إلي 100 ملليلتر في دورق مخروطي سعة 250 ملليلتر .
• يضاف 5.0 ملليلتر بالضبط من محلول التجهيز
• يمزج المحلول جيدا

الخطوة (2) تكوين المعلق

• يضاف كمية مقاسة بالمعلقة من بلورات كلوريد الباريوم أثناء تقليب المحلول وسجل الوقت
• يرج المحلول بسرعة ثابتة لمدة دقيقة
• ينقل للمحلول إلي خلية قياس الامتصاص

تابع الطريقة :

الخطوة (3) قياس العكارة

• تقاس عكارة المحلول كل 30 ثانية لمدة 4 دقائق
• يسجل اعلي درجة عكارة يمكن الحصول عليها خلال 4 دقائق
• يحضر منحني قياسي باستخدام محلول قياسي من الكبريتات بتركيزات 0- 40 ملليجرام /لتر من الكبريتات

طريقة الحساب :

كبريتات (ملليجرام ) × 1000

الكبريتات ملليجرام /لتر =

حجم العينة (بالملليلتر )

الاحتياطات :

• تتداخل المواد الملوثة أو العالقة وفي هذه الحالة يجب إجراء تصحيح للقياس باستخدام عينة غفل (Blank ) تحت نفس الظروف باستبعاد كلوريد الباريوم
• تتداخل السيليكا إذا وجدت بتركيزات اكبر من 500 ملليجرام /لتر
• يجري فحص صلاحية منحني المعايرة المستخدم بإجراء قياس لعينة قياسية معلومة التركيز بعد إجراء من 3 إلي 4 عينات من المحلول المراد قياسه .

المراجع :

-1USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater, Cincinnati, Ohio, 1983 ( Method 370,4).

-2Standard methods for the examination of water and wastewater, United Book press, Maryland. 1995 [ Method 4500 –SO4 (B)].

المعايرة ومواد القياس :

• تحضر المحاليل القياسية من فلزات عالية النقاوة أو أكاسيد او أملاح غير متميأة باستخدم مياه مقطرة خالية من الأيونات وحمض نيتريك أو ايدروكلوريك معاد تقطيره ويستبعد استخدام حمض الكبريتيك والفوسفوريك حيث انهما يؤثران على كثير من العناصر . وتحضر المحاليل بتركيز 1000 ملليجرام من العنصر /لتر ويمكن استخدام المحاليل القياسية التجارية .
• تحضر المحاليل القياسية بتخفيف المحاليل المركزة من العناصر وقت التحليل . وللحصول على نتائج مقبولة يجب تحضير المحاليل القياسية قبل إجراء مباشرة ويتخلص من الباقي بعد القياس . تحضر تجربة غفل وأربعة تركيزات مختلفة من المحلول القياسي في المدى الذي تقاس فيه العينة ويجب تحضير المحلول القياسي باستخدام نفس نوعية الأحماض وتركيزاتها المستخدمة مع العينة المقاسة وتحفظ المياه المرشحة بإضافة 1:1 حمض نيتريك معاد تقطيرة (3 ملليلتر /لتر ) ويعامل المحلول القياسي بنفس الطريقة ويبدأ بقياس التجربة الغفل والمحاليل القياسية وتسجيل قرائتها وتعاد التجربة مع العينة والمحاليل القياسية ويؤخذ متوسط القراءات ويتبع التعليمات المذكورة في كتيب الجهاز .
• تستخدم طريقة الإضافة القياسية (standard addition ) عندما يكون وسط العينة ذو لزوجة أو توتر سطحي أو مكونات لا يمكن محاكاتها في المحلول القياسي تماما وتعتمد هذه الطريقة على إضافة كمية صغيرة معلومة من المادة المراد تقديرها إلي حجم معلوم من العينة المجهولة ويعطي الفرق بين امتصاص العينة قبل وبعد إضافة المحلول القياسي ويعطي ميل منحني للمعايرة .
• يحضر منحني معايرة في حالة استخدام أجهزة غير رقمية لا تعطي قراءة للتركيز مباشرة ويجب أن يغطي منحني المعايرة مدي التركيز المناسب . وهذا يعني عادة تحضير محاليل قياسية تعطي امتصاص من صفر إلي 80 % والطريقة الصحيحة هي تحويل نسبة قراءة الامتصاص إلي الامتصاصية ورسم هذه القيمة مقابل التركيز .

وتستخدم العلاقة الأتية للتحويل :

Absorbance = log (100% T) = 2- log %T

حيث % Absorption – 100 =  %T

ويجب أن تزداد تركيزات المحلول القياسي المستخدم بالقرب من المنطقة التي لا يكون منحني المعايرة فيه خطيا

• طريقة الإضافة القياسية : في هذه الطريقة يضاف حجم من العينة إلي حجم مساوي له من الماء المقطر الخالي من الأيونات و الى 3 محاليل قياسية تحتوي عل تركيزات مختلفة معروفة من العنصر المراد قياسه بحيث يكون حجم الماء والمحلول القياسي متساوي ويقاس امتصاص المحاليل ويرسم الامتصاص على المحور الرأسي والتركيز المعروف للمحاليل القياسية على المحور الأفقي وعندما يمد الخط الناشيء إلي قيمة امتصاص مقدارها صفر تكون نقطة التقاطع مع المحور السيني معبرة عن تركيز العينة مجهولة التركيز

يقسم المحور السيني على يسار المحور الرأسي نفس التقسيم للمحور السني على يمين المحور الرأسي

الطريقة :

يجب على المحلل أن يتبع التعليمات الخاصة بتشغيل الجهاز وفقا لكتاب التشغيل الصادر من المصنع

ملاحظة :

يراعي انه عند استخدام الفرن فإن تصحيح الخلفية Back ground correction  يكون على درجة عالية من الأهمية وخصوصا إذا كانت القياسات تحت طول موجي 250 نانومتر

7- تنظف أنبوبة الفرن بتشغيل الفرن عند أقصي طاقة لمدة زمنية مثل تلك المستخدمة عادة في التحاليل .

8- يحقن حجم معلوم (ميكرولتر ) من العينة في نفس الوسط المستخدم ويمكن استخدام الحقن المتتابع لتحسين دقة النتائج وتحديد الخطأ الناتج من حقن العينة بالفرن .

9- للتأكد من غياب التداخلات يسحب حجمين متساويين من العينة ويضاف للحجم الأول كمية معلومة من المادة المراد تحليلها ثم يخفف كلا المحلولين إلي حجم ثابت ويفضل أن يكون التخفيف بنسبة 1:4 ولا يجب أن يكون التخفيف اقل من نسبة 1: 0.1 وتحلل العينة المخففة المحتوية على التركيز القياسي والأخري التي تحتوي على التركيز القياسي وتضرب النتيجة في معامل التخفيف وتقارن بنتيجة العينة الأصلية قبل التخفيف وعندما تكون دقة النتائج في حدود ±  10 % فإن ذلك يعين غياب التداخلات

10- العينات التي تظهر تداخلات يمكن معالجتها بإحدي الطرق الآتية :

• تخفيف العينة تخفيف متتابع ويعاد تحليلها لتحديد ما إذا كانت التداخلات قد اختفت
• تحسين وسط العينة (Matrix modification ) في الفرن باستخدام المواد المناسبة كما يلي :

ج- قم بتحليل العينة باستخدام طريقة الإضافة القياسية (Standard addition ) ( مع مراعاة الاحتياطات وحدود الاستخدام )

6- العينات المحتوية على كميات كبيرة من مواد عضوية يجب أكسدتها بالهضم مع الحامض المناسب قبل إدخالها في الفرن

7- يفضل حمض النيتريك للهضم أو لمراحل الإذابة وإذا ما تطلب الأمر يستخدم حامض أخر بالإضافة لحمض النيتريك ويجب استخدام اقل حجم ممكن وهذا ينطبق أساسا على حمض الأيدروكلوريك ويلية حمض الكبريتيك والفوسفوريك

8- يجب  أن يكون مكان إعداد العينات نظيفا تماما ويجب  تنظيف الأنية الزجاجية ويراعي ألا تكون قسم الماصات البلاستيكية مصدر للتلوث ولذا يجب غمرها في حمض نيتريك 1 : 5 ثم غسلها بالماء جيدا .

9- يجري قياس لعينة قياسية كل 10 عينات من المادة وإذا ما كانت النتائج تفتقد إلي التكرارية أو يعيبها التغير في الإشارة (signal) الذي يحصل عليه فهذا يعني ضرورة تغيير أنبوبة الجرافيت (الفرن) .

الاستخلاص للتركيز:

• عندما يكون تركيزات الفلز ضئيلة لا تسمح بقياسه مباشرة أو عندما تتواجد أملاح كثيرة ذائبة في العينة يفضل استخلاص العنصر المراد قياسه في مذيب عضوي في وجود مادة مخلبية تتفاعل مع هذا العنصر ويستخدم ( Ammonium pyrrolidine dithiocarbamate APDC ) ذائبا في مذيب ميثيل أيزوبيوتيل كيتون (MIBK ) الذي ثبت صلاحيته مع عناصر مثل الخارصين والكادميوم والحديد والمنجنيز والنحاس والفضة والرصاص والكروم ولا يتفاعل الكروم الثلاثي مع (APDC ) إلا إذا تم أكسدته أولاً إلي الكروم السداسي .

لا يتفاعل الالومنيوم والبريليوم والباريوم والاستراتثيوم مع (APDC ) كما أن مشتق المنجنيز مع (APDC ) غير مستقر في مذيب (MIBK ) حيث يذوب في المحلول المائي بعد فترة وجيزة . وإذا استغرق الاستخلاص وقتا طويلا بتخفيض نسبة الاستخلاص كما هو الحال مع الكادميوم إذا ما زيد وقت الاستخلاص عن دقيقة في حين أن استخلاص بعض العناصر مثل الكروم يتطلب وقتا طويلا للاستخلاص (3 دقائق ) .

• عندما يجري تحليل لعديد من العناصر تستخدم أحجام كبيرة من العينة في عملية الاستخلاص أو يجرى استخلاص لكل عنصر على حدة ويقاس . والاستخلاص على مدى رقم ايدروجيني واسع يسمح بفصل عديد من العناصر الفلزية .
• يحضر منحني المعايرة برسم علاقة بين الامتصاص وتركيز العنصر (ميكروجرام/ لتر ) في 200 ملليلتر من المحلول المستخلص . ولحساب تركيز العينة تقرأ قيمة تركيز الفلز بالميكروجرام / لتر من منحني المعايرة أو من الجهاز مباشرة .

وإذا تطلب الأمر تخفيف العينة تستخدم العلاقة الآتية :

ب +ج

الفلز في العينة (ملليجرام/لتر) = أ  ×

ج

حيث :

أ = تركيز العنصر في الحجم المخفف المستخدم  مقروءا من منحني المعايرة(ميكروجرام/لتر)

ب= حجم الماء المقطر المستخدم في التخفيف (ملليلتر)

ج= حجم العينة (ملليلتر)

طريقة الحساب :

لتقدير تركيز العناصر باستخدام جهاز طيف الامتصاص الذري المقترن بوجود فرن تقرأ قيمة التركيز ميكروجرام /لتر من منحني المعايرة مباشرة .

• إذا استخدمت أحجام مختلفة من العينة والمحلول القياسي :

ب

تركيز العنصر (ميكروجرام /لتر ) = أ  ×

ج

حيث :   أ = قيمة التركيز (ميكروجرام /لتر) المقروء من منحني المعايرة

ب= حجم المحلول القياسي (ميكرولتر) المستخدم والمحقون بالفرن للحصول على منحني المعايرة

ج= حجم العينة (ميكرولتر ) المستخدمة والمحقونة بالفرن .

2- إذا تطلب الأمر تخفيف العينة واستخدام نفس الحجم من المستخدم مع العينة القياسية

ب+ج

تركيز العنصر في العينة ميكروجرام/لتر = أ ×

ب

حيث :       أ = تركيز العنصر (ميكروجرام/لتر) في المحلول المخفف والمستخدم في تحضير المنحني القياسي

ب= حجم العينة المستخدمة (ملليلتر)

ج= حجم الماء المستخدم في التخفيف (ملليلتر)

3- في حالة العينات المحتوية على مواد عالقة

ب

تركيز العنصر في العينة ميكروجرام/لتر = أ ×

ج

حيث :  أ= تركيز العنصر في العينة المستخدمة في المعايرة (ميكروجرام/لتر)

ب= الحجم النهائي للعينة المجهزة للقياس (بالملليلتر)

ج= حجم العينة المجهزة للقياس (بالملليلتر)

4- في حالة قياس العناصر في عينات صلبة جافة يذكر التركيز ملليجرام عنصر لكل كيلوجرام من الوزن الجاف .

(أ/1000) × ب

تركيز العنصر ملليجرام /كيلوجرام من العينة =

ج

حيث : أ = تركيز العنصر (ميكروجرام/لتر) في العينة المستخدمة في منحني المعايرة

ب= الحجم النهائي للعينة المعدة للقياس (بالمليلتر)

ج= وزن العينة جافة بالجرامات

5- في حالة قياس العناصر في عينات صلبة رطبة

(أ / 1000 ) × ب

تركيز العنصر ملليجرام / كيلوجرام من العينة =

ج× د

حيث : أ = تركيز العنصر في العينة (ميكروجرام/لتر) المقروء من منحني المعايرة

ب= الحجم النهائي للعينة المجهزة للقياس (بالملليلتر)

ج= وزن العينة الرطبة المستخدمة (بالجرام)

د= النسبة المئوية للمادة الصلبة في العينة

أسس الطريقة :

تقدر كميات ضئيلة من عنصر الصوديوم بقياس طيف الانبعاث في اللهب عند طول موجي 589 نانومتر . وتنتشر العينة في اللهب وتثار تحت ظروف مناسبة ومتكررة وتتناسب كثافة الضوء المنبعث عند 589 نانومتر مع تركيز عنصر الصوديوم في العينة .

الأجهزة والأدوات :

• جهاز قياس طيف الانبعاث في اللهب (Flame photometer ) أو جهاز قياس طيف الامتصاص الذري في الوضع الذي يسمح بقياس الانبعاث .
• أدوات زجاجية تغسل جيدا بمحلول حمض نيتريك مخفف (1+15 ) ثم الماء المقطر الخالي من الأيونات .

الكيماويات والمواد :

• ماء مقطر خالي من الأيوانات
• محلول صوديوم (يحتوي 1.0 ملليلتر على 1.0 ملليجرام صوديوم)
• محلول صوديوم قياسي (يحتوي 1.0 ملليلتر على 10.0 ملليجرام صوديوم)
• محلول ليثيوم قياسي (يحتوي 1.0 ملليلتر على 1.0 ملليجرام ليثيوم )
• يحضر منحني عياري جديد في كل مرة يتغير فيها محلول الليثيوم

الطريقة :

الخطوة (1) : التشغيل

• نتبع التوصيات المرفقة في كتيب تشغيل الجهاز حيث يختار طول الموجة القياسي والعوامل الأخري المناسبة .
• يختار ضغط للوقود والهواء أو الأكسجين المناسب للتشغيل ويسخن الجهاز ونصحح التداخلات والخلفية الناتجة من اللهب وتسحب العينة وتدخل إلي اللهب وبقياس كثافة طيف الانبعاث .

تابع الطريقة :

الخطوة (2) : قياس الكثافة المباشرة :

• نحضر تجربة غفل ومحاليل قياسية من الصوديوم تحتوي على التركيزات في المدى من صفر إلى 1 ومن صفر إلى 10 ومن صفر إلى 100ملليجرام/لتر. يضاف محلول ليثيوم لكل محلول.
• يتم البدء بالتركيز الأكبر ويدفع به إلى اللهب لقياس طيف الانبعاث عند طول موجي 589نانومتر.
• تكرر الخطوة السابقة مع المحاليل القياسية الأخرى المخففة وكذلك مع العينة، ويسمح بوقت كاف للحصول على قراءة ثابتة لكل تركيز.
• ترسم العلاقة بين التركيز وكثافة طيف الأنبعاث المقروء من الجهاز ويستخدم المنحنى القياسي في حساب تركيز عينات مجهولة التركيز.

طريقة الحساب:

تركيز الصوديوم (ملليجرام/لتر) = ملليجرام صوديوم/لتر × أ

حيث:                        الحجم النهائي للمحلول المقاس

أ – نسبة التخفيف =

حجم العينة قبل التخفيف

الاحتياطات :

• يوضع الجهاز في مكان بعيد عن الضوء المستمر والشمس والتيارات الهوائية والأتربة وأدخنة السجائر ويراعي عدم التلوث الذي ينشأ من الفلين وورق الترشيح والمنظفات والغسيل غير المناسب .
• الأيونات الشائعة مثل الكلوريد – الكبريتات – والبيكروبونات تتداخل .
• يتجنب انسداد الموقد بالمواد العالقة في العينة بالترشيح من خلال ورق ترشيح .
• يضاف محلول منظف صناعي أيوني في محاليل القياس لتسهيل انسياب المحاليل .
• تحفظ المحاليل في قوارير بلاستيك ونستخدم أوعية صغيرة الحجم لتقليل من الفاقد
• ترج القارورة جيدا قبل أخذ العينة منها .
• يحضر منحني قياسي جديد كلما تغير محلول الليثيوم المستخدم في القياس

المراجع :

• Standard Methods for the examination of water and wastewater , united book press , Maryland , 1995 (Method 3500- Na (d) ) .

الخطوات القياسية

أسس الطريقة :

تقدر كميات ضئيلة من عنصر الكالسيوم بقياس طيف الامتصاص الذري عند طول موجي 422.7 نانومتر الذي يمتص بواسطة ذرات الكالسيوم الحرة في الحالة الغازية ، وتتناسب كثافة الامتصاص مع تركيز الكالسيوم .

الأجهزة والأدوات :

• جهاز طيف الامتصاص الذري المقترن بفرن
• وقت التخفيف ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 125 م
• وقت الترميد ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 1100 م
• وقت الإثارة ودرجة الحرارة 15 ثانية عند 2850 م
• غاز الإزاحة : أرجون
• الطول الموجي المستخدم 422.7 نانومتر
• نتبع كافة التوصيات والتعليمات الموجودة بكتيب تشغيل الجهاز

الكيماويات والمواد :

• محلول مركز من الكالسيوم : يوزن 1.25 جم من كربونات الكالسيوم المجففة عند درجة حرارة 180 م لمدة ساعة قبل الوزن ثم يضاف إليها كمية مناسبة من الماء المقطر الخالي من الأيونات ثم يضاف حمض أيدروكلوريك مخفف حتى تمام ذوبان المعلق المتكون – ويخفف للمحول إلي 1000 ملليلتر بالماء المقطر الخالي من الأيوانات . كل 1 ملليلتر من المحلول – 0.5 مليلجرام كالسيوم (500 ملليجرام /لتر )
• يحضر تركيزات مختلفة من المحلول المركز للكالسيوم لستخدم كمحاليل قياسية يضاف إلي 10 ملليلتر من كل منها 1.0 ملليلتر من كلوريد اللانثانم (يمكن إضافة 2.0 ملليلتر من محلول كلوريد اللانثانم إلي 20.0 ملليلتر من محلول الكالسيوم فيصبح الحجم النهائي 22 ملليلتر )
• محلول كلوريد اللانثانم : يذاب 29 جم من أكسيد اللانثانم في 250 ملليلتر من حمض الأيدروكلوريك ويخفف المحلول إلي 500 ملليلتر بالماء المقطر الخالي من الأيونات .

الطريقة :

• يوصي باجراء تصحيح للخلفية (background correction )
• يمكن استخدام غاز النيتروجين للإزاحة من الفرن .
• عند تحليل عينات مختلفة يجب التأكد من أن استخدام طريقة الإضافة القياسية غير ضروري .
• إذا تطلب الأمر استخدام طريقة الإضافة القياسية يتبع الطريقة الموصوفة في جزء الفلزات .
• يتم تسجيل النتائج في الجهاز بوحدات ميكروجرام /لتر .
• مدي التركيز الأمثل القياسي هو 1- 30 ميكروجرام / لتر ويبلغ حد القياس 0.2 ميكروجرام /لتر

طريقة الحساب :

تركيز الكالسيوم(ملليجرام/لتر) = (ملليجرام كالسيوم /لتر × أ

حيث :                           الحجم القياسي للمحلول المقاس

• نسبة التخفيف=

حجم العينة قبل التخفيف

الاحتياطات :

• يوضع الجهاز في مكان بعيد عن الضوء المستمر والشمس والتيارات الهوائية والأتربة وأدخنة السجائر ويراعي عدم التلوث الذي ينشأ من الفلين وورق الترشيح والمنظفات والغسيل غير المناسب .
• تحفظ المحاليل في قوارير بلاستيك وتستخدم أوعية صغيرة الحجم للتقليل من الفاقد
• ترج القارورة جيدا قبل أخذ العينة منها .
• يحضر منحني قياسي جديد كلما تغير محلول الفلز المستخدم

المراجع :

• Standard methods for the examination of water and wastewater united Book press , Maryland , 1995 ( Method 3500 Ca (B)

أسس الطريقة :

تقدر كميات ضئيلة من عنصر الحديد بقياس طيف الامتصاص الذري عند طول موجي 248.3 نانومتر بواسطة ذرات الحديد الحرة في الحالة الغازية . وتتناسب كثافة الامتصاص مع تركيز عنصر الحديد ويستخدم لذلك جهاز قياس طيف الامتصاص الذري المقترن بالفرن.

الأجهزة والأدوات :

• جهاز قياس طيف الامتصاص الذري المقترن بالفرن
• وقت التجفيف ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 125 °م
• وقت الترميد ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 1000 °م
• وقت التطاير والانتشار ودرجة الحرارة 15 ثانية عند 2700 °م
• غاز الإزاحة : أرجون
• الطول الموجي 248.3 نانومتر
• يجب أن نراعي بعض عوامل التشغيل الأخري وفقا لكتيب الجهاز الصادر من المصنع .

الكيماويات والمواد :

* محلول الحديد : يوزن بدقة 1.0 جم من سلك حديد نقي ويذاب في 5 ملليلتر من حمض النيتريك المعاد تقطيره (يسخن المحلول إذا تطلب الأمر ذلك ) ويكمل المحلول إلي 1 لتر بالماء المقطر الخالي من الأيوانات . (ملليلتر    ملليجرام حديد (1000 ملليجرام /لتر )

* تحضر تركيزات مختلفة من المحلول القياسي لتحضير منحني المعايرة وقت القياس ويجب تحضير منحني المعايرة من محاليل تحتوي على 0.5 % حمض نيتريك

* تحضر مادة تحسين الوسط (Matrix modifier  ) بإذابة 5 جم من نترات الماغنسيوم في لتر من الماء المقطر الخالي من الأيونات ويستخدم 10 ميكرولتر من المحلول لكل 10 ميكرولتر من العينة .

الطريقة :

• يوصي بتصحيح الخلفية (Background correction )
• يمكن استخدام غاز النيتروجين في الإزاحة
• يجب فحص تأثير الوسط لمعرفة ما إذا كانت طريقة الإضافة القياسية مطلوبة أم لا
• مدي التركيز المناسب للقياس يتراوح بين 5-100 ميكروجرام /لتر ويبلغ حد القياس 1 ميكروجرام / لتر

طريقة الحساب :

تركيز الحديد (ملليجرام /لتر ) = ملليجرام الحديد /لتر × أ

حيث :

الحجم النهائي للمحلول المقاس

أ – نسبة التخفيف =

حجم العينة قيل التخفيف

الاحتياطات :

• يوضع الجهاز في مكان بعيد عن الضوء المستمر والشمس والتيارات الهوائية والأتربة وأدخنة السجائر ويراعي عدم التلوث الذي ينشأ من الفلين وورق الترشيح والمنظفات والغسيل غير المناسب .
• تحفظ المحاليل في قوارير بلاستيك وتستخدم أوعية صغيرة الحجم للتقليل من الفاقد
• ترج القارورة جيدا قبل اخذ العينة منها
• يحضر منحني قياسي جديد كلما تغير محلول الفلز القياسي المستخدم .

المراجع :

• USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater , cincinnali ohio , 1983 (Method 136.)
• Standard methods for the examination of water and wastewater united book press Maryland 1995 Method 3500 Fe (B)

أسس الطريقة :

تقدر تركيزات ضئيلة من عنصر الرصاص بقياس طيف الامتصاص الذري عند طول موجي 283.3 نانومتر والذي يمتص بواسطة ذرات الرصاص في الحالة الغازية . وتتناسب كثافة الامتصاص مع تركيز عنص الرصاص ويستخدم لذلك جهاز قياس طيف الامتصاص الذري المقترن بالفرن .

الأجهزة والأدوات :

• جهاز طيف الامتصاص الذري المقترن بالفرن
• وقت التجفيف ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 125 °م
• وقت الترميد ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 500 °م
• وقت الإثارة ودرجة الحرارة 15 ثانية عند 2700 °م
• غاز الإزاحة : أرجون
• الطول الموجي المستخدم 283.3 نانومتر
• تتبع كافة التوصيات والتعليمات الموجودة بكتيب تشغيل الجهاز

الكيماويات والمواد :

• محلول مركز من الرصاص : يوزن 1.599 جم من نترات الرصاص وتذاب في ماء مقطر خالي من الأيونات وعند تمام الذوبان يحمض المحلول باستخدام 10 ملليلتر من حمض النيتريك المقطر ويخفف إلي 1 لتر بالماء المقطر الخالي من الإيونات (كل 1.0 ملليلتر يحتوي على 1.0 ملليجرام من الرصاص أو 1000 ملليجرام /لتر )
• محسن للوسط يتكون من لترات اللانثايم : يذاب 58.64 جم من أكسد اللانثانم في 100 ملليلتر من حمض النتيريك المركز ويخفف المحلول إلي 1000 ملليلتر بالماء المقطر الخالي من الأيونات . (كل 1.0 ملليلتر يحتوي على 50 ملليجرام من اللانثايم).
• محلول قياسي من الرصاص : تحضر تركيزات مختلفة باستخدام الرصاص من المحلول المركز لاستخدامها في تحضير منحني المعايرة
• يجب أن يحتوي كل محلول قياسي على 0.5 % (حجم/حجم) من حمض النيتريك ويضاف 10 ملليلتر من نترات اللانثايم إلي كل 100 ملليلتر من المحلول القياسي المخفف .

الطريقة :

• يوصي بإجراء تصحيح للخلفية (Background correction )
• يمكن الحصول على حساسية مرتفعة بإجراء القياس عند طول موجي قدرة 217 نانومتر ، ولكن ذلك يقلل من مدى التركيز الممكن قياسة ويمكن في هذه الحالة استخدام لمبة تفريغ بدون أقطاب (Lamp Electrode less discharge ) بدلا من لمبة الكاثود المجوف (Lamp Hollow cathode  )  وكذلك استخدام درجة حرارة 4200 °م للإثارة للحصول على نتائج أفضل .

ج- للتقليل من أثر تداخل الكبريتات وحتي تركيز 1500 جزء في المليون يضاف اللانثانم في صورة نترات إلي كل من العينة المراد قياسها والمحاليل للقياسية .

• يجب تنظيف جميع الأدوات الزجاجية جيدا قبل الاستخدام مباشرة حيث يعتبر تلوث الزجاج من المشاكل الرئيسية في تقدير الرصاص
• عند تحليل عينات مختلفة يجب التأكد من أن استخدام طريقة الإضافة القياسية غير ضروري وإذا تطلب الأمر استخدام طريقة القياسية يرجع إلي جزء الفلزات .
• يتم تسجيل النتائج في الجهاز بوحدات ميكروجرام /لتر
• مدي التركيز الأمثل القياسي هو 5- 100 ميكروجرام / لتر ,وحد القياس 1 ميكروجرام /لتر .

طريقة الحساب :

تركيز الرصاص (ملليجرام /لتر) = ملليجرام رصاص /لتر × أ

حيث :

الحجم النهائي للمحلول المقاس

أ- نسبة التجفيف =

حجم العينة قبل التخفيف

الاحتياطات :

• يوضع الجهاز في مكان بعيد عن الضوء المستمر والشمس الهوائية والأتربة وأدخنة السجائر ويراعي عدم التلوث الذي ينشأ من الفلين وورق الترشيح والمنظفات والغسيل غير المناسب
• تحفظ المحاليل في قوارير بلاستيك ونستخدم أوعية صغيرة الحجم للتقليل من الفاقد
• ترج القارورة جيدا قبل اخذ العينة منها
• يحضر منحني قياسي جديد كلما تغير محلول الفلز القياسي المستخدم .

المراجع :

• USHPA methods for chemical analysis of water and wastewater cuecinnati ohio 1983 (Method 239.2 )
• Standard methods for the exanimation of water and wastewater united book press Maryland

أسس الطريقة :

تقدر كميات ضئيلة من عنصر البوتاسيوم بقياس طيف الانبعاث عند طول موجي 766.5 نانومتر ، وتدخل العينة في اللهب لتثار ذراتها تحت ظروف مناسبة . ويقاس طيف انبعاثها الذي يتناسب مع تركيز العنصر

الأجهزة والأدوات :

• جهاز قياس طيف الانبعاث باللهب (Flame photometer ) أو جهاز قياس امتصاص طيف الامتصاص الذري المقرون باللهب .
• أدوات زجاجية تغسل جيدا بمحلول حمض نيتريك مخفف ( 1:15) ثم الماء المقطر الخالي من الايونات

الكيماويات والمواد :

• ماء مقطر خالى من الايونات
• محلول بوتاسيوم (يحتوي 1.0 ملليلتر على 1.0 ملليجرام بوتاسيوم)
• محلول بوتاسيوم قياسي (يحتوي 1.0 ملليلتر على 10.0 ملليجرام بوتاسيوم)
• محلول ليثيوم قياسي (يحتوي 1.0 ملليلتر على 1.0 ملليجرام ليثيوم )

الطريقة

الخطوة (1) : تشغيل الجهاز

• تتبع التوصيات المرفقة في كتيب تشغيل الجهاز حيث يختار طول الموجة القياسي والعوامل الأخري المناسبة .
• يختار ضغط الوقود والهواء أو الأكسجين المناسب لتشغيل ويسخن الجهاز وتصحح التداخلات والخلفية الناتجة من اللهب وتسحب العينة وتدخل إلي اللهب .

الخطوة (2) : قياس الكثافة المباشرة

• تحضر تجربة غفل ومحاليل قياسية من البوتاسيوم تحتوي على المدي من صفر إلي 1.0 ومن صفر إلي 10 ومن صفر إلي 100 ملليجرام /لتر
• يتم البدء بالتركيز الأكبر ويدفع به إلي اللهب لقياس طيف الانبعاث عند طول موجي 766.5 نانومتر
• تكرر الخطورة السابقة مع المحاليل القياسية الأخري المخففة وكذلك مع العينة ويسمح بوقت كاف للحصول على قراءة ثابتة لكل تركيز
• ترسم العلاقة بين التركيز وكثافة طيف الانبعاث المقروء من الجهاز ويستخدم المنحني القياسي في حساب تركيز عينات مجهولة التركيز .

طريقة الحساب :

تركيز البوتاسيوم (ملليجرام/لتر ) = ( ملليجرام بوتاسيوم/لتر في الجزء المقاس) × أ

حيث :

الحجم النهائي للمحلول المقاس

أ- نسبة التخفيف =

حجم العينة قبل التخفيف

الاحتياطات :

• يوضع الجهاز في مكان بعيد عن الضوء المباشر والشمس والتيارات الهوائية والأتربة وأدخنة السجائر ويراعي عدم التلوث الذي ينشأ من الفلين وورق الترشيح والمنظفات والغسيل غير المناسب .
• يتجنب انسداد الموقد بالمواد العالقة في العينة بالترشيح من خلال ورق ترشيح
• يلاحظ تداخلات عندما تكون نسبة الكالسيوم /البوتاسيوم 1 : 10 أو أكثر أو نسبة الماغنسيوم / البوتاسيوم 00 1:1أو أكثر
• يضاف محلول منظف صناعي انيوني في محاليل القياس لتسهيل انسياب المحاليل
• تحفظ المحاليل في قوارير بلاستيك وتستخدم أوعية صغيرة الحجم للتقليل من الفاقد
• ترج القارورة جيدا قبل اخذ العينة منها
• يحضر منحني قياسي جديد كلما تغير محلول الليثيوم المستخدم في القياس

المراجع :

• standards methods for the examination of water and wastewater United book press , Maryland method 3500 K (D)

أسس الطريقة :

تقدر كميات ضئيلة من عنصر المنجنيز بقياس طيف الامتصاص الذري عند طول موجي 279.5 نانومتر الممتص بواسطة ذرات المنجنيز الحرة في الحالة الغازية وتتناسب كثافة الامتصاص مع تركيز العنصر ويستخدم لذلك جهاز قياس طيف الامتصاص الذري المقترن بالفرن

الأجهزة والأدوات :

• جهاز طيف الامتصاص الذري المقترن بالفرن
• وقت التجفيف ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 125 °م
• وقت الترميد ودرجة الحرارة 30 ثانية عند 1000 °م
• وقت الإثارة ودرجة الحرارة 15 ثانية عند 2700 °م
• غاز الإزاحة : أرجون
• الطول الموجي المستخدم 279.5 نانومتر
• نتبع كافة التوصيات والتعليمات الموجودة بكتيب تشغيل الجهاز

الكيماويات والمواد :

• محلول مركز من المنجنيز : يوزن 1.0 جم من عنصر المنجنيز ويذاب في 10 ملليلتر من حمض النيتريك المقطر وبعد تمام الذوبان يخفف إلي 1 لتر بالماء المقطر الخالي من الإيوانات (كل 1.0 ملليلتر يحتوي على 1.0 ملليجرام من المنجنيز أو 1000 ملليجرام /لتر )
• تحضر تحفيفات من المحلول المركز للاستخدام في تحضير المنحني القياسي وقت القياس وتستخدم هذه المحاليل أيضاً في حالة تطبيق طريقة الإضافية القياسية
• محسن للوسط : يتكون من 5 جم من نترات ماغنسيوم /لتر من الماء المقطر الخالي من الايونات ويستخدم 10 ميكرولتر منه لكل 10 ميكرولتر من العينة .

الطريقة :

• يوصي بإجراء تصحيح للخلفية (Background correction )
• يمكن استخدام غاز النيتروجين للإزاحة
• عند تحليل عينات مختلفة يجب التأكد من أن استخدام طريقة الإضافة القياسية غير ضروري
• إذا تطلب الأمر استخدام طريقة الإضافة القياسية تتبع الطريقة الموصوفة في جزء الفلزات
• يتم تسجيل النتائج في الجهاز بوحدات ميكروجرام/لتر
• مدي التركيز الأمثل القياسي هو 1- 30 ميكروجرام /لتر وحدة القياس 0.2 ميكروجرام /لتر

طريقة الحساب :

تركيز المنجنيز (ملليجرام /لتر ) = ملليجرام منجنيز /لتر × أ

حيث :

الحجم النهائي للمحلول المقاس

أ- نسب التخفيف =

حجم العينة قبل التخفيف

الاحتياطات :

• يوضع الجهاز في مكان بعيد عن الضوء المستمر والشمس والتيارات الهوائية والأتربة وأدخنة السجائر ويراعي عدم التلوث الذي ينشأ من الفلين وورق الترشيح والمنظفات والغسيل غير المناسب
• تحفظ المحاليل في قوارير بلاستيك وتستخدم أوعية صغيرة الحجم لتقليل من الفاقد
• ترج القارورة جيدا قبل اخذ العينة منها
• يحضر منحني قياسي جديد كلما تغير محلول الفلز القياسي المستخدم

المراجع :

• USEPA methods for chemical analysis of water and wastewater Cincinnati , Ohio , 1983 (method 243.2 )
• Standard methods for the examination of water and wastewater , united book press Maryland , 1995 (method 3500- Mn (B) .