شاخص های سنجش آب، شاخص هایی هستند که به دانشمندان حوزه بررسی سلامت آب کمک می کنند تا آن ها بتوانند میزان سلامت آب و نیز بهره مندی از املاح مورد نیاز موجود در آن، اطلاعات مورد نیاز خود را بدست آورده و در تولید و حفظ آب گوارا برای مصرف جوامع بشری، مورد استفاده قرار دهند.

آب سالم و تمیز دارای خواص مفید

TDS  چیست؟

یکی از شاخص های سنجش آب، TDS می باشد که، اندازه کل غلظت یون را نشان می دهد، که شامل کاتیون هایی مانند کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سدیم، آلومینیوم، آهن و منگنز و همچنین آنیون هایی مانند بی کربنات، کربنات، کلرید، سولفات و نیترات می باشند.

آب تصفیه شده و آب مقطر می توانند TDS با ارزش کمتر از 10 میلی گرم در لیتر را داشته باشند .

دستگاه سنجش سختی آب (TDS)

انواع مقادیر TDS بسته به منبع تأمین آب و زمین شناسی محل آن منبع، به طور قابل توجهی متفاوت است.

دامنه معمولی آب، برای آب های کم وزن ، متوسط ​​و زیاد دارای TDS به ترتیب کمتر از100 ، بین 101-250 ، و بین 251-500 میلی گرم در لیتر می باشد.

آب نزدیک به TDS صفر، دارای طعمی سطحی است. در ایالات متحده ارزیابی های خوش بینانه آب آشامیدنی، طبق بررسی هایی در رابطه با شاخص های سنجش آب، موارد زیر را در رابطه با رتبه بندی TDS یافته اند:

  • 80 میلی گرم در لیتر: عالی
  • بین 81-450 میلی گرم در لیتر: خوب
  • بین 451-800 میلی گرم در لیتر: عادلانه
  •  بین 801-1000 میلی گرم: ضعیف
  •  بیشتر از 1000 میلی گرم در لیتر: غیرقابل قبول
دستگاه دیجیتالی سنجش سختی آب

بیشتر آب ها، دارای سطح TDS کمتر از 500 میلی گرم در لیتر هستند ،که در آن نقطه ، TDS هیچ اثر نامطلوبی بر روی طعم نمی گذارد.

pH چیست؟

از دیگر شاخص های سنجش آب، pH، می باشد. یکی از متداول ترین تجزیه و تحلیل ها در آزمایش خاک و آب، اندازه گیری استاندارد چگونگی اسید یا قلیایی محلول است. این در مقیاس میزان بین 0 – 14 اندازه گیری می شود .  pH  7، خنثی ، pH کمتر از 7، اسیدی؛ و pH بالاتر از 7 نشان دهنده خاصیت بازی است.

در این مدل از شاخص های سنجش آب، هرچه pH به 1 نزدیک تر شود، آن آب اسیدی تر شده و هرچه pH نزدیکتر به 14 باشد، بازی تر است. اسیدها و باز ها دو حالت مانند گرما و سرما هستند.

جدول مربوط به خاصیت PH مواد مختلف

مخلوط کردن اسیدها و بازها با هم حتی می تواند اثراتی بیش از مخلوط کردن آب گرم و سرد ایجاد کنند.

مقیاس pH، لگاریتمی است، به این معنی که، یک واحد کاهش در pH، برابر است با افزایش ده برابر اسیدیته در آن.

به عنوان مثال، اسید موجود در آب گوجه فرنگی با (pH=4 ) ده برابر بیشتر از اسید موجود در قهوه سیاه با (pH=5) است .

یون های هیدروژن (H +) و هیدروکسید (OH-) یون های اتم و یا گروه های اتمی با بار منفی یا مثبت هستند که میزان اسیدیته را کنترل می کنند .

pH، غلظت یون های  (+H) ، و هیدروکسید (OH-) ، که آب را تشکیل می دهند را اندازه می گیرد.

چرا pH مهم است؟

موجودات آبزی برای رشد مطلوب و بقا به pH آب بدن خود نیاز دارند. اگرچه هر ارگانیسم دارای pH ایده آل است، اکثر موجودات آبزی pH  8 را ترجیح می دهند.

در خارج از این محدوده، ارگانیسم ها از نظر فیزیولوژیکی، تحت فشار قرار می گیرند.

شیوه استفاده از دستگاه تست شاخص PH

وقتی دو یون در غلظت برابر باشند، آب خنثی است، در حالی که اگر (H+)>(OH-) ، آب اسیدی می باشد و هنگامی که (OH-)>(H+) بازی می شود.

تولید مثل را می توان با pH خارج از محدوده، تحت تأثیر قرار داد و حتی اگر pH خیلی بیشتر از حد مطلوب خود باشد، ممکن است حتی باعث مرگ ارگانیسم ها شوند. علاوه بر تأثیر مستقیم بر فیزیولوژی موجودات آبزی، جنبه های اضافی پویایی دریاچه نیز تحت تأثیر pH قرار می گیرد.

pH پایین باعث می شود، عناصر و ترکیبات سمی به داخل آب بیایند که در آنجا توسط آبزیان یا گیاهان آبزی گرفته و مصرف می شوند.

تغییرات در pH همچنین، در دسترس بودن مواد مغذی گیاهان مانند فسفات، آمونیاک، آهن و فلزات کمیاب در آب، تأثیر می گذارد.

ORP چیست ؟

از دیگر شاخص های سنجش آب ORP می باشد. در تعریف ORP نظر شما را به توضیحات زیر جلب می نمائیم.

پتانسیل کاهش اکسیداسیون را ORP می نامیم . به زبان ساده، از منظر میکروبی، یک ماده شیمیایی اکسید کننده الکترون ها را از غشای سلولی دور می کند و باعث بی ثباتی و نشت آن می شود.

دستگاه دیجیتالی سنجش ORP

 ORP اندازه گیری شده در میلی ولت ،  یک روش اصلی برای استاندارد سازی پارامترهای ضد عفونی آب می باشد .

به جای اینکه به طور انحصاری میزان دوز را کنترل کنیم ، فعالیت را کنترل می کنند، زیرا ORP بدون توجه به کیفیت آب، پتانسیل ضد میکروبی آب را منعکس می کند.

ارتباط ORP ، pH  و PPM

در این بخش ارتباط کلی شاخص های سنجش آب را با یکدیگر بررسی می کنیم. بر این اساس، اندازه گیری متداول ORP در مقیاس میلی ولت معمولاً در رابطه ای خطی با نرخ هایی نیست که در صنعت  استفاده می شوند.

به طور کلی، افزایش ده برابری در غلظت کلر آزاد ، منجر به افزایش نسبی ORP نمی شود.

برای آب تمیز، 3 تا 5 ppm کلر آزاد، چیزی بیش از حد مجاز کنترل میکروبی کافی ، برای باکتری های شناور آزاد در مدت زمان تماس بسیار کوتاه، فراهم می کند. این کیفیت آب به احتمال زیاد منجر به اندازه گیری 650-700 میلی ولت می شود.

میزان شاخص ORP برخی مواد

اگر pH آب 6/5 تا 7 باشد، کاهش pH به 6  باعث افزایش ORP می شود و دلیل آن این است که، اسید هیپوکلروز (HOCl) بیشتر در دسترس می باشد.

افزایش pH به 8 مقدار ORP را کاهش می دهد، زیرا یون های هیپوکلریت (OCl-)بیشتری در آن وجود دارند.

با حفظ ثابت pH ، و با افزودن کلر بیشتر، ORP را به بالای 900 تا 950 میلی ولت و عموماً در حدود ( 25 HOCl ppm)  افزایش می دهد.

نوسانات کلر آزاد منجر به افزایش قابل توجهی در ORP نمی شود؛ ولی ممکن است، منجر به ایجاد ضد عفونی کننده های ناخواسته فرآورده ها و آسیب به محصول و لکه دار شدن طعم آب شود.

مرجع : escholarship