مهم ترین خصوصیات آب و خاک چیست؟

در این مقاله ما به دو پارامتر مهم از خصوصیات آب و خاک یعنی پی اچ و هدایت الکتریکی می پردازیم. ابتدا مفاهیم اولیه این دو پارامتر را توضیح داده و سپس نحوه توصیف محیط توسط این دو معیار را شرح می دهیم.

Ph و رسانایی الکتریکی چیست؟

توصیف یک محیط، مانند یک بدنه آب، با اندازه گیری pH و هدایت الکتریکی (EC) اغلب مفید است. pH اندازه گیری اسیدیته آب یا خاک بر اساس غلظت یون هیدروژن آن است و از نظر ریاضی به عنوان لگاریتم منفی غلظت یون هیدروژن تعریف می شود.pH = -log[H+]، جایی که براکت‌های اطراف H+ نماد «تمرکز» هستند.pH یک ماده در مقیاس لگاریتمی از 1-14 متغیر است، که در آن pH 1-6 اسیدی، PH 7 خنثی و pH 8-14 بازی است. PH پایین‌تر با [H+] بالاتر مطابقت دارد، در حالی که pH بالاتر با [H+] پایین‌تر همراه است.رسانایی الکتریکی (EC) اندازه گیری مواد محلول در یک محلول آبی است که به توانایی ماده برای هدایت جریان الکتریکی از طریق آن مربوط می شود. EC بر حسب واحدهایی به نام Seimens در واحد سطح (به عنوان مثال mS/cm یا miliSeimes در سانتی متر) اندازه گیری می شود و هر چه ماده محلول در نمونه آب یا خاک بیشتر باشد، EC در آن ماده بالاتر خواهد بود.

pH و رسانایی الکتریکی چگونه اندازه گیری می شوند؟

برای اندازه گیری PH نمونه می توان از متر و پروب یا کاغذ تورنسل استفاده کرد. دقیق‌تر، اما گران‌تر از این روش‌ها، متر و پروب است. PH مترها با استفاده از محلول های خاص یا بافرهایی با مقدار pH شناخته شده کالیبره می شوند. پروتکل های کالیبراسیون را می توان در دستورالعمل های سازنده پیدا کرد، اما یک پروتکل ساده شده را نیز می توان یافت.

استفاده از کاغذ تورنسل یا pH روش ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر برای اندازه‌گیری pH است. در این روش از نوارهای کاغذ مخصوصی استفاده می شود که بر اساس pH محلول نمونه تغییر رنگ می دهند. این نوارها دارای وضوح های مختلفی هستند، از مقایسه ساده اسید در مقابل باز تا وضوح محدود مقادیر pH. این نوارهای کاغذی می توانند اختلاف pH 0.2-0.3 را در یک نمونه اندازه گیری کنند. کاغذ تورنسل بر اساس اسیدی یا بازی بودن محلول نمونه تغییر رنگ می دهد و به ترتیب قرمز یا آبی می شود. نوارهای pH با تغییر رنگ نیز pH نمونه را نشان می دهند. این رنگ ها بر روی بسته بندی نشان داده شده اند و برای محدوده pH و تولید کنندگان مختلف متفاوت است.

هدایت الکتریکی را می توان با استفاده از متر و پروب نیز اندازه گیری کرد. این کاوشگر از دو الکترود فلزی با فاصله 1 سانتی متر از هم تشکیل شده است (بنابراین واحد اندازه گیری microSeimens یا milliSeimes در هر سانتی متر است). یک ولتاژ ثابت در سراسر الکترودها اعمال می شود و در نتیجه جریان الکتریکی از نمونه آبی عبور می کند. از آنجایی که جریان عبوری از آب متناسب با غلظت یون های محلول در آب است، هدایت الکتریکی را می توان اندازه گیری کرد. هر چه غلظت نمک/یون محلول بیشتر باشد، نمونه رسانایی بیشتری دارد و در نتیجه میزان رسانایی بالاتر است.

چگونگی پروتکل ها و نگرانی ها برای اندازه گیری pH و EC

در زیر پروتکل های کلی برای اندازه گیری pH و EC آورده شده است. دستورالعمل ها و دستورالعمل های سازنده در صورت وجود باید رعایت شود.·  اندازه گیری PH مایع با استفاده از PH متر و پروب:PH متر را روشن کنید و پروب را با استفاده از دو محلول استاندارد کالیبره کنید (بافرهای pH 4، 7 و 10 توصیه می شود، بسته به محدوده ای که اندازه گیری می کنید). روش های کالیبراسیون بسته به ابزار متفاوت است، بنابراین پیروی از دستورالعمل های سازنده بسیار توصیه می شود. مطمئن شوید که پروب را با استفاده از آب دیونیزه شده بین بافرها کاملاً بشویید و با دقت پروب را با استفاده از دستمال مرطوب کیم خشک کنید. PH متر باید قبل از هر استفاده کالیبره شود (قبل از هر سری از نمونه ها، نه بین هر نمونه) یا هنگام اندازه گیری محدوده وسیعی از pH.کالیبراسیون را با اندازه گیری pH محلول های استاندارد به جای کالیبراسیون در حالت اندازه گیری بررسی کنید.آب نمونه را در یک ظرف شیشه ای یا پلاستیکی جمع آوری کنید. به اندازه کافی جمع آوری کنید تا نوک پروب بتواند در نمونه غوطه ور شود. یا پروب را با آب دیونیزه شده (و لکه خشک کنید) یا با نمونه قبل از قرار دادن پروب در ظرف جمع آوری بشویید.پروب را در نمونه فرو کنید و صبر کنید تا PH روی متر ثابت شود. بسیاری از کنتورها دارای تصحیح اتوماتیک دما (ATC) هستند که PH را با در نظر گرفتن دما محاسبه می کند، اگر کنتور شما این ویژگی را ندارد، ممکن است نیاز به تنظیم یک دکمه روی متر برای اصلاح PH برای دما داشته باشید. زمانی که PH ثابت است، اندازه گیری را ثبت کنید.

· اندازه گیری EC نمونه مایع با استفاده از متر و پروب:EC متر را روشن کنید و پروب را با استفاده از یک محلول استاندارد با رسانایی شناخته شده کالیبره کنید (استانداردی را انتخاب کنید که نزدیک به چیزی باشد که فکر می کنید نمونه است). روش های کالیبراسیون بسته به ابزار متفاوت است، بنابراین پیروی از دستورالعمل های سازنده بسیار توصیه می شود. حتماً قبل و بعد از کالیبراسیون با استفاده از آب دیونیزه شده پروب را کاملاً بشویید و با دقت پروب را با استفاده از دستمال مرطوب کیم خشک کنید. EC مترها باید قبل از هر استفاده کالیبره شوند (قبل از هر سری از نمونه ها، نه بین هر نمونه) یا هنگام اندازه گیری محدوده وسیعی از EC.کالیبراسیون را با اندازه گیری EC محلول های استاندارد در اندازه گیری به جای کالیبراسیون بررسی کنید.آب نمونه را در یک ظرف شیشه ای یا پلاستیکی جمع آوری کنید. به اندازه کافی جمع آوری کنید تا نوک پروب بتواند در نمونه غوطه ور شود. یا پروب را با آب دیونیزه شده (و لکه خشک کنید) یا با نمونه قبل از قرار دادن پروب در ظرف جمع آوری بشویید.پروب را در نمونه فرو کنید و منتظر بمانید تا قرائت EC روی متر تثبیت شود. بسیاری از کنتورها دارای تصحیح اتوماتیک دما (ATC) هستند که EC را با در نظر گرفتن دما محاسبه می کند، اگر کنتور شما این ویژگی را ندارد، ممکن است لازم باشد یک دکمه روی کنتور تنظیم کنید تا EC را برای دما اصلاح کنید. هنگامی که قرائت EC پایدار است، اندازه گیری را ثبت کنید.

·  اندازه گیری PH خاک: PH خاک را می توان با استفاده از PH متر (معمولاً مخلوط کردن نمونه خاک با آب یا محلول نمک) یا با افزودن رنگ به خاک و مشاهده تغییر رنگ اندازه گیری کرد که می توان آن را با نمودار تعیین pH مقایسه کرد. روش دوم را می توان با استفاده از کیتی که حاوی مواد شیمیایی لازم است انجام داد. برای اطلاعات بیشتر در مورد اندازه گیری pH خاک و چرایی اهمیت pH خاک، لطفاً به وب سایت NRCS Soil pH مراجعه کنید. ·        اندازه گیری EC خاک:EC خاک را می توان از طریق الکترودهایی که مستقیماً در زمین قرار می دهند یا با استخراج آب خاک با استفاده از یک لایسیمتر (وسیله ای که از مکش برای استخراج خاک یا آب زیرزمینی از زمین استفاده می کند. EC آب زیرزمینی را نیز می توان با استفاده از یک کاوشگر وارد شده در چاه اندازه گیری کرد. یک لوله سوراخ‌دار وارد شده به زمین که می‌تواند ارتفاع سطح آب را اندازه‌گیری کند) یا پیزومتر (لوله‌ای که فقط در پایین باز می‌شود که پتانسیل آب را در عمقی که دهانه قرار دارد اندازه‌گیری می‌کند) روش الکترود از یک سری خاص از پروب‌ها، دو تا که جریان الکتریکی را از خاک عبور می دهد و دو تای آنها افت ولتاژ را اندازه گیری می کنند.برای اندازه گیری EC آب خاک، آب از یک لایسیمتر، چاه یا پیزومتر استخراج می شود و اندازه گیری می شود.به طور متناوب، یک کاوشگر متصل به کنتور را می توان به یک متر پایین آورد. چاه یا پیزومتر و EC مایع را می توان به این روش اندازه گیری کرد.

تجزیه و تحلیل نتایج

اندازه‌گیری‌های pH و EC می‌تواند بسیار متفاوت باشد و تحت‌تاثیر عوامل محیطی متعددی از جمله آب و هوا، زیست‌های محلی (گیاهان و جانوران)، سنگ بستر و زمین‌شناسی سطحی و همچنین تأثیرات انسانی بر زمین قرار می‌گیرد. مقادیر رایج pH و EC برای محیط‌های خاص را می‌توان در ادبیات، مانند مقالات مجلات یا کتاب‌های درسی با داوری همتایان یافت. به طور کلی، PH بین 1-6 اسیدی، 7 خنثی و 8-14 بازی در نظر گرفته می شود. آبهای نسبتاً رقیق، مانند آب مقطر یا آب مذاب یخبندان، رسانایی الکتریکی پایینی دارند که از صفر تا محدوده میکروسیمن متغیر است، در حالی که جریان‌های معتدل و دریاچه‌ها، به‌ویژه آن‌هایی که سهم قابل‌توجهی از آب زیرزمینی دارند، عموماً رسانایی الکتریکی بالاتری دارند.

فروشگاه تجهیزات آزمایشگاهی روناکو با ارائه انواع مدل های مختلف پی اچ متر و هدایت سنج در سایز ها و مارک های مختلف اماده ارائه خدمات به کاربران و مشتریان گرامی می باشد. جهت بازدید از محصولات این فروشگاه بر روی اینجا کلیک فرمایید..