جهاز تحليل العكارة المتكامل عبر الإنترنت لمياه الشرب

العكارة، وهي مقياس لدرجة تعكر السوائل، تُعتبر مؤشرًا بسيطًا وأساسيًا لجودة المياه. وقد استُخدمت لعقود في مراقبة مياه الشرب، بما في ذلك تلك الناتجة عن الترشيح. يتضمن قياس العكارة استخدام شعاع ضوئي ذي خصائص محددة لتحديد الوجود شبه الكمي للجسيمات في عينة الماء أو أي سائل آخر. يُشار إلى شعاع الضوء باسم شعاع الضوء الساقط. تتسبب المادة الموجودة في الماء في تشتت شعاع الضوء الساقط، ويتم الكشف عن هذا الضوء المشتت وقياسه كميًا وفقًا لمعيار معايرة قابل للتتبع. كلما زادت كمية الجسيمات الموجودة في العينة، زاد تشتت شعاع الضوء الساقط، وبالتالي زادت العكارة الناتجة.

أي جسيم داخل العينة يمر عبر مصدر ضوء ساقط محدد (غالبًا مصباح متوهج، أو صمام ثنائي باعث للضوء (LED)، أو صمام ليزر) يمكن أن يساهم في العكارة الكلية في العينة. الهدف من الترشيح هو إزالة الجسيمات من أي عينة معينة. عند أداء أنظمة الترشيح بشكل صحيح ومراقبتها باستخدام مقياس العكارة، سيتم تمييز عكارة النفايات بقياس منخفض ومستقر. تصبح بعض مقاييس العكارة أقل فعالية في المياه فائقة النظافة، حيث تكون أحجام الجسيمات ومستويات عددها منخفضة للغاية. بالنسبة لمقاييس العكارة التي تفتقر إلى الحساسية عند هذه المستويات المنخفضة، يمكن أن تكون تغيرات العكارة الناتجة عن خرق المرشح صغيرة جدًا بحيث تصبح غير قابلة للتمييز عن ضوضاء خط الأساس للعكارة للجهاز.

لهذه الضوضاء الأساسية مصادر متعددة، منها ضوضاء الجهاز الكامنة (الضوضاء الإلكترونية)، والضوء الشارد للجهاز، وضوضاء العينة، وضوضاء مصدر الضوء نفسه. هذه التداخلات تراكمية، وتُصبح المصدر الرئيسي لاستجابات العكارة الإيجابية الكاذبة، وقد تؤثر سلبًا على حد كشف الجهاز.

يُعد موضوع المعايير في القياسات العكارية معقدًا جزئيًا بسبب تنوع أنواع المعايير الشائعة الاستخدام والمقبولة لأغراض إعداد التقارير من قِبل منظمات مثل وكالة حماية البيئة الأمريكية (USEPA) والطرق القياسية، وجزئيًا بسبب المصطلحات أو التعريفات المُطبقة عليها. في الإصدار التاسع عشر من الطرق القياسية لفحص المياه ومياه الصرف الصحي، تم توضيح تعريف المعايير الأولية مقابل المعايير الثانوية. تُعرّف الطرق القياسية المعيار الأولي بأنه معيار يُحضّره المستخدم من مواد خام قابلة للتتبع، باستخدام منهجيات دقيقة وفي ظل ظروف بيئية مُتحكم فيها. في مجال العكارة، يُعد فورمازين المعيار الأولي الحقيقي الوحيد المُعترف به، وتُعزى جميع المعايير الأخرى إلى فورمازين. علاوة على ذلك، ينبغي تصميم خوارزميات الأجهزة ومواصفات أجهزة قياس العكارة بناءً على هذا المعيار الأولي.

تُعرّف الطرق القياسية حاليًا المعايير الثانوية بأنها المعايير التي يُعتمدها المُصنِّع (أو جهة اختبار مستقلة) لإعطاء نتائج معايرة للأجهزة مُكافئة (ضمن حدود معينة) للنتائج المُحصَّلة عند معايرة الجهاز بمعايير فورمازين المُعدّة من قِبَل المستخدم (المعايير الأولية). تتوفر معايير مُختلفة مُناسبة للمعايرة، بما في ذلك مُعلَّقات فورمازين تجارية مُخزَّنة بتركيز 4000 وحدة حرارية بريطانية، ومُعلَّقات فورمازين مُستقرة (معايير فورمازين المُستقرة StablCal™، والتي تُعرف أيضًا باسم معايير StablCal أو حلول StablCal أو StablCal)، ومُعلَّقات تجارية من الكريات الدقيقة من كوبوليمر ستايرين ديفينيل بنزين.