الغرض والمبدأ

يصف هذا البروتوكول طريقة القياس الإلكترومتري لدرجة الحموضة (pH) في عينات مياه الشرب والمياه السطحية ومياه الآبار. يعتمد المبدأ على قياس فرق الجهد الكهربائي لخلية إلكترود حساسة للـ pH عند درجة حرارة معيارية.

الكواشف والمعدات اللازمة

• ماء مقطر أو منزوع المعادن لشطف الإلكترودات.
• محاليل منظمة (Buffer solutions) قياسية لمعايرة الجهاز: pH 4.01، pH 7.00، و pH 10.00.
• مقياس درجة الحموضة (pH-mètre) مجهز بإلكترود مدمج لقياس الحرارة.
• كؤوس زجاجية (Béchers) نظيفة ومجففة.
• مخلاط مغناطيسي (Agitateur magnétique) وقضبان تحريك.

خطوات العمل والتحليل

1. شطف إلكترود الـ pH بالماء المقطر وتجفيفه بلطف بورق تنظيف ناعم.
2. معايرة جهاز الـ pH-mètre باستخدام محلولين منظمين على الأقل (مثلاً 7.00 و 4.01 لمياه الحنفية، أو 7.00 و 10.00 للمياه القلوية) وتعديل الجهاز.
3. قياس درجة حرارة العينة حيث يفضل أن تكون القراءة عند درجة حرارة 25 مئوية أو تفعيل التعويض التلقائي للحرارة (ATC).
4. شطف الإلكترود مجدداً، ثم غمره في كأس يحتوي على عينة الماء المحضرة تحت تحريك مغناطيسي خفيف وبدون تكوين فقاعات هواء.
5. الانتظار حتى يستقر مؤشر الجهاز، ثم تسجيل القيمة المعروضة لدرجة الحموضة وتدوين درجة الحرارة المرافقة.

السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى وصف الطريقة الكهربائية المتبعة لقياس وتحديد الموصلية الكهربائية في عينات المياه المختلفة.

تنطبق هذه الطريقة على جميع أنواع المياه: مياه الشرب (مياه التوزيع والشبكات)، المياه الجوفية، المياه السطحية، ومياه الصرف الصحي.

المراجع والتعريفات

المرجع المعتمد: المعيار الجزائري NA 749 (جودة المياه - تحديد الموصلية الكهربائية)، بالإضافة لأدلة التشغيل الخاصة بالشركات المصنعة للأجهزة المستخدمة.

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير نظيفة ومحكمة الإغلاق. يجب حفظ العينات في مبرد درجة حرارته تتراوح بين 1 و 5 درجات مئوية، ويشترط ألا تتعدى المدة الفاصلة بين أخذ العينة وإجراء التحليل 24 ساعة لضمان استقرار الخواص الأيونية. يجب ترك العينة لتأخذ درجة حرارة الغرفة (حوالي 20-25°م) قبل بدء القياس.

الأجهزة والمعدات اللازمة

• جهاز قياس الموصلية الكهربائية (Conductivimètre) مجهز بخلية قياس من البلاتين ومستشعر حراري مدمج للتعويض التلقائي للحرارة (ATC) (مثل أجهزة: Mettler Toledo MC 226 أو WTW inoLAB Cond 720).
• كؤوس زجاجية مخبرية (Béchers) نظيفة ومجففة.
• ماء مقطر عالي النقاوة لشطف خلية القياس.
• محلول عياري قياسي لمعايرة الجهاز بتركيز معلوم (1413 µS/cm عند 25 درجة مئوية).

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: المعايرة والتحقق (Étalonnage et Vérification):
   - تتم معايرة جهاز الـ Conductivimètre **شهرياً** باستخدام المحلول المعياري القياسي (1413 µS/cm).
   - يتم إجراء عملية تحقق يومية (Vérification) لدقة الجهاز قبل البدء بالتحاليل اليومية باستخدام نفس المحلول القياسي.
   - يُشطف الإلكترود جيداً بالماء المقطر ويُجفف بلطف بمنديل ورقي ناعم قبل القياس وبعده.
2. ثانياً: قياس الموصلية الكهربائية للعينة:
   - صب كمية كافية من عينة المياه في كأس زجاجي نظيف لغمر الإلكترود بالكامل.
   - اغمر الإلكترود (خلية الموصلية) في العينة مع الحرص على أن يكون في وسط الكأس ولا يلامس الجدران أو القاع، وتأكد من خلو تجويف الخلية من فقاعات الهواء.
   - اضغط على زر القراءة (READ أو AR) وانتظر حتى يستقر مؤشر الاستقرار على الشاشة.
   - سجل قيمة الموصلية الظاهرة على الشاشة بوحدة (µS/cm) أو (mS/cm).
3. ثالثاً: قياس إجمالي المواد الصلبة المذابة (TDS):
   - اغمر الإلكترود بنفس الطريقة في العينة.
   - اضغط على زر التحويل (TDS Mode) لتظهر قيمة ملوحة المياه الإجمالية مباشرة على شاشة الجهاز بوحدة المليغرام في اللتر (mg/l).

التعبير عن النتائج وتوثيقها

تُدون وتسجل القراءة النهائية مباشرة بوحدة **الميكروسيمنز لكل سنتيمتر (µS/cm)** أو الميكروموهز (µmho/cm) عند درجة حرارة مرجعية معيارية تبلغ 25 درجة مئوية. يقوم معوض الحرارة المدمج بالجهاز بتصحيح القراءة تلقائياً عند القياس في درجات حرارة أخرى.

السلامة والنظافة المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المخبري المتبع لقياس وتحديد نسبة العكارة (Turbidité) في عينات المياه المختلفة.

تنطبق هذه الطريقة على المياه الطبيعية، المياه الموجهة للاستهلاك البشري، مياه المسابح، ومياه الصرف الصحي. يغطي مجال القياس من 0 إلى 4000 NTU باستخدام مقياس العكارة النيفيلومتري.

المراجع والتعريفات

المراجع المعتمدة: المعيار الجزائري NA 746 ودليل الاستخدام والتشغيل للشركة المصنعة للجهاز.

أخذ العينات وحفظها

يجب إجراء قياس العكارة في أسرع وقت ممكن فور استلام العينة في المختبر لتفادي ترسب الجسيمات أو تغير توازنها. في حال تعذر القياس الفوري، تُحفظ العينات في درجة حرارة تتراوح بين 1 و 5 درجات مئوية (أو 4 ± 2°م)، على ألا تتجاوز مدة الحفظ القصوى 24 ساعة. يُشترط ترك العينات لتأخذ درجة حرارة الغرفة قبل البدء بالتحليل.

الأجهزة والمعدات وإعدادات الضبط

جهاز مقياس العكارة (Turbidimètre) نيفيلومتري مثل جهاز HACH 2100 N.

إرشادات الضبط المعيارية للجهاز:

• يجب إبقاء الجهاز متصلاً بالكهرباء (قيد التشغيل دائماً) لضمان استقرار خلية القياس واللمبة الضوئية.
• ضبط الجهاز على النطاق التلقائي (Auto-range) بالضغط على زر `RANGE`.
• تفعيل وضع دمج الإشارة (`SIGNAL AVG`) لتقليل تأثير تذبذب القراءة الناجم عن حركة الجسيمات العالقة في مسار الضوء.
• اختيار وضع القياس الحجمي (`RATIO`) ووحدة القياس (`NTU`).

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: معايرة الجهاز والتحقق (Etalonnage et Vérification):
   - تتم معايرة الجهاز تلقائياً **مرة واحدة كل شهر** باستخدام 5 محاليل معيارية تجارية معتمدة (<0.1 NTU, 20 NTU, 200 NTU, 1000 NTU, 4000 NTU).
   - يتم التحقق اليومي من دقة الجهاز باستخدام محلولين معيارين معلومين (يفضل <0.1 و 20 NTU) وتسجيل القيم في بطاقات المراقبة.
2. ثانياً: إجراء قياس عكارة العينة:
   - اترك العينة لتصل لدرجة حرارة الغرفة، ثم امزجها بهدوء شديد (Homogénéisé doucement) لتجنب تشكل فقاعات هواء.
   - اغسل كوفيت القياس (Cuve) الزجاجية بكمية قليلة من عينة الماء المراد فحصها.
   - املأ الكوفيت بالعينة وتأكد من عدم وجود فقاعات هواء ملتصقة بالجدار الداخلي، ثم أحكم إغلاقها بالغطاء.
   - جفف الكوفيت تماماً من الخارج باستخدام ورق تنظيف ناعم.
   - أدخل الكوفيت في حجرة القياس بحيث يتطابق السهم الأبيض الموجود عليها مع العلامة المرجعية في الجهاز، ثم أغلق غطاء حجرة القياس.
   - انتظر بضع ثوانٍ حتى يستقر الرقم وسجل القراءة المعروضة على الشاشة.
   - أخرج الكوفيت مباشرة، وأفرغ العينة واشطف الكوفيت جيداً بالماء المقطر.

إرشادات الصيانة الوقائية للكوفيتات والأجهزة

• عدم ترك السوائل: تجنب ترك كوفيت القياس ممتلئة بالماء داخل حجرة الجهاز لفترات طويلة تفادياً للتكثيف وتأثير الرطوبة على البصريات.
• التشغيل المستمر: يُنصح بترك جهاز قياس العكارة في وضع التشغيل (ON) طوال الـ 24 ساعة إذا كان المختبر يشتغل بانتظام لضمان استقرار شدة الضوء.
• نظافة الكوفيتات الزجاجية: استخدم دائماً كوفيتات نظيفة وخالية تماماً من الخدوش أو البصمات لتجنب انحراف وتشتيت الضوء الساقط.
• الغسيل الحمضي الدوري: يُشترط غسل كوفيتات القياس باستخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف (HCl) مرة واحدة أسبوعياً للتخلص من الترسبات الكلسية الدقيقة وضمان بريقها.

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يحدد هذا البروتوكول الطريقة الكيميائية لتقدير تركيز الأمونيوم (NH₄⁺) باستخدام طريقة القياس الطيفي للامتصاص الجزيئي (Spectrométrie d'absorption moléculaire) في مياه الشرب، المياه الخام، ومياه الصرف.

تنطبق هذه الطريقة على جميع أنواع المياه باستثناء مياه البحر. يغطي مجال القياس المباشر التركيزات التي تتراوح بين 0.02 و 1.0 ملغ/لتر من الأمونيوم. أما بالنسبة للتركيزات الأعلى، فيجب إجراء تخفيف (Dilution) للعينة بالماء المقطر قبل القياس.

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير نظيفة مناسبة (من الزجاج أو البولي إيثيلين). يجب حفظ العينات فور جمعها في درجة حرارة تتراوح بين 1 و 5 درجات مئوية، وتبقى صالحة للتحليل المخبري لمدة تصل إلى 21 يوماً كحد أقصى.

مبدأ العمل والتفاعل

يعتمد المبدأ على التفاعل الكيميائي لمركبات الأمونيوم لتشكيل معقد ملون يميل إلى الزرقة/الاخضرار (معقد إندوفينول الأزرق). يتم هذا التفاعل بإضافة الكاشف الملون (الذي يحتوي على ساليسيلات الصوديوم في وجود نيتروبروسيد الصوديوم كعامل محفز) وكاشف ثنائي كلورو إيزوسيانورات الصوديوم (كمصدر للكلور النشط في وسط قلوي). تُقاس امتصاصية هذا المعقد الملون باستخدام المطياف الضوئي (Spectrophotomètre) عند طول موجي حدد لمعرفة التركيز الدقيق للأمونيوم.

الكواشف والمحاليل

• 1. الكاشف الملون (Réactif coloré):

  مزيج محضر من ساليسيلات الصوديوم، سترات ثلاثي الصوديوم (لمنع تداخل وترسب الكالسيوم والمغنيسيوم)، ونيتروبروسيد الصوديوم كحافز كيميائي للتفاعل.

• 2. كاشف ثنائي كلورو إيزوسيانورات الصوديوم (Dichloroisocyanurate de sodium):

  كاشف قلوي يعمل كمصدر للكلور النشط لتطوير وتشكيل لون المعقد النهائي.

• 3. المحلول الأم القياسي للأمونيوم - بتركيز 100 ملغ/لتر:

  يُحضر بإذابة كلوريد الأمونيوم القياسي المجفف وتخفيفه بالماء المقطر في دورق عياري سعة 1000 مل.

• 4. المحلول البنت القياسي للأمونيوم - بتركيز 1 ملغ/لتر:

  يُحضر يوم الاستعمال بتخفيف المحلول الأم بنسبة 1:100 بالماء المقطر، ويستخدم لتجهيز نقاط منحنى المعايرة القياسي.

الأجهزة والمعدات

• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre) يدعم القراءة والضبط عند طول موجي 655 نانومتر.
• زجاجيات حجمية مخبرية عيارية (دوارق سعة 50 مل، ماصات دقيقة حجمية 4 مل و 40 مل).
• أنابيب اختبار مغلقة أو قوارير تفاعل زجاجية صغيرة معتمة للتفاعل في الظلام.

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: تحضير منحنى المعايرة (Courbe d'étalonnage):
   - يُحضر منحنى المعايرة لتغطية مجال القياس (0 - 1 ملغ/لتر) بتحضير 8 معايير تدريجية في قوارير سعة 50 مل بأخذ أحجام متزايدة من المحلول البنت (من 0 إلى 50 مل) وتكملة الحجم بالماء المقطر.
2. ثانياً: تفاعل تطوير اللون:
   - خذ بدقة **40 مل** من العينة المراد فحصها (أو من المحلول المعياري) وضعها في قارورة التفاعل.
   - أضف **4 مل** من الكاشف الملون (Réactif coloré) وامزج المحلول جيداً للتجانس.
   - أضف **4 مل** من كاشف ثنائي كلورو إيزوسيانورات الصوديوم واخلط المزيج جيداً مرة أخرى.
3. ثالثاً: وقت التفاعل والحضن:
   - اترك القوارير مقفلة لتتفاعل في مكان مظلم تماماً (في الظلام) في درجة حرارة الغرفة لمدة لا تقل عن **60 دقيقة** (ساعة كاملة) للسماح بتشكل وتطور اللون الأزرق-الأخضر بشكل نهائي ومستقر.
4. رابعاً: القياس الطيفي:
   - قم بقياس امتصاصية العينات الملونة باستخدام المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ **655 نانومتر** مقابل عينة شاهدة فارغة (معدة بالماء المقطر مع الكواشف بنفس الطريقة).
   - قارن قيمة الامتصاصية المسجلة مع منحنى المعايرة المحفوظ لاستخراج التركيز الفعلي للعينة بوحدة ملغ/لتر.

مراقبة وضمان الجودة

يتم إخضاع سلسلة التحاليل لضمان الجودة بإدخال عينة مراقبة قياسية ذات تركيز معلوم (مثلاً 0.5 ملغ/لتر) بشكل دوري. إذا خرجت النتائج المقاسة للمحلول القياسي عن الحدود المسموحة في بطاقة المراقبة، يجب إيقاف التحاليل ومراجعة صلاحية الكواشف وصحة المعايرة.

السلامة والوقاية الكيميائية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتقدير تركيز النتريت في عينات المياه باستخدام تقنية القياس الطيفي للامتصاص الجزيئي.

تنطبق هذه الطريقة على جميع أنواع المياه. يمكن استخدامها لتقدير تراكيز النتريت دون الحاجة إلى تخفيف العينات التي تتراوح تراكيزها بين 0.02 و 1.0 ملغ/لتر من الآزوت النتريتي (N-NO₂^-).

المراجع المعتمدة

• المعيار الدولي: ISO 6777
• المعيار الجزائري: NA 1657
• معيار أخذ العينات وحفظها: ISO 5667: 2004(F)

أخذ العينات وحفظها

يجب تحليل العينات في أسرع وقت ممكن فور وصولها للمختبر، ويفضل أن يكون ذلك خلال 24 ساعة من وقت جمعها نظراً لعدم استقرار أيونات النتريت وسهولة تأكسدها. تُحفظ العينات في مبرد درجة حرارته تتراوح بين 2 و 5 درجات مئوية.

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

تتفاعل أيونات النتريت الموجودة في العينة (عند درجة حموضة حمضية تبلغ pH 1.9) مع كاشف "أمينو-4 بنزين سلفوناميد" (Sulfanilamide) في وجود حمض الأورثوفوسفوريك لتشكيل ملح ديازونيوم نشط. يتفاعل هذا الملح بدوره مع ثنائي هيدروكلوريد (N-(1-naphthyl)ethylenediamine) لتكوين معقد ملون يتميز بلون وردي محمر (Rose). تُقاس شدة هذا اللون (الامتصاصية) باستخدام المطياف الضوئي عند طول موجي 540 نانومتر.

الكواشف والمحاليل

تستخدم الكواشف التالية لتحفيز وتثبيت التفاعل الكيميائي:

• 1. الكاشف المزيج (Réactif mixte):

  يحتوي على حمض الفوسفوريك (لتأمين الوسط الحمضي)، وأمينو-4 بنزين سلفوناميد، ومادة ثنائي هيدروكلوريد (N-(1-naphthyl)ethylenediamine).

• 2. المحلول الأم القياسي للنتريت - بتركيز 100 ملغ/لتر:

  يُحضر بإذابة ملح نتريت الصوديوم (NaNO₂) الجاف وتخفيفه بالماء المقطر في دورق عياري. يُحفظ في الثلاجة في درجة حرارة بين 2 و 5 مئوية.

• 3. المحلول البنت القياسي للنتريت - بتركيز 1 ملغ/لتر:

  يُحضر يوم الاستعمال بتخفيف 1 مل من المحلول الأم بالماء المقطر وإكمال الحجم إلى 100 مل في دورق عياري.

الأجهزة والمعدات

• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre UV-Visible) يدعم القراءة والضبط عند طول موجي 540 نانومتر.
• كوفيتات قياس (Cuves) ذات مسار ضوئي بسمك 10 مم.
• زجاجيات المختبر المعتادة (دوارق حجمية سعة 50 مل، ماصات حجمية مدرجة).

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: تحضير منحنى المعايرة (Courbe d'étalonnage):
   - يتم تحضير 6 معايير تدريجية في قوارير سعة 50 مل لتغطي التراكيز من (0 إلى 0.2 ملغ/لتر) عن طريق أخذ أحجام متزايدة من المحلول البنت وتكملة الحجم بالماء المقطر.
2. ثانياً: إضافة الكاشف وتطور اللون:
   - خذ بدقة **40 مل** من عينة الماء المراد تحليلها في دورق قياس.
   - أضف **1 مل** من الكاشف المزيج (Réactif mixte) وامزج المحلول جيداً للتجانس.
   - اترك المزيج يتفاعل في درجة حرارة الغرفة لمدة لا تقل عن **20 دقيقة** (ظهور لون وردي دلالة على وجود النتريت $NO_2^-$).
3. ثالثاً: القياس الطيفي:
   - قم بقياس قيمة الامتصاصية بواسطة المطياف الضوئي عند طول موجي **540 نانومتر** مقابل عينة شاهدة فارغة (معدة بالماء المقطر مع الكواشف بنفس الطريقة).
   - استخرج التركيز الفعلي للنتريت بمقارنة امتصاصية العينة مع منحنى المعايرة القياسي.

حساب النتائج والتعبير عنها

تظهر النتائج مباشرة على شاشة المطياف الضوئي بوحدة ملغ/لتر من النتريت (NO₂^-).

ملاحظة رياضية هامة للتحويل: 1 ملغ/لتر من النتريت (NO₂^-) يعادل رياضياً **0.304 ملغ/لتر من الآزوت النتريتي (N-NO₂^-)**.

السلامة والوقاية الكيميائية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول طريقة التقدير الطيفي للأورثوفوسفات (Ortho phosphates) باستخدام طريقة موليبدات الأمونيوم في كل من مياه الشرب، المياه الخام (الموارد)، ومياه الصرف.

تنطبق هذه الطريقة على تحديد محتوى الأورثوفوسفات دون الحاجة إلى تخفيف العينات التي يتراوح تركيزها بين 0.09 و 1.5 ملغ/لتر من الفوسفور (على شكل فوسفات PO₄^3-).

المراجع والتعريفات

المرجع المعتمد: معيار القياس الدولي Norme ISO 6878.

مبدأ العمل

يعتمد المبدأ على تفاعل أيونات الأورثوفوسفات مع محلول حمضي يحتوي على أيونات الموليبدات والأنتيمون لتشكيل مركب معقد يسمى (أنتيمونيل-فوسفوموليبدات). يتم بعد ذلك اختزال هذا المركب بواسطة حمض الأسكوربيك لتشكيل مركب موليبدينوم جديد يتميز بلون أزرق داكن. يُقاس معدل امتصاصية هذا المركب لتحديد تركيز الأورثوفوسفات الموجود في العينة.

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. حمض الكبريتيك (Acide sulfurique) - بتركيز 9 مول/لتر و 4.5 مول/لتر درجة الحفظ: 4°م

  يُحضر بتركيز 9 مول/لتر بوضع 500 مل من الماء المقطر في كأس سعة 2 لتر، ثم إضافة 500 مل من حمض الكبريتيك التجاري (d=1.84، نقاوة 97%) بحذر شديد مع التحريك المستمر. يُحضر محلول بتركيز 4.5 مول/لتر بتخفيف المحلول السابق بالنصف بالماء المقطر.

• 2. حمض الأسكوربيك (Acide ascorbique) - بتركيز 100 غ/لتر الصلاحية: أسبوعان ❄️ 4°م

  يُحضر بإذابة 10 غ من حمض الأسكوربيك (C₆H₈O₆) في 100 ml من الماء المقطر. يُحفظ في زجاجة داكنة (بنية) في الثلاجة.

• 3. كاشف هيبتاموليبدات الأمونيوم (Heptamolybdate d'ammonium) الصلاحية: شهران ❄️ 4°م

  يُحضر بإذابة 13 غ من هيبتاموليبدات الأمونيوم في 100 مل ماء مقطر، وإذابة 0.35 غ من طرطرات البوتاسيوم والأنتيمون في 100 مل ماء مقطر، ثم يُمزج المحلولان ويُضاف إليهما 300 مل من حمض الكبريتيك (4.5 مول/لتر) مع التحريك. يُحفظ في زجاجة بنية داكنة.

• 4. المحلول الأم للفوسفات (Solution mère) - بتركيز 100 ملغ/لتر الصلاحية: شهر واحد ❄️

  يُجفف فوسفات هيدروجين البوتاسيوم (KH₂PO₄) عند 105°م، ثم يُذاب 0.143 غ منه في 800 مل ماء مقطر، ويُضاف 10 مل من حمض الكبريتيك (4.5 مول/لتر) ويُكمل الحجم إلى 1000 مل بالماء المقطر في دورق عياري.

• 5. المحلول البنت للفوسفات (Solution fille) - بتركيز 2 ملغ/لتر تحضير يومي (صالح 24 ساعة)

  يُحضر بأخذ 2 مل من المحلول الأم وتخفيفه بالماء المقطر في دورق عياري سعة 100 مل وإكمال الحجم للعلامة. يجب تحضيره يوم التحليل فقط.

الأجهزة والمعدات

• زجاجيات المختبر المعتادة (قوارير عيارية سعة 50 مل و 100 مل، ماصات دقيقة ومدرجة).
• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre) يدعم القراءة عند طول موجي 880 نانومتر (مثل جهاز HACH DR-4000 U أو Jasco V-530).
• خلاط دوامي أو مخلاط مغناطيسي.

تحضير وحفظ العينات

تؤخذ عينات المياه في قوارير نظيفة من البولي إيثيلين (PE) أو الزجاج الشفاف. يجب حفظ العينات فور جمعها في درجة حرارة تتراوح بين 2 و 5 درجات مئوية، ويشترط إجراء التحليل المخبري خلال 24 ساعة كحد أقصى من وقت أخذ العينة لتجنب تحلل الفوسفات بفعل النشاط البيولوجي.

خطوات العمل والقياس

1. تحضير منحنى المعايرة (Courbe d'étalonnage): يتم معايرة المطياف الضوئي مرة شهرياً. يُغطى مجال القياس (0.09 - 1.5 ملغ/لتر) بتحضير 8 معايير تدريجية في قوارير سعة 50 مل بأخذ أحجام متزايدة من المحلول البنت (من 0 إلى 37.5 مل) وتكملة الحجم بالماء المقطر.
2. تفاعل تشكيل المعقد الملون: يُؤخذ 40 مل من العينة الصافية (أو من المحلول المعياري) في دورق، ويُضاف إليها 1 مل من محلول حمض الأسكوربيك يليه 2 مل من كاشف هيبتاموليبدات الأمونيوم، ثم يُرج المزيج جيداً لثوانٍ.
3. تطور اللون: يُترك المزيج في درجة حرارة الغرفة لمدة تتراوح بين 10 إلى 30 دقيقة لكي يتشكل اللون الأزرق الداكن بشكل كامل ومستقر.
4. قراءة الامتصاصية: إذا لم يظهر أي تلون أزرق، فهذا يعني أن تركيز الفوسفات أقل من حد الكشف (0.09 ملغ/لتر). في حال ظهور التلون، تؤخذ قراءة الامتصاصية للجهاز عند طول موجي يبلغ 880 نانومتر مقابل عينة فارغة (معدة بالماء المقطر).
5. التخفيف (إن لزم): إذا تجاوزت القراءة حدود المنحنى القياسي (أكبر من 1.5 ملغ/لتر)، يتم تخفيف العينة بالماء المقطر وتكرار التحليل، مع ضرب النتيجة النهائية في معامل التخفيف.

التعبير عن النتائج وتوثيقها

يُعبر عن تركيز الأورثوفوسفات النهائي مباشرة بوحدة مليغرام في اللتر (mg/l). يتم استخراج التركيز بمقارنة امتصاصية العينة مع منحنى المعايرة المحفوظ بالجهاز. تُسجل القراءة وتُدون أولاً في "سجل المركز الورقي"، ثم تُسجل رقمياً في النظام المعلوماتي الموحد (Trame informatique) كتركيز للأورثوفوسفات (PO₄^3-) وليس كمليغرام فوسفور.

السلامة والوقاية الكيميائية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتقدير تركيز الكبريتات في عينات المياه باستخدام تقنية القياس الطيفي للامتصاص الجزيئي (القياس العكري).

تنطبق هذه الطريقة على جميع أنواع المياه: مياه الشرب (مياه التوزيع)، المياه الجوفية، المياه السطحية، والمياه الصناعية.

المراجع المعتمدة

• المرجع العلمي المعتمد: كتاب تحليل المياه الفيزيائي والكيميائي (J. Rodier - الفصل الثامن)
• معيار أخذ العينات: ISO 5667:2004(F)

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير نظيفة مصنوعة من الزجاج أو البولي إيثيلين. في حال عدم إجراء التحليل فوراً، يجب حفظ العينات في درجة حرارة تبلغ 4 درجات مئوية. أقصى مدة مسموحة لحفظ العينات قبل القياس والتحليل هي 6 أيام كحد أقصى لمنع أي تغير كيميائي أو بيولوجي لمكونات العينة.

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

تتفاعل أيونات الكبريتات (SO₄^2-) الموجودة في العينة مع كلوريد الباريوم (BaCl₂) في وسط حمضي لتشكيل معلق غروي متجانس من راسب أبيض ناصع من "كبريتات الباريوم" (BaSO₄):

SO₄^2- + Ba²⁺ → BaSO₄ ↓ (راسب أبيض)

يتم قياس نسبة العكارة الناتجة عن هذا المعلق (الامتصاصية) باستخدام المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ 420 نانومتر. تتناسب شدة الامتصاصية المقروءة طردياً مع تركيز الكبريتات في العينة ضمن النطاق الخطي القياسي.

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. محلول أم قياسي لكبريتات الصوديوم (Na₂SO₄) - بتركيز 1 غ/لتر: الصلاحية: شهران ❄️ 4°م

  يُحضر بوزن 1.479 غ من كبريتات الصوديوم اللامائية الجافة بدقة وإذابتها في الماء المقطر، ثم إكمال الحجم إلى 1000 مل في دورق عياري. يُحفظ في زجاجة بنية داكنة بالثلاجة.

• 2. المحلول المثبت (Solution stabilisante): منع ترسب الجزيئات

  يُحضر بمزج 100 مل من الماء المقطر، و 60 مل من حمض الهيدروكلوريك النقي (كثافة 1.19)، و 200 مل إيثانول (كحول إيثيلي)، و 150 غ من كلوريد الصوديوم (NaCl)، و 100 مل من الجليسيرول (Glycérol) لرفع اللزوجة ومنع ترسب البلورات، ثم يُكمل الحجم النهائي للمزيج إلى 1000 ml بالماء المقطر.

• 3. محلول كلوريد الباريوم (BaCl₂) - بتركيز 0.01 نظامي (N): مادة سامة جداً

  يُحضر بإذابة 150 غ من بلورات كلوريد الباريوم ثنائي الهيدرات (BaCl₂·2H₂O) في الماء المقطر، مع إضافة 5 مل من حمض الهيدروكلوريك المركز لضمان الاستقرار، ثم تكملة الحجم بالماء المقطر.

الأجهزة والمعدات

• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre) يدعم القياس والضبط عند طول موجي 420 نانومتر (مثل جهاز Jasco V-530).
• مخلاط مغناطيسي / ميكانيكي (Agitateur magnétique) لضمان التجانس التام والسرعة الثابتة أثناء تشكيل الراسب.
• زجاجيات المختبر المعتادة (دوارق حجمية سعة 250 مل، كؤوس قياس، وماصات مخبرية دقيقة).

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: تحضير منحنى المعايرة (Courbe d'étalonnage):
   - يتم تحضير 8 معايير تدريجية في قوارير حجمية لتغطي التراكيز من (0 إلى 70 ملغ/لتر) من الكبريتات.
   - يُضاف لكل معيار حجمي 5 مل من المحلول المثبت (Solution stabilisante)، و 2 مل من محلول كلوريد الباريوم (BaCl₂).
   - يُكمل الحجم بالماء المقطر حتى العلامة ويُخلط المزيج جيداً بواسطة المخلاط المغناطيسي لزمن موحد.
   - تُقاس امتصاصية المحاليل المعيارية عند طول موجي 420 نانومتر لرسم المنحنى البياني.
2. ثانياً: إجراء القياس للعينات (Dosage):
   - تؤخذ كمية من عينة الماء المراد تحليلها ويُطبق عليها نفس خطوات المعايرة بدقة: إضافة 5 مل من المحلول المثبت ثم 2 مل من كلوريد الباريوم.
   - يُمزج المحلول تحت نفس سرعة التحريك ولفترة زمنية مطابقة لتلك المعتمدة في المعايرة.
   - تُقاس امتصاصية العينة فوراً في المطياف الضوئي عند 420 نانومتر وتُستخرج القيمة المقابلة للتركيز من منحنى المعايرة.
3. التجربة الشاهدة (Essai à blanc):
   - تُجرى بالتوازي في كل سلسلة تحاليل باستخدام نفس كميات الكواشف (المثبت والكلوريد)، لكن مع استبدال العينة المائية بالماء المقطر لتصفير الجهاز.

حساب وتسجيل النتائج

تُقرأ النتائج مباشرة من المطياف الضوئي بوحدة مليغرام في اللتر من الكبريتات (mg/l SO₄^2-) بناءً على منحنى المعايرة الجاهز.

تُدون النتائج المستخرجة بدقة في سجل المختبر اليومي ثم تُسجل إلكترونياً في النظام المعلوماتي الموحد للمؤسسة (Trame informatique) لتوثيق جودة المياه.

السلامة والوقاية الكيميائية

الغرض ومجال التطبيق

يحدد هذا البروتوكول طريقة المعايرة الحجمية (Titrimétrique) لتقدير الكلوريدات الذائبة في المياه باستخدام طريقة مور (Mohr).

تنطبق هذه الطريقة على تقدير الكلوريدات في مياه الشرب (مياه الشبكات والتوزيع)، المياه الجوفية، والمياه السطحية.

المراجع المعتمدة

• المعيار الدولي: ISO 9297
• المعيار الجزائري: NA 6917 (جودة المياه - تقدير الكلوريدات)
• معيار أخذ العينات وحفظها: ISO 5667-3:2003 (F)

مبدأ العمل

يعتمد المبدأ على تفاعل أيونات الكلوريد (Cl^-) في العينة مع أيونات الفضة (Ag⁺) المضافة لتكوين راسب أبيض من "كلوريد الفضة" (AgCl) غير القابل للذوبان والذي يترسب كمياً. عند استهلاك كل الكلوريدات وإضافة فائض طفيف جداً من أيونات الفضة، تتفاعل مع أيونات الكرومات (CrO₄^2-) المضافة ككاشف لتشكل راسب "كرومات الفضة" ذي لون بني-محمر (Brun-rouge). يحدد ظهور هذا اللون نهاية عملية المعايرة.

شروط التفاعل: أثناء المعايرة، يجب الحفاظ على درجة الحموضة (pH) بدقة بين 5.0 و 9.5 لتفادي ذوبان كرومات الفضة أو تشكل أكاسيد وهيدروكسيدات الفضة.

أخذ العينات وحفظها

يتم جمع وأخذ العينات في زجاجات نظيفة ومحكمة الغلق مصنوعة من البولي إيثيلين (PE) أو الزجاج، ولا توجد متطلبات حفظ معقدة للعينة قبل التحليل باستثناء إغلاقها وتجنب الملوثات الخارجية.

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

يجب استخدام ماء مقطر عالي النقاء وخالٍ من الكلوريدات في تحضير جميع المحاليل:

• 1. محلول نترات الفضة (AgNO₃) - بتركيز 0.02 مول/لتر حفظ في مكان مظلم 🌑 زجاجة بنية

  يُحضر بإذابة 3.3974 جم من نترات الفضة (المجففة مسبقاً عند 105°م لمدة ساعتين) وإكمال الحجم بالماء المقطر النقي إلى 1000 مل في دورق عياري. يحفظ في زجاجة بنية داكنة مغلقة بسدادة زجاجية، وصالح لعدة أشهر.

• 2. محلول كاشف كرومات البوتاسيوم (K₂CrO₄) - بتركيز 100 جم/لتر كاشف المعايرة الحجمية

  يُحضر بإذابة 10 جم من كرومات البوتاسيوم النقية في كمية من الماء المقطر ثم تخفيف المحلول للحصول على حجم نهائي 100 مل.

• 3. محلول قياسي من كلوريد الصوديوم (NaCl) - بتركيز 0.02 مول/لتر محلول قياسي للتحقق

  يُحضر بتجفيف كمية من كلوريد الصوديوم عند 105°م لمدة ساعتين، ثم إذابة 1.1688 جم منه في الماء المقطر وإكمال الحجم بدقة إلى 1000 مل في دورق عياري.

• 4. محاليل ضبط الأس الهيدروجيني (pH) بتركيز 0.1 مول/لتر حمض النيتريك وهيدروكسيد الصوديوم

  - حمض النيتريك (HNO₃) بتركيز 0.1 مول/لتر (لخفض الـ pH إذا تجاوز 9.5).
  - هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) بتركيز 0.1 مول/لتر (يُحضر بإذابة 4 جم في 1000 مل ماء لرفع الـ pH إذا قل عن 5.0).

• 5. مسحوق كربونات الكالسيوم (CaCO₃) أو بيكربونات الصوديوم (NaHCO₃) منظم حموضة (Tampon)

  يستخدم لإضافة سعة تنظيمية للمياه الحامضية وتثبيت درجة الحموضة ضمن النطاق المطلوب للمعايرة.

الأجهزة والمعدات

• سحاحة زجاجية مدرجة بدقة (0.05 مل) وسعة 25 مل أو 50 مل للمعايرة الحجمية.
• كبسولات أو أطباق من البورسلين الأبيض سعة 100 مل أو دورق مخروطي فوق خلفية بيضاء.
• ماصات حجمية مدرجة (10 مل و 100 مل) ودوارق عيارية زجاجية.

خطوات العمل والتحليل

1. المعايرة الحجمية (Dosage): ضع بدقة 100 مل من العينة في كبسولة بورسلين بيضاء (أو دورق مخروطي فوق ورقة بيضاء لسهولة تمييز تغير اللون).
2. تعديل الـ pH والحرارة: تأكد من أن الـ pH يقع في المجال [5.0 - 9.5]. إذا كان خارج هذا النطاق، اضبطه بإضافة قطرات من حمض النيتريك أو هيدروكسيد الصوديوم 0.1 مول/لتر.
3. إضافة الكاشف: أضف 1 مل من محلول كاشف كرومات البوتاسيوم (K₂CrO₄). سيتحول لون العينة للون الأصفر المخضر.
4. المعايرة بنترات الفضة: عاير العينة عن طريق إضافة قطرات متتالية من محلول نترات الفضة (AgNO₃) من السحاحة مع التحريك الدائري المستمر، حتى يتحول لون الراسب الأبيض والخلط بالكامل إلى لون بني محمر خفيف ومستقر.
5. اختبار الدقة والتحقق: للتأكد من عدم معايرة العينة بشكل زائد، أضف قطرة واحدة من محلول كلوريد الصوديوم المعياري (NaCl)، يجب أن يزول اللون البني المحمر فوراً وتعود العينة للون الأصفر.
6. التجربة الشاهدة (Essai à blanc): كرر العملية تماماً باستخدام 100 مل من الماء المقطر بدلاً من العينة. يجب ألا يتجاوز الحجم المستهلك من نترات الفضة في التجربة الشاهدة 0.2 مل، وإلا يجب استبدال الماء المقطر كونه ملوث بالكلوريد.

التعبير عن النتائج وحسابها

يُحسب تركيز الكلوريدات (P_Cl) بوحدة المليغرام في اللتر (mg/l) باستخدام الصيغة الرياضية التالية:

حيث تشير المتغيرات الرياضية إلى:

• V_s: حجم نترات الفضة المستهلك لمعايرة عينة الماء (مل).
• V_b: حجم نترات الفضة المستهلك للمعايرة الشاهدة بالماء المقطر (مل).
• V_a: حجم عينة الماء الأصلية المستخدمة في المعايرة (عادة 100 مل).
• C: التركيز الفعلي لمحلول نترات الفضة (مول/لتر، اسمياً 0.02 مول/لتر).
• f: المعامل الرياضي ويساوي 35453 (الكتلة المولية للكلور 35.453 جم/مول × 1000 لتعديل الوحدات).

مراقبة وضمان الجودة

يتم إخضاع المعايرة لضمان الجودة باستخدام محلول مراقبة قياسي خارجي محضر بتركيز 500 مجم/لتر من الكلوريدات. يجب قياس هذا المحلول بشكل منتظم وتدوين النتائج في بطاقات المراقبة. في حال تجاوز حدود الانحراف المحددة، يُعتبر الفحص غير مطابق ويجب مراجعة معايرة السحاحة ونقاء الكواشف.

ملاحظات تقنية وإجراءات تصحيحية

• إذا كان الـ pH خارج المجال [5 - 9.5]، اضبطه باستخدام حمض النيتريك أو هيدروكسيد الصوديوم ودون الحجم المستهلك للتحقق من عدم تمديد العينة.
• في حال وجود أيونات الأمونيوم بتركيز يزيد عن 10 مجم/لتر، يجب ضبط الـ pH ليكون بدقة بين 6.5 و 7.0 لتفادي ذوبان الراسب.
• المياه العكرة جداً يجب ترشيحها مسبقاً عبر ورق ترشيح خالٍ من الكلوريدات قبل البدء بالمعايرة.

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد قلوية المياه من خلال قياس القلوية البسيطة أو الفينولية (Titre Alcalimétrique - TA) والقلوية الكلية (Titre Alcalimétrique Complet - TAC).

تنطبق هذه الطريقة على جميع أنواع المياه (مياه الشرب، المياه الجوفية، السطحية والمعدنية) التي تزيد درجة حموضتها (pH) عن 4.5. ومع ذلك، لا يُنصح باستخدامها في حال وجود مواد تعمل كمنظم (Tampon) لأيونات الهيدروجين في مجالات الـ pH بين 4.5 و 8.3 (مثل وجود نسب عالية من الفوسفات أو السيليكات أو المواد العضوية المنظمة).

المختصرات والتعريفات العلمية

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

يعتمد المبدأ على معايرة عينة المياه حجمياً باستخدام حمض قوي مخفف (مثل حمض الهيدروكلوريك HCl) بوجود أقطاب قياس درجة الحموضة (أو كواشف ملونة)، حيث تتم المعايرة على مرحلتين متتاليتين للوصول إلى نقطتي تكافؤ محددتين:

• نقطة التكافؤ الأولى (pH = 8.3): يتم عندها تحويل كل أيونات الهيدروكسيد إلى ماء، وكل الكربونات إلى بيكربونات. يعادل هذا الحجم المستهلك قيمة TA.
• نقطة التكافؤ الثانية (pH = 4.5): يتم عندها تحويل كل البيكربونات (الأصلية وتلك الناتجة عن الكربونات) إلى حمض الكربونيك (أو غاز CO₂ والماء). يعادل الحجم الإجمالي التراكمي المستهلك قيمة TAC.

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير من البولي إيثيلين أو الزجاج. يجب ملء القارورة بالكامل دون ترك أي فراغ هوائي لتجنب تبادل غاز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) مع الجو المحيط، والذي يؤثر بشكل كبير على قلوية العينة والـ pH. تُحفظ العينات في درجة حرارة بين 1 و 5 درجات مئوية، ويجب إجراء التحليل خلال 24 ساعة كحد أقصى من وقت جمع العينة.

الكواشف والمحاليل

• 1. محلول حمض الهيدروكلوريك (HCl) المعياري - بتركيز 0.1 نظامي (N) أو 0.01 نظامي (N):

  يُسخدم كمحلول معاير في السحاحة. يُحضر بالتخفيف الدقيق للمحلول التجاري ويُعاير مقابل كربونات الصوديوم اللامائية لضمان دقة التركيز.

• 2. كاشف الفينول فتالين (Phénolphtaléine) - اختياري:

  يُستخدم كدليل ملون لنقطة الـ pH 8.3 (يتغير لونه من الوردي إلى عديم اللون) في حال عدم استخدام جهاز قياس الـ pH.

• 3. كاشف الميثيل البرتقالي (Héliantine) أو الكاشف المختلط - اختياري:

  يُستخدم كدليل ملون لنقطة الـ pH 4.5 (يتغير لونه من الأصفر إلى البرتقالي/الوردي) في حال المعايرة البصرية.

الأجهزة والمعدات

• مقياس درجة الحموضة (pH-mètre) مع قطب زجاجي مدمج ومعاير دورياً باستخدام محاليل تنظيمية (pH 4.0 و 7.0 و 10.0).
• سحاحة أوتوماتيكية دقيقة (Dosimat) أو سحاحة مخبرية مدرجة سعة 10 أو 25 مل بدقة 0.05 مل.
• مخلاط مغناطيسي مع قضيب تحريك مغناطيسي مغلف بالتفلون.
• دوارق مخروطية سعة 250 مل، كؤوس قياس، وماصات حجمية سعة 100 مل.

خطوات العمل والتحليل

1. تحضير العينة:
   - انقل بدقة حجم **100 مل** من عينة الماء غير المفلترة إلى كأس معايرة سعة 250 مل.
   - ضع قطب جهاز قياس الـ pH المغسول بالماء المقطر في الكأس وابدأ بالتحريك الهادئ بواسطة الخلاط المغناطيسي.
   - قم بقياس وتسجيل قيمة الـ pH الابتدائية للعينة.
2. تحديد القلوية البسيطة (TA):
   - **إذا كان الـ pH الابتدائي للعينة أكبر من 8.3:** ابدأ بإضافة حمض الهيدروكلوريك (HCl 0.1 N) من السحاحة ببطء تحت التحريك المستمر حتى يستقر الـ pH عند **8.3**.
   - سجل حجم الحمض المستهلك من بداية المعايرة وتسميته **V₁** (مل).
   - **إذا كان الـ pH الابتدائي أقل من أو يساوي 8.3:** فإن قيمة **V₁ = 0** وبالتالي تكون قيمة **TA = 0**. انتقل مباشرة للمرحلة التالية.
3. تحديد القلوية الكلية (TAC):
   - استمر في إضافة الحمض (HCl 0.1 N) من السحاحة ببطء حتى تنخفض قيمة الـ pH وتستقر عند **4.5** (أو **4.3** للمياه الملوثة/العسرة).
   - سجل الحجم التراكمي الإجمالي المستهلك منذ بداية التحليل (من الصفر الأولي للسحاحة) وتسميته **V₂** (مل).

حساب وتفسير النتائج

في حال استخدام عينة بحجم **100 مل** وحمض هيدروكلوريك بتركيز **0.1 نظامي (0.1 N)**، تُحسب القيم بالدرجة الفرنسية (°f) وفق المعادلات التالية:

تحديد تراكيز الأيونات الفعلية (البيكربونات والكربونات والهيدروكسيد)

بناءً على مقارنة قيمتي TA و TAC، يمكن تحديد تراكيز الأيونات المختلفة في الماء (بوحدة ملغ/لتر) وفقاً لـ جدول رودييه (Tableau de Rodier):

* ملحوظة: لحساب التراكيز بالملي مكافئ في اللتر (meq/l)، يتم تقسيم القيمة بالدرجة الفرنسية (°f) على 5 مباشرة.

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد تركيز النترات (NO₃^-) في المياه عن طريق القياس الطيفي للامتصاص الجزيئي باستخدام طريقة ساليسيلات الصوديوم.

تنطبق هذه الطريقة على مياه الشرب (مياه شبكة التوزيع)، المياه الجوفية (الآبار والينابيع)، والمياه السطحية (الأودية والسدود).

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير بلاستيكية أو زجاجية نظيفة. يُشترط حفظ العينات مبردة في درجة حرارة تتراوح بين 1 و 5 درجات مئوية. ويختلف زمن الحفظ المسموح به تبعاً لمعالجة العينة:

• العينات العادية (غير المحمضة): يجب تحليلها خلال 24 ساعة فقط من وقت الاستلام لتفادي التحول البيولوجي للنتروجين.
• العينات المحمضة (Acidified samples): يمكن حفظها لمدة تصل إلى 7 أيام كحد أقصى (تُحمض بإضافة حمض الكبريتيك لخفض الـ pH إلى أقل من 2).

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

في وسط حمضي كبريتي مركز، تتفاعل أيونات النترات الموجودة في العينة مع **ساليسيلات الصوديوم** لتشكل مركب حمض الساليسيليك النتراتي. عند إضافة وسط قاعدي قوي (هيدروكسيد الصوديوم)، يتحول هذا المركب إلى ملح **بارانيتروساليسيلات الصوديوم (Paranitrosalicylate de sodium)** ذي اللون **الأصفر اللامع**. تُقاس شدة الامتصاصية الضوئية لهذا اللون الأصفر بواسطة المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ 415 نانومتر، وتتناسب شدة اللون طردياً مع تركيز النترات في العينة.

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. محلول ساليسيلات الصوديوم - بتركيز 0.5%: تحضير دوري

  يُحضر بإذابة 0.5 غ من ساليسيلات الصوديوم النقي في 100 مل من الماء المقطر. يجب حفظه في زجاجة بنية داكنة بعيداً عن الضوء.

• 2. محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) - بتركيز 30%: مادة كاوية حارقة

  يُحضر بحذر شديد بإذابة 30 غ من حبيبات هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) في الماء المقطر، ثم يبرد المحلول ويُكمل الحجم إلى 100 مل.

• 3. محلول طرطرات الصوديوم والبوتاسيوم (ملح سنيت - Sel de Seignette): مانع لتداخل العناصر

  يُحضر بإذابة طرطرات الصوديوم والبوتاسيوم المزدوجة لتعزيز ثبات القراءة ومنع تداخل أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم التي قد تسبب تعكراً للمحلول أثناء تحول الوسط إلى قاعدي.

• 4. حمض الكبريتيك المركز (H₂SO₄) - بنسبة 96%: حمض مركز حارق

  يُستخدم بتركيزه التجاري النقي (الكثافة 1.84) مباشرة دون تخفيف لتوفير الوسط الجاف الحار لتحفيز النترتة.

• 5. المحاليل القياسية للنترات (الأم والابنة): للمعايرة القياسية

  المحلول الأم (1000 ملغ/لتر): يُحضر بإذابة نترات البوتاسيوم الجافة في الماء المقطر. المحلول الابنة (10 ملغ/لتر): يُحضر بتخفيف 1 مل من المحلول الأم إلى 100 مل بالماء المقطر (يُحضر يوم القياس).

الأجهزة والمعدات

• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre UV-Visible) يدعم القراءة الدقيقة عند طول موجي 415 نانومتر.
• كبسولات تبخير مسطحة مصنوعة من البورسلين أو الكوارتز سعة 100 مل.
• حمام مائي (Bain-marie) أو فرن تجفيف كهربائي (Étuve) مزود بمنظم حراري يضبط بدقة بين 75 و 88 درجة مئوية.
• زجاجيات المختبر المعتادة (ماصات دقيقة، دوارق عيارية، كؤوس مخبرية).

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: تحضير منحنى المعايرة (Courbe d'étalonnage):
   - يُغطى مجال القياس من (0 إلى 10 ملغ/لتر) عن طريق تحضير سلسلة كبسولات بورسلين تحتوي على تراكيز متدرجة من المحلول الابنة (0، 2، 4، 6، 8، 10 مل) وإكمال الحجم للعلامة بالماء المقطر.
2. ثانياً: التحضير والتجفيف:
   - انقل بدقة **10 مل** من عينة الماء الصافية (أو من المحلول المعياري) في كبسولة البورسلين.
   - أضف **3 قطرات** من محلول هيدروكسيد الصوديوم (30%) لجعل الوسط قلوياً خفيفاً ومنع تطاير حمض النيتريك أثناء التسخين.
   - أضف **1 مل** من محلول ساليسيلات الصوديوم (0.5%) وامزج بلطف.
   - ضع الكبسولات في الحمام المائي أو الفرن (75 - 88 درجة مئوية) لتبخير العينات **حتى الجفاف التام**.
3. ثالثاً: تفاعل النترتة وتطوير اللون:
   - اخرج الكبسولات واتركها لتبرد تماماً في درجة حرارة الغرفة.
   - أضف بحذر شديد **2 مل** من حمض الكبريتيك المركز على البقايا الجافة وحرك الكبسولة دائرياً لضمان إذابة وتلامس كل الرواسب. اترك المزيج ليرتاح لمدة **10 دقائق**.
   - انقل المحتويات كمياً بالماء المقطر إلى دورق حجمي سعة 50 مل مع شطف الكبسولة مراراً (الحجم النهائي للماء المقطر المضاف بحدود 15 مل).
   - أضف **15 مل** من محلول طرطرات الصوديوم والبوتاسيوم (ملح سنيت)، ثم أكمل الحجم النهائي للعلامة بالماء المقطر. سيظهر لون أصفر واضح فوري مستقر.
4. رابعاً: القياس الطيفي:
   - اقرأ قيمة الامتصاصية بواسطة المطياف الضوئي عند طول موجي **415 نانومتر** مقابل عينة شاهدة فارغة (معدة بالماء المقطر والكواشف بنفس الطريقة تماماً).

حساب وتسجيل النتائج

تظهر القراءات من شاشة المطياف مباشرة بوحدة مليغرام في اللتر من النترات (mg/l NO₃^-) بناءً على منحنى المعايرة المخزن.

التخفيف (Dilution): إذا تجاوز تركيز النترات في العينة حد الـ 10 ملغ/لتر، يجب تخفيف العينة الأصلية بالماء المقطر (مثلاً 10 مرات أو 100 مرة) وتكرار التحليل بالكامل، ثم ضرب القراءة النهائية في معامل التخفيف.

تُدون النتائج في سجل المختبر اليومي وتُسجل إلكترونياً في النظام المعلوماتي الموحد (Trame informatique).

السلامة والوقاية الكيميائية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد تركيز الكالسيوم (Ca²⁺) في عينات المياه باستخدام المعايرة الحجمية (Titrimétrie) بواسطة محلول الـ EDTA.

تنطبق هذه الطريقة على المياه الجوفية، المياه السطحية، المياه الصالحة للشرب والموجهة للاستهلاك البشري، بالإضافة إلى مياه الصرف الحضري المعالجة والمياه الخام الصناعية. تغطي هذه الطريقة التراكيز التي تتراوح بين 2 و 100 ملغ/لتر، وفي حال تجاوز التركيز 100 ملغ/لتر في العينة، يجب إجراء عملية تخفيف (Dilution) بالماء المقطر قبل بدء المعايرة.

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير من الزجاج أو البولي إيثيلين. يجب نقل وحفظ العينات بعيداً عن الضوء (في الظلام) وفي درجة حرارة منخفضة تتراوح بين 1 و 5 درجات مئوية لمنع ترسب كربونات الكالسيوم. أقصى مدة حفظ مسموحة للعينات قبل إجراء التحليل هي شهر واحد (01 شهر) كحد أقصى.

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

يعتمد المبدأ على معايرة أيونات الكالسيوم باستخدام محلول مائي من الملح ثنائي الصوديوم لحمض EDTA عند درجة حموضة قلوية جداً (pH بين 12 و 13) يتم الحصول عليها بإضافة هيدروكسيد الصوديوم لترسيب المغنيسيوم على شكل هيدروكسيد Mg(OH)₂ فلا يتداخل مع الكالسيوم.

يستخدم كاشف **الميوريكسيد (Murexide)** كدليل لوني، حيث يشكل مع جزء من أيونات الكالسيوم معقداً غير مستقر ذا لون **وردي**. أثناء المعايرة، يتفاعل الـ EDTA مع الكالسيوم الحر، وعند استهلاك كل أيونات الكالسيوم الحرة، يسحب الـ EDTA الكالسيوم من معقد الميوريكسيد، فيتحرر الدليل اللوني ويتحول لون المحلول بشكل فجائي من الوردي إلى **اللون البنفسجي (Violet)** محدداً نقطة التكافؤ:

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) - بتركيز 2 نظامي (2N): مادة كاوية جداً

  يُحضر بإذابة 8 غرامات من هيدروكسيد الصوديوم النقي (NaOH) في الماء المقطر وتكملة الحجم إلى 100 مل. يُحفظ في زجاجة من البولي إيثيلين (إذ أن القواعد القوية تهاجم الزجاج وتذيبه بمرور الوقت).

• 2. محلول الـ EDTA المعاير - بتركيز 0.01 مول/لتر: محلول المعايرة الرئيسي

  يتم تجفيف ملح EDTA ثنائي الصوديوم عند 80 درجة مئوية للرطوبة، ثم يُذاب 3.725 غرام منه في الماء المقطر ويُكمل الحجم إلى 1000 مل في دورق حجمي.

• 3. محلول الكالسيوم المرجعي القياسي - بتركيز 100 ملغ/لتر: لحساب معامل التصحيح

  يُسخدم لضبط عيارية الـ EDTA وحساب معامل التصحيح الفعلي لضمان دقة النتائج الحجمية.

• 4. كاشف الميوريكسيد (Murexide): الدليل اللوني

  يُفضل خلط 0.2 غ من الميوريكسيد مع 100 غ من كلوريد الصوديوم (NaCl) الجاف وسحقهما معاً لإنشاء دليل صلب سهل الجرع وتلافي تلف المحاليل المائية للميوريكسيد السريعة التفكك.

الأجهزة والمعدات

• سحاحة زجاجية مدرجة بدقة بسعة 25 مل أو 50 مل، أو جهاز سحاحة أوتوماتيكية رقمية (Dosimat).
• زجاجيات المختبر العادية (دوارق مخروطية سعة 250 مل، ماصات عيارية دقيقة سعة 50 مل، مخابير مدرجة).
• مخلاط مغناطيسي مع قضيب تحريك مغناطيسي لضمان خلط الكواشف الفوري والسلس أثناء قطرات المعايرة.

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: حساب معامل تصحيح الـ EDTA (f_c):
   - خذ بدقة حجم **50 مل** من محلول الكالسيوم المرجعي القياسي وعايره بمحلول الـ EDTA باتباع نفس الخطوات أدناه.
   - احسب معامل التصحيح للتأكد من الصلاحية، حيث يجب أن تتراوح قيمة المعامل **f_c** بين **0.96 و 1.04** لتكون النتائج مقبولة علمياً.
2. ثانياً: إجراء قياس العينات (Dosage):
   - انقل بدقة حجم **50 مل** من العينة الأصلية (أو حجم مخفف ومكمل إلى 50 مل بالماء المقطر) إلى دورق مخروطي سعة 250 مل.
   - أضف **2 مل** من محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH 2N) وحرك بلطف للتجانس، مما يرفع الـ pH إلى القيمة المطلوبة لتأمين ترسيب المغنيسيوم.
   - أضف رشة صغيرة (Pincée) من الدليل الصلب للميوريكسيد وامزج جيداً، سيظهر لون وردي مميز للعينة.
   - ابدأ بإضافة محلول الـ EDTA (0.01 M) من السحاحة قطرة قطرة تحت التحريك المغناطيسي المستمر والبطيء.
   - عند اقتراب نهاية المعايرة، تباطأ في الإضافة حتى يزول اللون الوردي تماماً ويتحول لون المحلول بشكل فجائي وواضح إلى **اللون البنفسجي (Violet)**.
   - سجل الحجم المستهلك من محلول الـ EDTA بدقة من تدريج السحاحة وتسميته **V₁** (مل).

حساب وتسجيل النتائج

يُحسب تركيز الكالسيوم (Ca²⁺) بوحدة **مليغرام في اللتر (mg/l)** باستخدام المعادلة المعتمدة التالية:

Ca (mg/l) = [ (C₁ × V₁ × A) / V₀ ] × f_c × 1000 × F

حيث أن رموز المتغيرات في القانون كالتالي:

• C₁: تركيز محلول الـ EDTA الفعلي (0.01 مول/لتر).
• V₁: حجم محلول الـ EDTA المستهلك في المعايرة (مل).
• V₀: حجم عينة الماء المستخدمة في التحليل (50 مل).
• A: الكتلة المولية الذرية للكالسيوم وتساوي (40.08 غ/مول).
• f_c: معامل التصحيح الخاص بمحلول الـ EDTA المحسوب مخبرياً.
• F: معامل التخفيف المطبق على العينة (F = 1 في حال عدم وجود تخفيف).

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد مجموع تراكيز أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في المياه، وهو ما يُعرف مخبرياً بـ **"العسرة الكلية" (Titre Hydrotimétrique - TH)**.

تنطبق هذه الطريقة على المياه الجوفية، المياه السطحية، المياه الصالحة للشرب والموجهة للاستهلاك البشري، بالإضافة إلى مياه الصرف الحضري والصناعي (بشرط ألا تحتوي على معادن ثقيلة بتركيزات مسببة للتداخل الكيميائي). هذه الطريقة غير صالحة لتحليل مياه البحر أو المياه ذات الملوحة العالية جداً.

المراجع المعتمدة والمصطلحات

المراجع المعتمدة: المعيار الدولي **ISO 6059** والمعيار الجزائري **NA 752**.

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

يعتمد المبدأ على المعايرة الحجمية لأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم باستخدام محلول الـ EDTA بوجود الكاشف اللوني **إريوكروم بلاك تي (NET)** في وسط ذي درجة حموضة مضبوطة تماماً عند **pH = 10 ± 0.1** (يتم الحصول عليها بإضافة محلول منظم من الأمونيا).

يشكل الكاشف (NET) مع أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم معقداً غير مستقر ذا لون **أحمر نبيذي (أو وردي)**. عند بدء المعايرة، يرتبط الـ EDTA بأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم الحرة أولاً، وبمجرد نفادها تماماً، يسحب الـ EDTA أيونات المعادن المرتبطة بالكاشف (NET) نظراً لأن معقد [Metal-EDTA] أكثر استقراراً، مما يؤدي إلى تحرير الكاشف (NET) وعودته للونه الأصلي **الأزرق (Bleu)** وهو ما يشير بدقة لنهاية المعايرة:

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. المحلول المنظم (Solution Tampon pH 10): مخرش وذو رائحة نفاذة

  يُحضر بإذابة 67.5 غ من كلوريد الأمونيوم (NH₄Cl) في 570 مل من محلول الأمونيا المركز (هيدروكسيد الأمونيوم NH₄OH كثافة 0.9 غ/مل)، ثم يكمل الحجم إلى 1000 مل بالماء المقطر. يجب حفظه في قارورة مغلقة بإحكام لمنع تطاير غاز الأمونيا.

• 2. محلول الـ EDTA المعاير - بتركيز 0.01 مول/لتر: محلول المعايرة

  يُحضر بإذابة 3.725 غ من ملح EDTA ثنائي الصوديوم المجفف مسبقاً في الماء المقطر وتخفيفه إلى 1000 مل في دورق حجمي.

• 3. كاشف إريوكروم بلاك تي (NET) الصلب: الدليل اللوني

  يُحضر بسحق 0.5 غ من الإريوكروم بلاك تي مع 100 غ من كلوريد الصوديوم (NaCl) النقي الجاف لتكوين دليل بودرة ناعم مستقر كيميائياً وصالح للاستخدام لفترات طويلة.

• 4. محلول الكالسيوم القياسي المرجعي - بتركيز 100 ملغ/لتر: لحساب معامل التصحيح

  يُحضر بتخفيف محلول الكالسيوم المرجعي التجاري بتركيز 1 غ/لتر لغرض معايرة السحاحة.

الأجهزة والمعدات

• سحاحة زجاجية مدرجة بدقة أو سحاحة أوتوماتيكية رقمية (Dosimat) دقيقة.
• زجاجيات المختبر العادية (دوارق مخروطية عيار 250 مل، ماصات عيارية دقيقة سعة 50 مل، مخابير مدرجة).
• خلاط مغناطيسي مع قضيب تحريك تفلوني لخلط المحلول وتطوير الألوان بانتظام.

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: معايرة الـ EDTA وحساب معامل التصحيح (f_c):
   - عاير بدقة حجم **50 مل** من محلول الكالسيوم المرجعي القياسي باستخدام الـ EDTA بوجود المحلول المنظم (pH 10) ودليل NET.
   - احسب معامل التصحيح الفعلي لضمان بقائه في النطاق المعتمد **[0.96 - 1.04]**.
2. ثانياً: إجراء قياس عينات المياه (Dosage):
   - انقل بدقة حجم **50 مل** من عينة المياه المراد تحليلها (أو حجم مخفف بالماء المقطر ومكمل إلى 50 مل) إلى دورق مخروطي سعة 250 مل.
   - أضف **4 مل** من المحلول المنظم (Buffer pH 10) وامزج بلطف لتثبيت الوسط القلوي.
   - أضف رشة صغيرة من مسحوق دليل الإريوكروم بلاك تي (NET) وحرك بلطف حتى يتشكل لون وردي (أو أحمر نبيذي).
   - ابدأ بمعايرة العينة بإضافة محلول الـ EDTA (0.01 M) من السحاحة ببطء وتحت التحريك المستمر.
   - واصل الإضافة حتى يزول اللون الوردي بالكامل ويتحول المحلول بشكل مفاجئ وحاد إلى **اللون الأزرق (Bleu)** الصافي.
   - سجل حجم الـ EDTA المستهلك من تدريج السحاحة بدقة وتسميته **V₂** (مل).

حساب وتسجيل النتائج

تُحسب قيمة العسرة الكلية (TH) للمياه بالدرجات الفرنسية (°F) باستخدام المعادلة التالية:

TH (°F) = V₂ × 2 × f_c × F

حيث أن رموز المتغيرات في القانون كالتالي:

• V₂: حجم محلول الـ EDTA المستهلك في المعايرة (مل).
• f_c: معامل التصحيح الخاص بتركيز محلول الـ EDTA الفعلي.
• F: معامل التخفيف المطبق على العينة (F = 1 في حال عدم وجود تخفيف).
• الرقم 2: عامل الحساب الناتج عن نسبة تركيز الحمض (0.01 M) وحجم العينة (50 مل).

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتحديد وتقدير تركيز الحديد في عينات المياه باستخدام تقنية القياس الطيفي للامتصاص الجزيئي بواسطة كاشف **الفينانثرولين-1,10 (1,10-Phénanthroline)**.

تنطبق هذه الطريقة على مياه الشرب، المياه الجوفية، والمياه السطحية، وتتيح التمييز والتقدير الدقيق لثلاث حالات للحديد في العينة:

المراجع المعتمدة

• المعيار الدولي المعتمد: ISO 6332 (جودة المياه - تقدير الحديد - الطريقة الطيفية باستخدام الفينانثرولين-1,10).

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير نظيفة مصنوعة من البولي إيثيلين (PE) أو الزجاج. يجب حفظ العينات مبردة في درجة حرارة تتراوح بين 2 و 5 درجات مئوية، ويُشترط إجراء التحليل الطيفي خلال 24 ساعة كحد أقصى من وقت جمع العينات لضمان عدم ترسب الحديد أو تأكسده بفعل الهواء الجوي.

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

يعتمد المبدأ على خطوتين رئيسيتين:

• أولاً: الاختزال: يتم اختزال كل أيونات الحديد الثلاثي (Fe³⁺) الموجودة في العينة إلى أيونات الحديد الثنائي (Fe²⁺) باستخدام كاشف **هيدروكلوريد الهيدروكسيلامين** كمختزل قوي.
• ثانياً: تشكيل المعقد الملون: في وسط حمضي ضعيف مضبوط بواسطة محلول منظم (pH بين 3.5 و 5.5، ويفضل 4.5)، تتفاعل ثلاثة جزيئات من الفينانثرولين-1,10 مع أيون حديد ثنائي واحد (Fe²⁺) لتشكيل معقد مخلبي برتقالي-أحمر ذي ثباتية عالية جداً:

Fe²⁺ + 3 (C₁₂H₈N₂) → [Fe(C₁₂H₈N₂)₃]²⁺ (معقد برتقالي/أحمر)

تُقاس شدة هذا المعقد الملون (الامتصاصية) باستخدام المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ 510 نانومتر، وتتناسب طردياً مع تركيز الحديد الفعلي في العينة.

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. حمض الهيدروكلوريك (HCl) - بتركيز 10%: حمض مخرش

  يُسخدم لضبط الحموضة الابتدائية وحل مركبات الحديد. ويُفضل استخدامه بدلاً من حمض الكبريتيك لتلافي تشكل راسب كبريتات الكالسيوم أو تداخلات كيميائية أخرى.

• 2. بيروكسوديكبريتات البوتاسيوم (K₂S₂O₈) - بتركيز 40 غ/لتر: مؤكسد للهضم

  يُحضر بإذابة 4 غ من البيروكسوديكبريتات في 100 مل ماء مقطر. يُستخدم في مرحلة الهضم الحراري لأكسدة وتحرير الحديد الكلي المرتبط بالمواد العضوية والمعلقة.

• 3. هيدروكلوريد الهيدروكسيلامين (NH₂OH·HCl) - بتركيز 100 غ/لتر: عامل اختزال قوي

  يُحضر بإذابة 10 غ من هيدروكلوريد الهيدروكسيلامين في 100 مل ماء مقطر. يختزل الحديد الثلاثي لثنائي.

• 4. محلول الفينانثرولين-1,10 - بتركيز 5 غ/لتر: الكاشف النوعي للحديد

  يُحضر بإذابة 0.5 غ من الفينانثرولين في 100 مل ماء مقطر دافئ (عند حوالي 80°م لتسهيل الذوبان). يُحفظ في زجاجة داكنة في الظلام.

• 5. محلول منظم أسيتات الأمونيوم (Tampon Acétate): ضبط pH التفاعل

  يُحضر بإذابة 250 غ من أسيتات الأمونيوم في 150 مل من الماء المقطر، ثم إضافة 700 مل من حمض الخليك الثلجي (الميثانويك) لضبط قيمة الـ pH بشكل دقيق عند 4.5.

• 6. المحاليل المرجعية للحديد (الأم والابنة): للمعايرة القياسية

  المحلول الأم (1 غ/لتر): تجاري جاهز. المحلول الابنة (10 ملغ/لتر): يُحضر بتخفيف المحلول الأم يوم العمل لضمان استقراره.

الأجهزة والمعدات

• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre UV-Visible) يدعم الضبط والقياس عند طول موجي 510 نانومتر (مثل جهاز HACH DR 5000 أو Jasco V530).
• صفيحة تسخين كهربائية مخبرية (Plaque chauffante) قابلة للتحكم بالحرارة لخطوة الهضم المائي.
• دوارق مخروطية (إرلينماير) سعة 100 مل وزجاجيات القياس المعيارية المعتادة.

خطوات العمل والتحليل

أولاً: منحنى المعايرة القياسي:

يتم تحضير 10 معايير تدريجية تغطي النطاق القياسي من (0 إلى 1.8 ملغ/لتر) بأخذ أحجام متزايدة من المحلول الابنة (10 ملغ/لتر) وإكمال الحجم إلى 100 مل بالماء المقطر، ثم تعامل المعايير كالعينات تماماً لرسم منحنى الارتباط البياني.

ثانياً: طرق القياس المخبرية الثلاث:

حساب وتدوين النتائج

تظهر تركيزات الحديد مباشرة على شاشة المطياف الضوئي بوحدة **مليغرام في اللتر (mg/l Fe)** بناءً على منحنى المعايرة.

معامل التخفيف: في حال تجاوزت الامتصاصية مدى المنحنى القياسي (أكبر من 1.8 ملغ/لتر)، يتم تخفيف العينة المائية بالماء المقطر وإعادة القياس مع ضرب النتيجة النهائية في معامل التخفيف الفعلي.

تُدون نتائج التحاليل في سجل المختبر اليومي وتُسجل في نظام إدارة المعلومات الموحد للمؤسسة (Trame informatique).

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتقدير تركيز المنجنيز (Mn) في عينات المياه باستخدام تقنية القياس الطيفي للامتصاص الجزيئي بالاعتماد على طريقة **بيرسلفات الأمونيوم (Persulfate d'ammonium)**.

تنطبق هذه الطريقة على المياه الجوفية، المياه السطحية، والمياه الصالحة للشرب والموجهة للاستهلاك البشري، لتقدير التراكيز المنخفضة والعادية من المنجنيز.

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

يعتمد المبدأ على أكسدة مركبات المنجنيز ذات التكافؤ المنخفض المتواجدة في العينة إلى أيونات البرمنجنات (MnO₄^-) ذات التكافؤ السباعي واللون البنفسجي المحمر المميز. تتم هذه الأكسدة القوية باستخدام كاشف **بيرسلفات الأمونيوم** في وسط حمضي ساخن وبوجود أيونات الفضة (نترات الفضة) كعامل محفز للتفاعل:

2 Mn²⁺ + 5 S₂O₈^2- + 8 H₂O → 2 MnO₄^- + 10 SO₄^2- + 16 H⁺ (بوجود Ag⁺ كعامل محفز)

تُقاس شدة هذا اللون البنفسجي (الامتصاصية) باستخدام المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ 525 نانومتر، وتتناسب طردياً مع تركيز المنجنيز الكلي في العينة.

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. محلول حمض النيتريك (HNO₃) المركز: حمض حارق قوي

  يُسخدم لتوفير الوسط الحمضي القوي اللازم لتثبيت أيونات المنجنيز ومنع ترسبها وتأمين تفاعل الأكسدة.

• 2. محلول نترات الزئبق الثنائي (Hg(NO₃)₂) - بتركيز 0.1 N: مادة سامة جداً

  يُضاف لترسيب ومنع تداخل أيونات الكلوريدات (Cl^-) المتواجدة في العينة، حيث تشكل الكلوريدات تداخلاً قوياً مع أيونات الفضة المحفزة بترسيبها على شكل كلوريد الفضة (AgCl).

• 3. محلول نترات الفضة (AgNO₃): مادة مؤكسدة وكاوية

  يُستخدم بتركيزات دقيقة كعامل محفز لا غنى عنه لإتمام تفاعل الأكسدة بواسطة البيرسلفات في درجات الحرارة العالية.

• 4. حمض الفوسفوريك المركز (H₃PO₄) - بنسبة 85%: إزالة تداخل الحديد

  يُضاف لتشكيل معقد ذائب غير ملون مع أيونات الحديد الثلاثي (Fe³⁺)، مما يمنع التداخل اللوني الأصفر للحديد مع قياس لون البرمنجنات البنفسجي.

• 5. محلول بيرسلفات الأمونيوم ((NH₄)₂S₂O₈) - بتركيز 10%: مؤكسد قوي غير مستقر

  يُحضر بإذابة 10 غ من بيرسلفات الأمونيوم في 100 مل ماء مقطر. ويُفضل تحضيره بشكل دوري أو يوم العمل لسهولة تحلله بالرطوبة والحرارة.

• 6. المحاليل القياسية للمنجنيز (الأم والابنة): للمعايرة القياسية

  المحلول الأم (1 غ/لتر): تجاري جاهز. المحلول الابنة (10 ملغ/لتر): يُحضر بتخفيف دقيق للمحلول الأم بالماء المقطر ويستخدم لإنشاء منحنى المعايرة.

الأجهزة والمعدات

• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre UV-Visible) يدعم القراءة والضبط عند طول موجي 525 نانومتر (مثل جهاز JASCO V530 أو HACH DR 5000).
• صفيحة تسخين كهربائية مخبرية (Plaque chauffante) لغلي العينات.
• كؤوس زجاجية سعة 250 مل (Béchers) وزجاجيات مخبرية متنوعة دقيقة.

خطوات العمل والتحليل

1. أولاً: إعداد منحنى المعايرة (Courbe d'étalonnage):
   - يتم تحضير سلسلة من المعايير القياسية بتراكيز متدرجة باستخدام المحلول الابنة (10 ملغ/لتر)، وتُعالج بنفس الخطوات المخبرية المطبقة على العينة الموضحة أدناه للحصول على منحنى خطي مرجعي.
2. ثانياً: إجراء قياس العينات المائية (Dosage):
   - اسكب بدقة حجم **100 مل** من عينة المياه الصافية المراد تحليلها في كأس زجاجي سعة 250 مل.
   - أضف **5 مل** من محلول حمض النيتريك المركز لتوفير الوسط الحمضي.
   - أضف **5 مل** من محلول نترات الزئبق الثنائي (0.1 N) وامزج الخليط بعناية لترسيب الكلوريدات المسببة للتداخل.
   - أضف **0.5 مل** من محلول نترات الفضة (العامل المحفز للأكسدة).
   - ضع الكأس على صفيحة التسخين واترك المزيج يغلي بلطف لمدة **5 دقائق**.
   - ارفع الكأس بحذر من على صفيحة التسخين.
   - أضف **1مل** من حمض الفوسفوريك المركز (85%) لمنع تداخل لون الحديد.
   - أضف **10 مل** من محلول بيرسلفات الأمونيوم (10%) المؤكسد الرئيسي.
   - أعد الكأس إلى صفيحة التسخين ودعه يغلي بلطف لمدة **10 دقائق** إضافية لتشكل وتطوير لون البرمنجنات البنفسجي بشكل كامل ومستقر.
   - ارفع الكأس واتركه يبرد تماماً في درجة حرارة الغرفة.
   - قم بقياس الامتصاصية بواسطة المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ **525 نانومتر** مقابل عينة شاهدة فارغة (ماء مقطر عولج بالكامل كالعينة).

حساب وتدوين النتائج

تُقرأ النتائج مباشرة من شاشة جهاز المطياف الضوئي بوحدة مليغرام في اللتر (mg/l Mn) بالرجوع إلى منحنى المعايرة المحفوظ.

تُدون النتائج في سجل المختبر اليومي ثم تُسجل في نظام معلومات جودة المياه الموحد للمؤسسة (Trame informatique).

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتقدير التراكيز المنخفضة والدقيقة جداً من أيونات الألمنيوم (Al³⁺) في عينات المياه، والتي تصل إلى حد كشف يبلغ 20 ميكروغرام/لتر (20 µg/l)، وذلك بالاعتماد على طريقة القياس اللوني باستخدام كاشف **الإريوكروم سيانين R**.

تنطبق هذه الطريقة على مياه الشرب والمياه الجوفية والمعالجة. في حال احتواء العينات على تراكيز مفرطة (Excessives) تتجاوز النطاق الخطي لمنحنى المعايرة، يُشترط إجراء تخفيف (Dilution) مناسب للعينة بالماء المقطر قبل البدء بالمعايرة والتحليل.

المراجع المعتمدة

• المرجع المعتمد: مرجع كيمياء المياه (Chimie des eaux) والتحاليل الفيزيائية والكيميائية الموحدة.

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

تتفاعل أيونات الألمنيوم الثلاثي (Al³⁺) في وسط مائي مضبوط درجة الحموضة بدقة عند الـ pH المثالي 6.2 مع كاشف **الإريوكروم سيانين R** لتشكيل معقد مخلبي ملون باللون **الأحمر الوردي**. تُقاس امتصاصية شدة هذا المعقد بواسطة المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ 535 نانومتر، وتتناسب الامتصاصية طردياً مع تركيز أيونات الألمنيوم المتواجدة بالعينة.

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

الكواشف الكيميائية ودورها في التفاعل:

• 1. محلول ثيوسلفات الصوديوم (Na₂S₂O₃) - بتركيز 0.028 N:

  يُستخدم خصيصاً لإزالة تداخل غاز الكلور المتبقي النشط في مياه الشرب المعقمة، والذي قد يؤدي إلى أكسدة وتفكيك الكاشف اللوني.

• 2. محلول حمض الأسكوربيك (C₆H₈O₆) - بتركيز 1%:

  يُستخدم كعامل مختزل قوي للقضاء على تداخل أيونات الحديد الثلاثي (Fe³⁺) عن طريق اختزالها لثنائي (Fe²⁺) الذي لا يشكل معقداً ملوناً مع كاشف الإريوكروم سيانين.

• 3. محلول حمض الكبريتيك (H₂SO₄) - بتركيز 0.04 N:

  يُستخدم لضبط التفاعل وتحضير الوسط المناسب لثبات العينة قبل إضافة المنظم.

• 4. المحلول المنظم لدرجة الحموضة (Buffer pH 6.2):

  يُثبت قيمة الـ pH بدقة عند القيمة المثالية 6.2 لضمان تشكل المعقد الملون للألمنيوم وثبات قراءته الطيفية.

• 5. محلول كاشف الإريوكروم سيانين R (Eriochrome cyanine R):

  هو الكاشف اللوني النوعي لتشكيل المعقد الأحمر مع الألمنيوم، ويُحضر كمحلول ابنة مخفف جاهز للاستخدام الفوري.

• 6. محلول قياسي بنت للألمنيوم - بتركيز 10 ملغ/لتر:

  يُحضر بالتخفيف من المحلول الأم القياسي، ويُستخدم لتحضير سلسلة معايير منحنى المعايرة.

الأجهزة والمعدات

• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre UV-Visible) يدعم القياس عند طول موجي **535 نانومتر**.
• دوارق حجمية قياسية سعة 50 مل لتجهيز التفاعل بدقة عالية.
• ماصات زجاجية أو أوتوماتيكية دقيقة (Pipettes) بأحجام 0.5 مل، 1 مل، 5 مل، و 10 مل.

خطوات العمل والتحليل

مسار التفاعل وإضافة الكواشف (في دوارق سعة 50 مل):

ثالثاً: إكمال الحجم والقياس الطيفي:

1. بعد الانتهاء من إضافة كافة الكواشف بالترتيب المذكور أعلاه، أكمل حجم الدورق بدقة إلى علامة **50 مل** باستخدام الماء المقطر (Réajuster les volumes).
2. رج الدورق جيداً للتجانس، واترك المحلول ليرتاح لمدة **5 إلى 10 دقائق** لتشكل اللون وثباته.
3. اقرأ امتصاصية العينات بواسطة المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ **535 نانومتر** مقابل عينة شاهدة فارغة (معدة بالماء المقطر ومعالجة بالترتيب نفسه).

حساب وتسجيل النتائج

تظهر قراءات الألمنيوم مباشرة على شاشة جهاز المطياف الضوئي بوحدة مليغرام في اللتر (mg/l Al) أو ميكروغرام في اللتر (µg/l) وفقاً لإعداد المنحنى القياسي.

معالجة التخفيف: في حال تجاوزت التراكيز القراءات المسموحة، يُعاد الفحص بتخفيف العينة بالماء المقطر قبل التحليل وضرب القيمة النهائية في معامل التخفيف الفعلي.

تُدون النتائج في سجل المركز ثم تُسجل رقمياً في النظام المعلوماتي للمؤسسة (Trame informatique) لتوثيق ومراقبة جودة المياه المعالجة.

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتحديد "مؤشر البرمنجنات" (أو ما يُعرف بقابلية الأكسدة - Oxydabilité au Permanganate) لتقييم مدى التلوث بالمواد العضوية والمواد غير العضوية القابلة للأكسدة في المياه قليلة أو متوسطة التلوث.

تُستخدم هذه الطريقة أساساً للمياه الموجهة للاستهلاك البشري، المياه المعدنية الطبيعية، مياه الينابيع، ومياه المسابح. تنطبق الطريقة على المياه التي يقل تركيز أيون الكلوريد فيها عن 300 ملغ/لتر. العينات التي يتجاوز فيها مؤشر البرمنجنات 10 ملغ/لتر يجب تخفيفها بالماء المقطر قبل إجراء التحليل والقياس.

المراجع المعتمدة

• المعيار الدولي المعتمد: ISO 8467:1993 (جودة المياه - تحديد مؤشر البرمنجنات).
• معايير أخذ وعزل العينات المائية: ISO 5667 (الأجزاء من 1 إلى 19).

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

يعتمد المبدأ على أكسدة المواد العضوية وغير العضوية الموجودة في العينة باستخدام كاشف برمنجنات البوتاسيوم (KMnO₄) في وسط حمضي تحت تأثير الحرارة والغليان المستمر لمدة 10 دقائق:

MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 e^- → Mn²⁺ + 4 H₂O (أكسدة المواد العضوية بالحرارة)

بعد اكتمال التفاعل، يتم اختزال الفائض من البرمنجنات عن طريق إضافة كمية معلومة وزائدة من أوكسالات الصوديوم (Na₂C₂O₄) في وسط ساخن. أخيراً، تتم معايرة الأوكسالات المتبقية (التي لم تتفاعل مع البرمنجنات) باستخدام محلول معاير من برمنجنات البوتاسيوم لتحديد الكمية المستهلكة بدقة. ويُعبر عن هذا المؤشر بتركيز **الأكسجين المكافئ (mg/l O₂)**.

التعريفات العلمية

الكواشف والمحاليل وطريقة تحضيرها

• 1. محلول حمض الكبريتيك (H₂SO₄) - بتركيز 7.5 مول/لتر: مخرش وحارق

  يُحضر بإضافة 222 مل من حمض الكبريتيك المركز (كثافة 1.84 غ/مل) بحذر شديد وببطء إلى حوالي 500 مل من الماء المقطر مع التبريد المستمر، ثم يكمل الحجم إلى 1 لتر. يُستخدم لتأمين الوسط الحمضي لتفاعل الأكسدة والمعايرة.

• 2. محلول أوكسالات الصوديوم القياسي - بتركيز 5 مللي مول/لتر (0.005 M): محلول الاختزال

  يُحضر بإذابة 0.670 غ من أوكسالات الصوديوم (Na₂C₂O₄) المجففة مسبقاً عند 105°م في الماء المقطر وتخفيفه بدقة إلى 1000 مل في دورق حجمي. يستخدم هذا المحلول القياسي يوم المعايرة.

• 3. محلول برمنجنات البوتاسيوم المعاير - بتركيز 2 مللي مول/لتر (0.002 M): مؤكسد حساس للضوء

  يُحضر بإذابة 0.316 غ من بلورات برمنجنات البوتاسيوم (KMnO₄) النظيفة في الماء المقطر وتكملة الحجم إلى 1000 مل. يُغلى المحلول لمدة ساعتين لضمان استقرار التركيز، ويُفلتر عبر قمع زجاجي مسامي، ثم يُحفظ في زجاجة داكنة اللون في الظلام.

الأجهزة والمعدات

• حمام مائي ساخن (Bain-marie) أو نظام تسخين كهربائي ملائم للحفاظ على غليان هادئ ومستمر طوال فترة التفاعل (10 دقائق).
• سحاحات زجاجية دقيقة مدرجة بدقة **0.05 مل** لمعايرة فائض الكواشف بدقة.
• زجاجيات المختبر العادية (ماصات عيارية، كؤوس ودوارق مخروطية سعة 250 مل).
• ساعة توقيت (Chronomètre) لضبط فترة الغليان الكيميائية بدقة بالثواني.

خطوات العمل والمعايرة (Mode Opératoire)

1. التحضير المبدئي: انقل بدقة حجم **100 مل** من عينة المياه المحللة (أو عينة مخففة مكملة بالماء المقطر إلى 100 مل) إلى دورق مخروطي سعة 250 مل.
2. تأمين الوسط الحمضي: أضف **5 مل** من محلول حمض الكبريتيك المخفف (7.5 M) وحرك بلطف لتأمين الوسط الحمضي الساخن.
3. إضافة المؤكسد: أضف بدقة **10 مل** من محلول برمنجنات البوتاسيوم المعاير (2 mM).
4. الغليان الساخن: ضع الدورق في الحمام المائي الساخن ودعه يغلي بلطف لمدة **10 دقائق ± 15 ثانية** بالضبط لضمان إتمام تفاعل الأكسدة الحرارية.
5. الاختزال التام: ارفع الدورق وأضف إليه فوراً وبدقة حجم **10 مل** من محلول أوكسالات الصوديوم القياسي (5 mM). يزول اللون البنفسجي للبرمنجنات فوراً ويصبح المحلول عديم اللون.
6. المعايرة الحجمية النهائية: عاير المحلول الساخن وهو في درجة حرارة بين 60°م و 80°م بإضافة محلول برمنجنات البوتاسيوم (2 mM) من السحاحة ببطء حتى يظهر لون وردي فاتح وثابت لمدة **15 ثانية** على الأقل. سجل حجم البرمنجنات المستهلك بدقة وتسميته **V₁** (مل).
7. إجراء التجربة الشاهدة (Blanc): كرر نفس الخطوات السابقة بالكامل باستخدام **100 مل من الماء المقطر** بدلاً من العينة، وسجل حجم البرمنجنات المستهلك وتسميته **V₀** (مل).

حساب وتدوين النتائج

تُحسب قيمة مؤشر البرمنجنات ($I_{Mn}$) بوحدة مليغرام في اللتر من الأكسجين المكافئ (mg/l O₂) باستخدام المعادلة التالية:

I_Mn (mg/l O₂) = (V₁ - V₀) × f

حيث أن رموز المتغيرات في القانون كالتالي:

• V₁: حجم محلول برمنجنات البوتاسيوم المستهلك في معايرة العينة (مل).
• V₀: حجم محلول برمنجنات البوتاسيوم المستهلك في معايرة التجربة الشاهدة (مل).
• f: معامل التصحيح الحسابي المطبق. في ظروف القياس القياسية (عينة 100 مل، وإضافات البرمنجنات والأوكسالات المعتمدة)، تكون قيمة المعامل f = 16 للتحويل المباشر لتركيز الأكسجين المكافئ.

تُسجل النتائج النهائية في سجل المركز اليومي للتحاليل الفيزيائية (Cahier de poste) ثم تُفرغ رقمياً في النظام المعلوماتي للمؤسسة (Trame informatique) لمراقبة مطابقة المياه للقيم المعيارية المسموح بها قانوناً.

السلامة والوقاية المخبرية

الغرض ومجال التطبيق

يحدد هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتقدير وتحديد كمية البقايا الجافة (الصلبة) في عينات المياه بعد تجفيفها عند درجتي حرارة محددتين: 105 ± 5 درجة مئوية، أو 185 ± 5 درجة مئوية.

تنطبق هذه الطريقة على المياه الجوفية، المياه السطحية، مياه الشرب، ومياه الصرف. بالنسبة للمياه المحملة بالمواد العالقة (Matières en suspension)، يجب أولاً إجراء عملية ترشيح (Filtration) باستخدام ورق الترشيح قبل البدء بالتحليل. هذه الطريقة صالحة للمياه التي تحتوي على أقل من 10 ملغ/لتر من البقايا الجافة.

المراجع المعتمدة

• المعيار الفرنسي المعتمد: NFT90-029 (تحديد البقايا الجافة).

مبدأ العمل

يعتمد المبدأ على تبخير حجم محدد من العينة (حسب كمية المواد العالقة المتوقعة) باستخدام حمام مائي (Bain-marie). بعد التبخير التام، تُجفف البقايا في فرن (Etuve) عند 105°C (أو 185°C للتخلص من المياه المحتجزة بالكامل). يتم بعد ذلك تبريد العينة في مجفف (Dessiccateur) ووزن البقايا بدقة لحساب التركيز.

الأجهزة والمعدات

• كبسولات تبخير (Capsules) مصنوعة من البورسلين، زجاج البوروسيليكات، السيليكا، أو البلاتين.
• ميزان دقيق (Balance de précision) بحساسية 0.1 ملغ لضمان دقة الوزن.
• فرن تجفيف (Etuve) قابل للضبط بدقة عند 105°C أو 185°C.
• حمام مائي (Bain-marie) لتبخير عينة المياه بلطف.
• مجفف زجاجي (Dessiccateur) مزود بمادة مجففة فعالة لتبريد الكبسولات.
• فرن حرق (Four à moufle) مضبوط عند 525°C لتنظيف الكبسولات.

خطوات العمل والتحليل

أولاً: تحضير الكبسولة (الوزن الفارغ M₀):

1. نظف الكبسولة جيداً باستخدام حمض الهيدروكلوريك أو حمض النيتريك المخفف، ثم اشطفها جيداً بالماء المقطر لضمان خلوها من أي ملوثات.
2. جفف الكبسولة في الفرن، ثم ضعها في فرن الحرق (Four à moufle) عند 525°C لمدة ساعة كاملة لإزالة أي مواد عضوية متبقية.
3. اترك الكبسولة تبرد قليلاً، ثم انقلها إلى المجفف الزجاجي (Dessiccateur) واتركها لمدة 15 دقيقة تقريباً حتى تصل لدرجة حرارة الغرفة، ثم قم بوزنها بدقة وسجل الكتلة الفارغة كـ M₀.

ثانياً: التبخير (Evaporation):

1. خذ حجماً معلوماً ومقاساً بدقة من عينة المياه (V) وضعه في الكبسولة (يُنصح بألا يتجاوز مستوى السائل منتصف الكبسولة لتفادي الفقد بالطرش).
2. ضع الكبسولة المفتوحة (بدون غطاء) على الحمام المائي الساخن حتى يتبخر الماء تماماً وتتبقى المواد الصلبة.

ثالثاً: التجفيف والوزن (Sécatage et Pesée):

حساب وتدوين النتائج

تُحسب كمية البقايا الجافة (RS) بوحدة مليغرام في اللتر (mg/l) بالاعتماد على درجات حرارة التجفيف المطبقة وفقاً للمعادلات التالية:

حيث أن رموز المتغيرات في القانون كالتالي:

• RS: تركيز البقايا الجافة الكلية (mg/l).
• M₀: كتلة الكبسولة الفارغة بالمليغرام (mg).
• M₁: كتلة الكبسولة + البقايا بعد التجفيف عند 105°C بالمليغرام (mg).
• M₂: كتلة الكبسولة + البقايا بعد التجفيف عند 185°C بالمليغرام (mg).
• V: حجم عينة المياه المستخدمة بالمليلتر (ml).

تُسجل النتائج النهائية في سجل المركز الخاص بالتحاليل الفيزيائية (Cahier de poste) ثم تُفرغ في النظام المعلوماتي للمؤسسة (Trame informatique) لتوثيق جودة المياه ومطابقتها للمعايير.

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول طريقة القياس الدقيقة لتحديد التراكيز الضئيلة جداً (Traces) من العناصر المعدنية الثقيلة والنزرة، مثل: الفضة (Ag)، الألمنيوم (Al)، الكادميوم (Cd)، الكوبالت (Co)، الكروم (Cr)، النحاس (Cu)، الحديد (Fe)، المنجنيز (Mn)، الموليبدينوم (Mo)، النيكل (Ni)، الرصاص (Pb)، والزنك (Zn). تُطبق هذه التقنية المتقدمة على المياه السطحية، المياه الجوفية، والمياه الموجهة للاستهلاك البشري.

مبدأ العمل (الامتصاص الذري بفرن الجرافيت)

تُحقن العينة المائية داخل فرن الجرافيت المدمج في جهاز مطياف الامتصاص الذري (Spectromètre d'Absorption Atomique). تمر العينة داخل الفرن ببرنامج تسخين تدريجي يشمل ثلاث مراحل رئيسية:

1. التجفيف (Séchage): تبخير الماء بلطف دون غليان أو طرطشة.
2. التفكيك الحراري (Pyrolyse): إزالة المواد العضوية والمصفوفات المتداخلة تحت درجات حرارة متوسطة.
3. التذرية (Atomisation): رفع درجة الحرارة فجأة لتحويل المادة إلى سحابة من الذرات الحرة.

عندما يمر شعاع ضوئي مخصص عبر هذه السحابة الذرية، تمتص ذرات العنصر المدروس جزءاً من هذا الضوء. يُقاس هذا الانخفاض في شدة الإضاءة (Absorbance) ليعطي تركيز المعدن بدقة عالية مقارنة بمحاليل المعايرة. لتفادي التداخلات الكيميائية، قد يتطلب الأمر إضافة "معدلات كيميائية" (Modificateurs) مثل نترات البلاديوم أو نترات المغنيسيوم.

أخذ العينات وحفظها

• الترشيح: تُرشح العينات (إذا لزم الأمر) عبر غشاء بمسامية 0.45 ميكرومتر لفصل المعادن الذائبة عن العالقة.
• التحميض والحفظ: تُحفظ العينات في قوارير من البولي إيثيلين عند درجة حرارة 4°م، ويُضاف إليها 0.5 مل من حمض النيتريك المركز لكل 100 مل من العينة بهدف تثبيتها ومنع امتزاز المعادن على جدران الوعاء.
• مدة الحفظ: تسمح هذه الطريقة بحفظ العينات لمدة تصل إلى شهر واحد قبل إجراء التحليل.

تدابير السلامة والأمان

معلومات البروتوكول

هذا البروتوكول مخصص لقياس الامتصاص عند الطول الموجي 254 نانومتر لتقدير محتوى الكربون العضوي الطبيعي ومؤشرات التعقيم.

البروتوكول الكامل متوفر كنسخة PDF رسمية معتمدة من طرف شركة سيال (SEAAL).

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول طريقة التقدير الطيفي للأمونيوم (\(NH_4^+\)) باستخدام طريقة "أزرق الإندوفينول". تُطبق هذه الطريقة على المياه التي يزيد تركيز الأمونيوم فيها عن 2 ميكروغرام/لتر. يُنصح بها بشدة لتحليل مياه البحر نظراً لعدم وجود تداخلات (Interférences). (ملاحظة: لا تُطبق هذه الطريقة في حال وجود الكبريتيدات \(S^{2-}\) بتراكيز تفوق 2 ملغ/لتر، وتتميز بأنها تلغي أي تداخل ناتج عن عكارة أو تلون المياه الأصلية).

مبدأ العمل

في وسط قلوي تتراوح درجة حموضته (pH) بين 10.4 و 11.5، يتفاعل أيون الأمونيوم مع "الفينول" (Phénol) ومصدر للكلور (الهيبوكلوريت)، في وجود "نتروبروسيات الصوديوم" كعامل محفز (Catalyseur). يؤدي هذا التفاعل إلى تشكيل مركب من نوع "الإندوفينول" ذي لون أزرق مميز. تُقاس الكثافة البصرية لهذا اللون الأزرق باستخدام المطياف الضوئي عند طول موجي يبلغ 630 نانومتر.

الكواشف الأساسية

• المحلول القلوي المخلبي والمكلور: مزيج من هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، وسترات ثلاثي الصوديوم (كمادة مخلبية تمنع ترسب الكالسيوم والمغنيسيوم)، وملح ثنائي كلورو إيزوسيانوريك الصوديوم (كمصدر للكلور النشط).
• محلول الفينول ونتروبروسيات الصوديوم: يُحضر بحذر ويجب حفظه دائماً في زجاجة بنية بعيداً عن ضوء الشمس المباشر.

خطوات العمل الأساسية

1. تُؤخذ عينة بحجم 20 مل (أو محلول معياري).
2. يُضاف 1 مل من محلول الفينول ونتروبروسيات الصوديوم ويُرج يدوياً.
3. يُضاف 1 مل من المحلول القلوي المكلور ويُرج يدوياً (بدون انتظار بين الإضافتين).
4. تُحفظ العينات في الظلام التام لمدة 6 ساعات على الأقل لتطور اللون.
5. تُقرأ الامتصاصية في المطياف الضوئي عند 630 نانومتر لتعطي النتيجة النهائية.

تدابير السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى التحديد النظري لـ "التوازن الكلسي الكربوني" للمياه من خلال حساب "مؤشر لانجلير (Indice de Langelier)". يُطبق هذا البروتوكول على المياه لمعرفة مدى "عدوانيتها" (Agressivité) وقابليتها لإحداث تآكل في الأنابيب، أو مدى قابليتها للـ "تكلس" (Incrustante) وترسيب كربونات الكالسيوم في شبكات التوزيع.

مبدأ العمل وطريقة الحساب

يعتمد الحساب على مجموعة من الخصائص الفيزيوكيميائية المقاسة سلفاً. يتم أولاً حساب "درجة حموضة الإشباع" (pH de saturation - pHs) باستخدام صيغة تعتمد على أربعة عوامل أساسية:

1. درجة الحرارة (T°).
2. إجمالي الأملاح الذائبة (TDS).
3. العسرة الكلسية (Dureté calcique - TH).
4. القلوية الكلية (TAC).

تُحسب درجة حموضة الإشباع وفق المعادلة التالية:
\(pHs = 9.3 + A + B - (C + D)\)
(حيث يتم استخراج قيم العوامل A, B, C, D من الجداول المرجعية القياسية المرفقة بالبروتوكول).

استخراج مؤشر لانجلير وتفسير النتائج

يُحسب مؤشر لانجلير (\(I_L\)) من خلال الفارق بين الـ pH الفعلي المقاس للعينة والـ pHs المحسوب:
\(I_L = pH - pHs\)

• إذا كان \(I_L < 0\): يكون الماء عدوانياً (Agressive)، مما يعني أنه يميل إلى تذويب الكلس وقد يسبب تآكل الأنابيب المعدنية والخرسانية.
• إذا كان \(I_L = 0\): يكون الماء في حالة توازن كيميائي تام، بحيث لا يسبب تآكلاً ولا ترسباً.
• إذا كان \(I_L > 0\): يكون الماء مُكلساً (Incrustante)، مما يعني أنه يميل إلى ترسيب كربونات الكالسيوم وتشكيل طبقة كلسية داخل الأنابيب والشبكات.

الغرض ومجال التطبيق

يُطبق هذا البروتوكول على المياه الصالحة للشرب والمياه في طور المعالجة لتحديد تراكيز الكلور الحر والكلور الكلي (بتركيز أقصى يبلغ 5 ملغ/لتر). يُعد هذا القياس حاسماً لضمان كفاءة عمليات التطهير البكتريولوجي وحماية صحة المستهلك.

مبدأ العمل

يعتمد التقدير على القياس اللوني باستخدام كاشف الـ DPD (N, N-DiéthylPhénylène-1,4 Diamine):

• الكلور الحر (Chlore libre): يتفاعل الكلور الحر مباشرة مع كاشف الـ DPD عند درجة حموضة مضبوطة تتراوح بين 6.2 و 6.5، مما يؤدي إلى أكسدة الكاشف وتكوين مركب ذي لون أحمر مميز. تُقاس شدة هذا اللون بواسطة جهاز الفوتومتر (Photomètre) عند طول موجي محدد أو بالمقارنة البصرية.
• الكلور الكلي (Chlore total): يتفاعل الكلور الكلي مع كاشف الـ DPD في وجود فائض من ملح "يوديد البوتاسيوم" (Iodure de potassium)، حيث يقوم اليوديد بتحرير الكلورامينات (الكلور المرتبط) لتتفاعل بدورها وتؤدي لتشكيل نفس المعقد الأحمر اللوني.

ملاحظات التدخل وتصحيح التداخلات

في حال وجود المنجنيز المؤكسد في العينة، فإنه يشكل تداخلاً إيجابياً (حيث يتفاعل مع الكاشف ويزيد وهمياً من شدة اللون الأحمر). يتم تصحيح هذا التداخل بإجراء قياس إضافي لعينة معالجة بـ "زرنيخيت الصوديوم" (Arsénite de sodium) لتحييد الكلور تماماً، ثم قياس التداخل اللوني المتبقي وطرحه من النتيجة النهائية للكلور.

تدابير السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول طريقة القياس الكمي والحسي لتقييم "عتبة الرائحة" (Threshold Odor Number - TON) و"عتبة المذاق" (Threshold Flavor Number - TFN) في عينات المياه عند درجة حرارة 25°C. يُطبق هذا الاختبار الحسي على المياه الموجهة للاستهلاك البشري للتأكد من خلوها من أي روائح أو طعوم غير مستساغة.

مبدأ العمل

يعتمد القياس على التقييم البشري المباشر من خلال "لجنة تذوق وشم" (Jury) مؤهلة ومدربة. يقوم أعضاء اللجنة بمقارنة تخفيفات متتالية من العينة المراد فحصها مع "ماء مرجعي" خالٍ تماماً من الروائح (يُستخدم عادة ماء معدني طبيعي غير غازي مثل "إفري - IFRI").

تُجرى الاختبارات بطريقتين أساسيتين:

1. الطريقة القصيرة (Méthode courte): للتحقق السريع مما إذا كانت العينة تتجاوز عتبة اهتمام محددة سلفاً (Seuil d'intérêt).
2. الطريقة الكاملة (Méthode complète): لتحديد القيمة الدقيقة لعتبة الرائحة أو المذاق للعينة من خلال سلسلة من التخفيفات المتعاقبة.

حساب النتائج

تُحسب النتيجة النهائية كـ "متوسط هندسي" (Moyenne géométrique) لإجابات وتقييمات جميع أعضاء اللجنة لتحديد قيمة الـ TON والـ TFN النهائية للعينة. يتم تصنيف طبيعة الروائح والطعوم وفقاً لمصطلحات علمية محددة (مثل: رائحة كلور، تربة، نباتات، متعفن، بلاستيك، كبريت...).

شروط وبيئة الاختبار (بيئة العمل الحسي)

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تعداد إجمالي الجراثيم والميكروبات القابلة للحياة في ملليلتر واحد من عينة الماء، وذلك بعد استزراعها وحضنها في درجتي حرارة مختلفتين: 22 درجة مئوية و 37 درجة مئوية.

تُستخدم هذه الطريقة لتقييم النقاء العام للمياه وفعالية عمليات التطهير، وتطبيق المراقبة الصحية الشاملة لشبكات التوزيع ومحطات المعالجة.

مبدأ العمل والتخفيف العشري

تعتمد هذه الطريقة على استزراع العينة المائية (أو تخفيفاتها المتتالية) في وسط مغذٍ صلب (Gélose pour comptage) بطريقة الصب في الأطباق (Inoculation en profondeur).

يتم إعداد سلسلة من التخفيفات العشرية المتتالية (Dilutions successives) بأخذ 1 مل من العينة الأصلية (المحلول الأم) وخلطها في 9 مل من المحلول المخفف المعقم للوصول إلى تخفيفات تتراوح من 10^-1 إلى 10^-9 حسب مستوى تلوث المياه المتوقع.

تُحضن الأطباق الملقحة عند درجتين مختلفتين للتمييز بين نوعين من الجراثيم:

أوساط الاستنبات والكواشف اللازمة

• 1. أجار التعداد (Gélose pour comptage / PCA - Plate Count Agar):

  الوسط المغذي الصلب الأساسي المستعمل لنمو الجراثيم الهوائية واللاهوائية الاختيارية القابلة للحياة.

• 2. المحلول المخفف (Solution de Dilution - Eau peptonée saline):

  يُستخدم لتحضير التخفيفات العشرية المتتالية للعينات، ويضمن الحفاظ على حيوية البكتيريا دون السماح لها بالتكاثر أثناء خطوة التخفيف.

الأجهزة والمعدات

• أطباق بتري معقمة قطر 90 مم.
• ماصات أوتوماتيكية دقيقة مع رؤوس معقمة (Pipettes et embouts stériles) بأحجام 1 مل.
• حاضنات بكتيريولوجية (Étuves) مضبوطة بدقة عند 22 ± 2°م و 37 ± 1°م.
• حمام مائي (Bain-marie) للحفاظ على وسط الأجار سائلاً عند 45°م قبل صبه.
• موقد بنسن (Bec Bunsen) لتأمين منطقة عمل معقمة وحرة من التلوث.

خطوات العمل والتحليل

1. تجهيز أوساط الاستنبات: صهر أجار التعداد في حمام مائي يغلي، ثم تبريده وتركه في حمام مائي عند 45°م.
2. إجراء التخفيفات: خذ 1 مل من العينة الأصلية ورجها جيداً، ثم انقلها إلى أنبوب يحتوي على 9 مل من المحلول المخفف المعقم للحصول على التخفيف 10^-1. كرر الخطوة بالتسلسل للوصول للتخفيف المطلق المناسب للعينة.
3. التلقيح والصب: انقل بدقة 1 مل من كل عينة أو تخفيف إلى أطباق بتري فارغة معقمة (مكررة لكل تخفيف). صب حوالي 15 مل من الأجار المذاب (45°م) في كل طبق، وامزج جيداً بحركات دائرية على شكل رقم 8 لتوزيع العينة بانتظام في الوسط. اترك الأطباق لتتصلب بالكامل.
4. التحضين: اقلب الأطباق وضعها في حاضنة 37°م (لمدة 24 ساعة) وحاضنة 22°م (لمدة 44 إلى 48 ساعة).

حساب وتدوين النتائج

بعد انقضاء وقت التحضين، يتم إحصاء المستعمرات النامية في الأطباق التي تحتوي على عدد يتراوح بين 15 و 300 مستعمرة. يُحسب العدد الإجمالي للميكروبات (N) في كل ملليلتر من العينة باستخدام المعادية الرياضية التالية:

حيث أن رموز المتغيرات في القانون كالتالي:

• ∑ c: مجموع المستعمرات التي تم إحصاؤها بدقة في طبقين تابعين لِتخفيفين متتاليين تم اختيارهما للقراءة.
• d: نسبة التخفيف (Taux de dilution) المطابق للتخفيف الأول في الحساب.

تقريب القراءة: يجب تقريب النتائج المحسوبة إلى رقمين معنويين فقط بعد الفاصلة، وتُسجل النتيجة النهائية بوحدة (ميكروب قابل للحياة / مل) أو (UFC/ml).

السلامة البيولوجية والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا الإجراء طريقة البحث والتعداد لبكتيريا الكوليفورم (الكوليفورم الكلية) والإشريكية القولونية (Escherichia coli) في عينات المياه باستخدام طريقة الترشيح الغشائي.

ينطبق هذا البروتوكول على جميع أنواع المياه (مياه الشبكات، المياه الجوفية، والمياه السطحية)، وبشكل خاص المياه الموجهة للاستهلاك البشري، شريطة ألا تحتوي العينة على مواد عالقة قد تعيق عملية الترشيح الغشائي.

المراجع والمختصرات

المراجع المعتمدة: المعيار الدولي Norme ISO 9308-1 وأدلة العمل العامة للمختبر MO.DT.LabC.50 و MO.DT.LabC.51.

التعريفات العلمية

• بكتيريا الكوليفورم (Coliformes):

  عصيات سالبة الجرام (B.G.N)، هوائية أو لاهوائية اختيارياً، غير متجرثمة، وتفتقر لإنزيم الأوكسيداز. قادرة على التكاثر في وجود أملاح الصفراء وتخمير اللاكتوز مع إنتاج حمض وغاز في درجة حرارة 36 ± 2 درجة مئوية.

• الإشريكية القولونية (E.coli):

  هي كوليفورم برازية تمتلك نفس الخصائص السابقة، وتتميز بقدرتها الإضافية والفريدة على إنتاج "الإندول" (Indole) من حمض التريبتوفان عند التحضين في درجة حرارة 44 ± 0.5 درجة مئوية.

مبدأ العمل

يعتمد المبدأ على الخطوات المتتالية التالية:

• ترشيح 100 مل من عينة المياه عبر غشاء ترشيح بمسامية 0.45 ميكرومتر.
• وضع الغشاء على وسط استنبات انتقائي (أجار لاكتوزي مع Tergitol 7 و T.T.C).
• الحضن في الحاضنة عند درجة حرارة 36 ± 2 مئوية لمدة 22 ± 2 ساعة.
• فرز وتعداد المستعمرات الصفراء (التي تظهر بلون أصفر تحت الغشاء) واختيار مستعمرات للتأكيد.
• تأكيد الكوليفورم باختبار الأوكسيداز (Oxidase -) وتأكيد الـ E.coli باختبار إنتاج الإندول (Indole +) بواسطة كاشف كوفاكس.

أوساط الاستنبات والكواشف اللازمة

• أجار لاكتوزي أساسي (Gélose lactosée base).
• إضافات انتقائية ولونية: Tergitol 7 و TTC.
• أجار تريبتيكاز الصويا (TSA) للتأكيد.
• مرق التريبتوفان (Bouillon au Tryptophane).
• أقراص أو أوراق اختبار الأوكسيداز (Disques d'oxydase).
• كاشف كوفاكس (Réactif de Kovacs).

الأجهزة والمعدات

• وحدة ترشيح غشائي (Rampe de filtration) من الفولاذ المقاوم للصدأ.
• أغشية ترشيح معقمة ذات مسامية 0.45 ميكرومتر وقطر 47 ملم.
• حاضنات بكتيريولوجية مضبوطة على 36 ± 2°م و 44 ± 0.5°م.
• أطباق بتري معقمة قطر 55 مم.
• ملقط معقم، موقد بنسن، كحول إيثيلي، ومضخة تفريغ الهواء.

خطوات العمل والتحضين

1. التعقيم: تعقيم اللوحة المسامية والسطح العلوي لوحدة الترشيح باللهب باستخدام الكحول الإيثيلي وموقد بنسن.
2. وضع الغشاء: فتح غلاف غشاء الترشيح والتقاط الغشاء بملقط معقم (بعد تعقيمه باللهب وتبريده)، ووضعه بحذر فوق اللوحة المسامية.
3. الترشيح: رج زجاجة العينة جيداً، وصب 100 مل منها (أو 250 مل في حالة فحص المياه المعدنية) في قمع الترشيح، ثم فتح صنبور التفريغ لبدء الترشيح الكامل.
4. الوضع في الطبق: بعد سحب العينة بالكامل، أوقف التفريغ وارفع الغشاء بالملقط المعقم وضعه برفق على وسط Tergitol + T.T.C في طبق بتري مع تجنب فقاعات الهواء.
5. التحضين: حضن الأطباق مقلوبة في الحاضنة عند درجة حرارة 36 ± 2 مئوية لمدة 22 ± 2 ساعة.

التعداد واختبارات التأكيد

1. تعداد المستعمرات المميزة: بعد فترة التحضين، يتم إحصاء وتعداد المستعمرات التي تظهر بلون أصفر مائل للبرتقالي تحت الغشاء (تخمير اللاكتوز).
2. الزرع التأكيدي: يتم التقاط من 5 إلى 10 مستعمرات صفراء نموذجية لزرعها في:
   - أطباق وسط TSA (تُحضن عند 36 ± 2°م لمدة 18-24 ساعة).
   - أنابيب تحتوي على مرق التريبتوفان (تُحضن عند 44 ± 0.5°م لمدة 24 ساعة).
3. اختبار الأوكسيداز (Oxidase): يُجرى الاختبار على مستعمرات TSA باستخدام أقراص الأوكسيداز. عدم تغير لون القرص يعني تفاعل (سالب -) وهو ما يؤكد أنها كوليفورم. ظهور لون أزرق بنفسجي داكن خلال 30 ثانية يعني تفاعل (موجب +) مما يستثنيها من الكوليفورم.
4. اختبار إنتاج الإندول (Indole): يُضاف 0.5 مل من كاشف كوفاكس إلى أنبوب مرق التريبتوفان بعد الحضن. ظهور حلقة حمراء آجُرِّيَّة (Rouge brique) طافية على السطح يعني تفاعل (موجب +)، مما يؤكد أن المستعمرة هي إشريكية قولونية (E.coli).
5. التفسير النهائي:
   - المستعمرات **سالبة الأوكسيداز** تعتبر بكتيريا كوليفورم.
   - المستعمرات **سالبة الأوكسيداز + موجبة الإندول** تعتبر إشريكية قولونية (E.coli).

التعبير عن النتائج وحسابها

يتم التعبير عن النتيجة النهائية بوحدة تشكيل مستعمرة في 100 مل من العينة (UFC/100ml) باستخدام المعادلة الرياضية التالية:

حيث تشير الرموز إلى:

• (a): العدد النهائي للبكتيريا المؤكدة (UFC/100ml).
• (b): عدد المستعمرات التي أعطت نتيجة تأكيدية إيجابية (سالبة أوكسيداز للكوليفورم، وسالبة أوكسيداز + موجبة إندول لـ E.coli).
• (A): عدد المستعمرات الإجمالي التي تم نقلها لإجراء اختبار التأكيد (بين 5 و 10 مستعمرات).
• (c): العدد الإجمالي للمستعمرات الصفراء التي تم تعدادها مبدئياً في طبق بتري الأصلي.

تُسجل القيم والنتائج في "سجل الفحوصات الميكروبيولوجية" الخاص بالمختبر، ثم في النظام الإعلامي الموحد.

السلامة البيولوجية والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى البحث عن وتعداد بكتيريا "المكورات المعوية" (Entérocoques) في عينات المياه بعد ترشيحها غشائياً واستزراعها في وسط انتقائي، ثم تأكيد وتوثيق النتائج المستخلصة.

ينطبق هذا الإجراء على جميع أنواع المياه (مياه الشبكات، المياه الجوفية، والمياه السطحية)، وبشكل خاص المياه الموجهة للاستهلاك البشري لتقييم الكفاءة الصحية والتلوث البرازي. كما يمكن تطبيقه على أنواع أخرى بشرط ألا تحتوي العينة على مواد عالقة أو نباتات دقيقة تعيق عملية الترشيح والاستزراع.

المراجع المعتمدة

• المعيار المعتمد: ISO 7899-2 / NA 766 (تحديد بكتيريا المكورات المعوية المعوية).
• الشروط العامة للمناولة والتعقيم في الميكروبيولوجيا: MO.DT.LabC.50.

مبدأ العمل والفرز اللوني

يعتمد الكشف والفرز على مرحلتين أساسيتين متتاليتين:

• 1. الاستزراع الأولي (Culture primaire):

  يتم ترشيح حجم العينة عبر غشاء ترشيح بمسامية 0.45 ميكرومتر لاحتجاز البكتيريا، ثم يُوضع الغشاء على وسط أجار انتقائي (Slanetz et Bartley) الذي يحتوي على أزيد الصوديوم لتثبيط البكتيريا سالبة الجرام. تقوم المكورات المعوية باختزال كاشف (T.T.C) مما يؤدي إلى نمو مستعمرات نموذجية بارزة بلون أحمر، كستنائي (Marron)، أو وردي.

• 2. التأكيد النوعي (Confirmation):

  يُنقل الغشاء الحامل للمستعمرات النموذجية بكامله إلى وسط التأكيد B.E.A (Bile Esculine Azoture Agar) المحضر عند 44°م. تقوم المكورات المعوية بتحلل مادة "الإسكولين" لتتفاعل النواتج مع أملاح الحديد في الوسط، مما يؤدي إلى تشكل لون أسود (Noir) مميز يحيط بالمستعمرات النموذجية خلال ساعتين.

المختصرات والتعريفات العلمية

أخذ العينات وحفظها

تؤخذ العينات في قوارير زجاجية معقمة أو قوارير من البولي إيثيلين (PE) المخصصة للاستخدام مرة واحدة. يجب أن تحتوي القوارير مسبقاً على بضع قطرات من محلول ثيوسلفات الصوديوم (10%) لتحييد الكلور المتبقي في مياه الشرب. تُحفظ العينات في الظلام في درجة حرارة أقل من 10 درجات مئوية (ويفضل بين 2 و 5 درجات) ويشترط تحليلها خلال 24 ساعة كحد أقصى من وقت الجمع.

أوساط الاستنبات وطريقة تحضيرها

• 1. تحضير أوساط العزل (Gélose Slanetz et Bartley):

  يُسخن وسط العزل التجاري الجاهز في حمام مائي يغلي (100°م) حتى تمام الذوبان، ثم يُبرد بلطف في حمام مائي مضبوط عند 50°م. يُضاف كاشف الـ T.T.C المعقم وتسكب الأوساط داخل أطباق بتري معقمة (قطر 55 مم) وتُترك لتتصلب بالكامل.

• 2. تحضير أوساط التأكيد (Gélose B.E.A):

  يُحضر وسط بيل إسكولين أزيد ويُعقم بالبخار تحت الضغط في الأوتوكلاف عند 121°م لمدة 15 دقيقة، ثم يُسكب في أطباق بتري معقمة وتُحفظ للاستخدام في خطوة التأكيد اللوني.

الأجهزة والمعدات

• وحدة ترشيح غشائي (Rampe de filtration) من الفولاذ المقاوم للصدأ.
• مضخة تفريغ الهواء (Pompe sous vide) لعملية سحب العينات.
• ملاقط معقمة، كحول إيثيلي وموقد بنسن (Bec Bunsen) لتأمين التعقيم باللهب.
• أغشية ترشيح معقمة بقطر 47 مم وبمسامية 0.45 ميكرومتر.
• حاضنة بكتريولوجية مضبوطة عند 36 ± 2 درجة مئوية وحاضنة أخرى عند 44 ± 0.5 درجة مئوية.

خطوات العمل والتعداد والتأكيد

1. الترشيح: عقم وحدة الترشيح باللهب. ضع غشاء الترشيح (0.45 µm) بالملقط المعقم فوق القاعدة المسامية، وركب القمع. صب حجم العينة المطلوب (100 مل عادةً) وشغل مضخة التفريغ لسحب العينة بالكامل.
2. الاستزراع الأولي: أوقف التفريغ، ارفع الغشاء بالملقط المعقم وضعه بحذر (مع تفادي فقاعات الهواء تحت الغشاء) فوق طبق أجار Slanetz et Bartley.
3. التحضين الأولي: اقلب أطباق بتري وضعها في الحاضنة الميكروبيولوجية عند 36 ± 2 درجة مئوية لمدة تتراوح بين 44 ± 4 ساعات.
4. التعداد المبدئي: بعد انقضاء التحضين، قم بإحصاء وتعداد المستعمرات النموذجية التي تظهر بلون أحمر، وردي، أو كستنائي (Marron) بارز على سطح الغشاء.
5. عملية التأكيد اللوني (BEA):
   - انقل الغشاء بالكامل مع مستعمراته برفق باستخدام ملقط معقم وضعه فوق طبق أجار B.E.A الذي تم تسخينه مسبقاً.
   - حضن طبق B.E.A في الحاضنة عند درجة حرارة 44 درجة مئوية لمدة ساعتين (2h).
6. الفرز النهائي والتعداد: بعد ساعتين من الحضن عند 44°م، تعتبر كل مستعمرة حمراء أو وردية تشكل حولها أو تحتها لون أو هالة سوداء (Noir) على غشاء BEA هي مستعمرة مكورات معوية معوية مؤكدة ويتم تسجيل تعدادها النهائي.

السلامة البيولوجية والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يحدد هذا الإجراء طريقة البحث والتعداد للكائنات الدقيقة من نوع الكوليفورم (Coliformes) والإشريكية القولونية (Escherichia coli) في عينات المياه باستخدام الاستزراع في الأوساط السائلة.

تنطبق هذه الطريقة على المياه الموجهة للاستهلاك البشري وغيرها، وتُستخدم بشكل خاص عندما تكون العينة غير قابلة للتحليل بطريقة "الترشيح الغشائي" (بسبب وجود مواد عالقة بنسب عالية أو عكارة شديدة قد تسد مسامات الغشاء وتعيق الزرع الغشائي).

مبدأ العمل والتفاعل الكيميائي

تتم العملية في وسط معقم بجوار موقد بنسن (Bec Bunsen). ويعتمد المبدأ على تلقيح حجوم محددة من العينة في سلسلة من أنابيب الاختبار التي تحتوي على مرق لاكتوزي (Milieu liquide) بتركيز فردي أو مضاعف، ثم حضنها وتتبع نشاطها البكتيري وتحديد نمو الخلايا وتخميرها للاكتوز.

القراءة والتفسير والفرز

بعد انتهاء فترة التحضين، تُفحص الأنابيب لتحديد الأنابيب **"الإيجابية"**. يُعتبر الأنبوب إيجابياً (يحتوي على بكتيريا كوليفورم نشطة) إذا أظهر العلامتين التاليتين معاً في نفس الوقت:

حساب وتعبير النتائج (جداول Mac Grady)

نظراً لأن الأوساط سائلة، لا يتم عد المستعمرات البكتيرية بالعين المجردة. بدلاً من ذلك، تتم القراءة النهائية واستنتاج النتيجة (عدد البكتيريا) إحصائياً بالاعتماد على الجداول الإحصائية القياسية المعروفة باسم **جداول ماك جرادي (Table du NPP de Mac Grady)**.

تُقرأ النتائج وتُدون بوحدة (العدد الأكثر احتمالاً في 100 مل من العينة - NPP/100ml) في سجل المركز ثم تُسجل رقمياً في النظام المعلوماتي للمؤسسة (Trame informatique).

السلامة البيولوجية والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد تركيز "الكلوروفيل أ" (Chlorophylle a) ومؤشر الفيوپيغمنت (Phéopigments) - وهي أصباغ نباتية متدهورة - في عينات المياه.

يعتبر هذا التحليل مؤشراً حيوياً هاماً لتقييم جودة المياه السطحية، وتقدير الكتلة الحيوية للطحالب والعوالق النباتية، وتحديد مستوى التثري الغدائي (Eutrophisation) في الأوساط المائية السطحية والمستودعات المائية المخصصة لإنتاج مياه الشرب.

أخذ العينات وحفظها

نظراً للحساسية الشديدة للأصباغ النباتية تجاه الضوء والحرارة، يجب الالتزام الصارم بشروط الحفظ الآتية تفادياً لتلف الكلوروفيل:

• نوع القوارير والتعبئة: تُجمع العينات في قوارير من الزجاج البني الداكن (Verre brun) سعة 1000 مل، وتُملأ القارورة بالكامل حتى الحافة لمنع وجود أي جيب هوائي قد يسبب الأكسدة.
• شروط النقل والحفظ: تُنقل العينات وتُحفظ في الظلام الدامس وفي درجة حرارة منخفضة جداً (داخل مبرد أو ثلاجة).

مبدأ العمل

تعتمد طريقة القياس الطيفي للامتصاص الجزيئي على الخطوات الأساسية التالية:

1. الترشيح (Filtration): ترشيح حجم معلوم من عينة المياه تحت التفريغ باستخدام غشاء ترشيح مناسب لعزل واحتجاز العوالق النباتية (Plancton végétal).
2. الاستخلاص (Extraction): إذابة غشاء الترشيح واستخلاص الأصباغ النباتية باستعمال مذيب الأسيتون بتركيز 90%.
3. القياس (Mesure): قياس الامتصاصية الضوئية للمستخلص عند أطوال موجية محددة باستخدام المطياف الضوئي (Spectrophotomètre).
4. الحساب (Calcul): حساب التركيز النهائي للكلوروفيل والفيوپيغمنت بالاعتماد على المعادلات الرياضية ثلاثية الألوان المعتمدة عالمياً (معادلة SCOR-UNESCO).

الكواشف وتحضيرها

• مذيب الاستخلاص (الأسيتون بتركيز 90% V/V):
  يُحضر بمزج 9 أحجام من الأسيتون النقي الخالي من الماء مع حجم واحد من الماء المقطر.
  شروط الحفظ: يُحفظ في زجاجة محكمة الإغلاق بعيداً عن الضوء والحرارة في درجة حرارة الغرفة، ويجب استخدامه خلال يومين إلى 3 أيام كحد أقصى من تاريخ تحضيره لضمان فعاليته في استخلاص الصبغة.

الأجهزة والمعدات

• أغشية ترشيح: مصنعة من أسيتات السليلوز بقطر 7 سم ومسامية 1.2 ميكرومتر.
• نظام ترشيح تحت التفريغ: مزود بقمع استقبال ومضخة سحب وتفريغ الهواء.
• جهاز طرد مركزي (Centrifugeuse): قادر على الدوران بسرعة عالية لفصل الشوائب، مع أنابيب طرد مركزي محكمة الإغلاق ومقاومة لتأثير الأسيتون.
• مطياف ضوئي (Spectrophotomètre): يغطي النطاق المرئي من 410 إلى 750 نانومتر بدقة عالية، ومزود بكوفيت زجاجية ذات مسار بصري قدره 1 سم.

قياس وحساب النتائج

تتم القراءات الطيفية للامتصاصية للمستخلص بعد تصفيته بالطرد المركزي عند أطوال موجية محددة:

• 663 نانومتر: ذروة امتصاص الكلوروفيل أ.
• 645 نانومتر: ذروة امتصاص الكلوروفيل ب.
• 630 نانومتر: ذروة امتصاص الكلوروفيل ج.
• 750 نانومتر: طول موجي مرجعي لتصحيح العكارة والامتصاص غير النوعي.

يتم حساب التركيز النهائي للكلوروفيل (أ) بوحدة ملغ/لتر أو ميكروغرام/لتر بتطبيق معادلات SCOR-UNESCO القياسية وتدوين النتائج مباشرة في سجل التحاليل البيولوجية للمختبر.

السلامة والوقاية الكيميائية

الغرض ومجال التطبيق

يمثل هذا الدليل المرجعي الإطار التنظيمي الصارم والقواعد الأساسية للنظافة، السلامة، وبيئة العمل المخبرية الواجب اتباعها وتطبيقها داخل قسم التحاليل الميكروبيولوجية.

يهدف البروتوكول إلى حماية العينات المائية الموجهة للتحليل من التلوث الخارجي بالبكتيريا والفطريات المحيطة لضمان صحة ودقة النتائج، وكذلك توفير حماية كاملة للمحلل من خطر التعرض للعدوى بالميكروبات المستهدفة بالدراسة.

قواعد النظافة الشخصية والمكانية

• المئزر المخبري (Blouse): ارتداء مئزر نظيف مخصص للمختبر بأكمام طويلة ومغلق الأزرار بالكامل طوال فترة التواجد بالقسم، ويمنع الخروج به خارج منطقة التحاليل.
• تطهير وتعقيم أسطح العمل (Paillasses): يجب مسح وتعقيم طاولات العمل بمطهر بكتيري معتمد (مثل الكحول 70% أو ماء جافيل المخفف) في حالتين: قبل البدء في التحاليل مباشرة، وبعد الانتهاء من العمل مباشرة، وكذلك فور حدوث أي انسكاب لعينات أو أوساط ملقحة.
• السلوك العام: يُمنع منعاً باتاً تناول الأطعمة والمشروبات أو استخدام أدوات التجميل والتدخين داخل المختبر البكتريولوجي تجنباً لنقل العدوى والتلوث المتبادل.

العمل في المنطقة المعقمة (Zone Stérile)

نظراً لأن الهواء الجوي يحتوي على أعداد هائلة من الميكروبات العالقة التي قد تلوث الأطباق والأوساط وتفسد نتيجة الفحص، يجب الالتزام الصارم بقاعدة "المنطقة المعقمة":

تعقيم الأدوات والزجاجيات

يجب تعقيم الأدوات والزجاجيات المستخدمة مباشرة أثناء العمل باتباع ما يلي:

• الأدوات المعدنية (الملاقط والمشابك): تُعقم بتمرير الجزء النشط منها على لهب موقد بنسن مباشرة حتى يحمرّ بالكامل (Stérilisation par flambage). يُترك الملقط ليبرد تماماً داخل النطاق المعقم قبل ملامسة أغشية الترشيح لئلا تتأذى البكتيريا بالحرارة الزائدة.
• فوهات الأنابيب والقوارير: عند فتح أي قارورة عينة زجاجية أو أنبوب اختبار، يجب تمرير الفوهة الزجاجية بسرعة عبر لهب موقد بنسن لقتل أي ميكروبات ملتصقة بالزجاج قبل أخذ الحجم المطلوب، وتُكرر نفس الخطوة لتعقيم الفوهة ثانية قبل إعادة إغلاق القارورة بسدادتها المعقمة.

إرشادات السلامة البيولوجية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى وصف وإجراء اختبارات مراقبة الجودة المختلفة المُجراة في مختبر البكتريولوجيا بشكل دوري، وتحديد تواترها، وكيفية تفسير النتائج، بالإضافة إلى التدابير التصحيحية الواجب اتخاذها في حال رصد أي تلوث، وإدارة النفايات البيولوجية الناتجة.

ينطبق هذا الإجراء الصارم على جميع عناصر بيئة التحليل وتشمل: الهواء المحيط بالمختبر، أسطح العمل وطاولات التحضير، تعقيم المعدات وأدوات الترشيح، وكذلك التأكد من خلو الكواشف والأغشية عبر التجربة الشاهدة (Blanc).

تواتر وخطط مراقبة الجودة

تفاصيل خطوات العمل وتفسير النتائج

• مراقبة الهواء المحيط:
  • تُحضر أطباق بتري تحتوي على وسط مغذي PCA معقم ومجفف.
  • تُنزع أغطية الأطباق وتُوضع في نقاط حيوية بالمختبر معرضة للهواء لمدة 15 دقيقة كاملة.
  • تُغلق الأطباق وتُحضر للحضن: طبق يُحفظ عند 22°م لمدة 72 ساعة (للبكتيريا الفطرية والبيئية)، والطبق الآخر عند 36°م لمدة 48 ساعة (للبكتيريا المحبة للحرارة).
• مراقبة الأسطح وطاولات المختبر:
  • تُمرر ماسحة معقمة (Écouvillon) مرطبة بمحلول مخفف معقم على مساحة محددة من أسطح العمل، ثم تُلقح مباشرة على أطباق PCA.
  • أو استخدام أطباق اللمس المباشر (Boîtes de contact) الحاوية على وسط PCA بضغط خفيف ومستمر على السطح ثم حضنها.
• التجربة الشاهدة اليومية (Blanc de filtration):
  • مع كل سلسلة اختبارات يومية، يتم ترشيح 100 مل من الماء المقطر المعقم باستخدام نفس أدوات وأغشية الترشيح المستعملة للتحاليل.
  • تُزرع الأغشية على أوساط TTC-Tergitol (للكشف عن الكوليفورم) و Slanetz et Bartley (للكشف عن المكورات المعوية).
  • الهدف هو إثبات نظافة بيئة التحليل، خلو المياه المخففة، وسلامة الأدوات من أي تلوث متقاطع.

الإجراءات التصحيحية (Actions correctives)

المعالجة الآمنة للنفايات البيولوجية

الغرض والمجال

يحدد هذا الإجراء الإطار التنظيمي والقواعد الصارمة لعمليات الصيانة الوقائية والتحقق والمعايرة الدورية لجميع الأجهزة والمعدات التحليلية المتواجدة في المختبر، وذلك بهدف ضمان استمرارية عملها، وحمايتها من التلف، وتأمين أقصى درجات الدقة والموثوقية للنتائج الصادرة عن المختبر.

الركائز الأساسية لإدارة الأجهزة

• تعريف وترميز المعدات (Identification du matériel): يتم تخصيص رمز فريد وبطاقة تعريفية لاصقة ومميزة لكل جهاز مخبري فور استلامه.
• سجل الأجهزة (Registre d'équipement): يُخصص لكل جهاز ملف/سجل خاص يوثق هويته، ورقمه التسلسلي، وموقعه، وتاريخ تشغيله، وتفاصيل عمليات الصيانة والمعايرة والأعطال التي طرأت عليه.
• المعايرة والتحقق الدوري (Etalonnage et vérification): برمجة معايرات دورية (يومية، أسبوعية، أو دورية) للأجهزة الحساسة باستخدام محاليل قياسية مرجعية (Etalons de référence) معتمدة لضمان عدم انحراف القياسات.
• معاملات التصحيح (Facteurs de correction): عند العثور على انحرافات مقبولة ومعلومة أثناء عملية المعايرة، تُحسب وتُطبق معاملات التصحيح الناتجة مباشرة على قيم القياس المستخلصة لتعديلها وتدقيقها.
• الأجهزة خارج الخدمة (Matériel provisoirement hors service): عند رصد أي جهاز غير مطابق أو به عطل، يُعزل فوراً عن منطقة التشغيل لمنع استخدامه بالخطأ، ويتم وسمه ببطاقة حمراء بارزة، ويوثق ذلك في سجل الأجهزة للبدء بالإصلاح أو سحب الجهاز نهائياً من الخدمة (Déclassement).
• عقود الصيانة (Contrats d'entretien): تتم متابعة وإبرام عقود صيانة دورية وقائية وإصلاحية مع موردين خارجيين مؤهلين للأجهزة الحساسة والمعقدة (مثل المطياف الضوئي وجهاز التقطير).

جدول وتكرار عمليات الصيانة والمعايرة

الخطوات التصحيحية عند رصد خلل في جهاز

1. عزل الجهاز المتضرر فوراً عن منطقة التشغيل لمنع استخدامه بالخطأ.
2. تثبيت بطاقة تعريفية حمراء واضحة مكتوب عليها "خارج الخدمة - لعدم المطابقة" وتوثيق تاريخ الرصد.
3. تبليغ رئيس المختبر ومسؤول الجودة بتقرير مكتوب يصف الخلل وقيم الانحراف والقياسات المتأثرة.
4. استدعاء مهندس صيانة مختص (أو تفعيل عقد الصيانة) لإصلاح العيب أو ضبط الإعدادات وإعادة المعايرة.
5. لا يُعاد تشغيل الجهاز للاستخدام اليومي إلا بعد صدور "شهادة إعادة تأهيل ومعايرة ناجحة" موقعة من مسؤول الجودة ورئيس المختبر.

السلامة المهنية

الغرض ومجال التطبيق

يحدد هذا الإجراء الإطار العام والتنظيمي المعمول به لضمان ومراقبة جودة وصحة النتائج التحليلية الصادرة عن مختبرات المياه، والتحقق التام من دقتها وموثوقيتها قبل المصادقة النهائية عليها وإصدار تقارير المطابقة الرسمية للجهات المستفيدة.

ينطبق هذا الإجراء الصارم والملزم قانوناً على كافة التحاليل الفيزيائية، الكيميائية، والميكروبيولوجية التي تُجرى داخل المختبر على عينات مياه الشرب، المياه السطحية، مياه الآبار، ومياه الصرف المعالجة.

آليات وبرامج مراقبة الجودة

يعتمد نظام ضبط ومراقبة الجودة داخل المختبر على محورين أساسيين متكاملين لضمان الدقة والموثوقية المطلقة:

هيكل وتحديد المسؤوليات

التدابير التصحيحية في حال حيود النتائج

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا الإجراء إلى ضمان التتبع الكامل (Traçabilité) لجميع عينات المياه الواردة إلى المختبر منذ لحظة وصولها وتسجيلها، وخلال كافة مراحل التحاليل الفيزيوكيميائية والبكتريولوجية، وحتى إصدار النتائج النهائية وأرشفتها.

تعريف وترميز العينات (Identification)

لتفادي حدوث أي تداخل أو التباس بين العينات المختلفة، يتبع المختبر نظام تشفير صارم:

• الترميز الفريد: تُمنح كل عينة تدخل المختبر رمزاً تعريفياً فريداً (Code d'identification unique) يُلصق على قنينة العينة فور وصولها ويُسجل في دفتر الاستلام والمنظومة الرقمية.
• ربط البيانات: يُربط الرمز ببطاقة الاستلام التي تحتوي على: مصدر العينة، وتاريخ وساعة أخذها، واسم الشخص الذي قام بجمعها، والتحاليل المطلوبة. يُلزم الفني باستخدام هذا الرمز حصراً في جميع الأوراق ودفاتر التحليل الخاصة به.

تخزين وحفظ العينات (Conservation)

تعتبر طريقة وشروط حفظ العينات خطوة حاسمة للحفاظ على الخواص الطبيعية والحيوية للمياه وتجنب تغير التراكيز:

• شروط الحفظ: تُخزن عينات التحاليل في ثلاجات مخبرية مضبوطة درجة حرارتها بين 2 و 6 درجات مئوية في الظلام التام.
• أغراض مراقبة الجودة (إعادة التحليل - Réanalyse): تُحتفظ بالعينات المتبقية بعد التحليل لفترة محددة لإتاحة الفرصة لإعادة التحليل في الحالات التالية:
  - رصد نتائج غير منطقية أو شاذة (Plausibilité des résultats).
  - لأغراض مراقبة الجودة والتدقيق الداخلي.
  - للتأكد من مطابقة التحاليل في حال اعتراض العميل أو الشك.

برمجة وجدولة أخذ العينات

تعتمد عملية جدولة وبرمجة أخذ العينات للرقابة الذاتية والتحقق الميداني على:

• التشريعات الوطنية والقوانين: صياغة جداول أخذ العينات بناءً على التشريعات والقوانين الوطنية المعمول بها (Législations en vigueur) لضمان التغطية الصحية والتنظيمية الكاملة للمستهلكين ومحطات الإنتاج.
• التدخلات الطارئة: برمجة حملات أخذ عينات طارئة فور رصد أي تغير في جودة المياه الموزعة أو عند الإبلاغ عن تلوث محتمل في شبكة التوزيع.

الغرض ومجال التطبيق

تحدد هاتان الوثيقتان الشروط الصارمة والمعايير العلمية الواجب اتباعها لتعبئة عينات المياه، وطرق تثبيتها كيميائياً (Stabilisation)، وحفظها الحراري والبيئي المناسب (Conditionnement)، بالإضافة إلى تحديد الآجال الزمنية القصوى (Délais maximums) المسموح بها بين لحظة أخذ العينات وبدء إجراء التحاليل لضمان عدم تغير خصائصها الفيزيائية، الكيميائية، أو البكتريولوجية وتفادي تلفها.

تنطبق هذه القواعد الإلزامية على جميع العينات المستقبلة في المختبر بمختلف تصنيفاتها (مياه شرب، مياه سطحية، مياه جوفية، ومياه صرف صحي).

شروط التعبئة والتثبيت الكيميائي

لضمان استقرار العينات ومنع حدوث تحولات كيميائية أو نمو بيولوجي يغير من معالم العينة، يلتزم المختبر بالقواعد التالية:

• التبريد والحفظ المظلم (Réfrigération et obscurité):
  • القاعدة الأساسية والعامة لجميع العينات هي حفظها فور قطفها في مبردات خاصة في الظلام وعند درجة حرارة تتراوح بين 1 و 5 درجات مئوية (يمنع تجميد العينات).
• التثبيت الكيميائي الخاص (Stabilisation chimique):
  • المعادن الثقيلة (Métaux lourds): تُثبت العينات بإضافة حمض النيتريك ($HNO_3$) النقي لخفض قيمة الـ pH إلى أقل من 2، مما يمنع ترسب المعادن أو امتصاصها على جدران الوعاء.
  • الطلب الكيميائي للأكسجين (DCO) والأمونيا ($NH_4^+$): تُثبت بإضافة حمض الكبريتيك ($H_2SO_4$) لخفض الـ pH لأقل من 2 لوقف النشاط البكتيري.
  • السيانيد (Cyanures): يُضاف هيدروكسيد الصوديوم ($NaOH$) لرفع الـ pH إلى أكثر من 12 لتثبيت مركب السيانيد ومنع تطايره كغاز.

الآجال الزمنية القصوى لبدء التحاليل

معايير قبول ورفض العينات (Acceptation / Rejet)

الغرض ومجال التطبيق

بما أن الماء المقطر (Eau distillée) يُسخدم كحجر أساس في تحضير أكثر من 90% من الكواشف والمحاليل المخبرية وفي شطف الزجاجيات الحساسة، فإن الحفاظ على نظافة جهاز التقطير ومراقبة جودة مخرجاته يُعدان أمراً بالغ الأهمية لتفادي تلوث التحاليل وضمان دقة النتائج الكيميائية والبكتريولوجية.

صيانة جهاز التقطير وإزالة الترسبات الكلسية (Détartrage)

يؤدي غليان المياه داخل جهاز التقطير باستمرار إلى ترسب الكالسيوم والمغنيسيوم على شكل طبقة كلسية (Tartre) صلبة تعيق انتقال الحرارة وتتلف المقاومات الحرارية وتلوث الماء المنتج:

• تكرار التنظيف: يُجرى تنظيف وإزالة الترسبات الكلسية (Détartrage) بشكل دوري (شهرياً أو بحسب وتيرة الاستخدام وتراكم الكلس) باستخدام أحماض ضعيفة معتمدة (مثل حمض السيتريك أو حمض الهيدروكلوريك المخفف).
• التحقق الإجباري بعد التنظيف: يُشترط إجبارياً بعد كل عملية تنظيف بالحمض وإعادة تشغيل الجهاز، إخضاع الماء المقطر المنتج للفحص والمراقبة للتأكد من زوال بقايا الحمض والشوائب بالكامل قبل استخدام الماء في التحاليل.

معايير المطابقة الفنية للماء المقطر

يُعتبر الماء المقطر مطابقاً (Conforme) وصالحاً للاستخدام المخبري فقط إذا حقق الشرطين المعياريين التالين معاً في نفس الوقت:

السلامة والوقاية المهنية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا الإجراء العملي والنماذج التنظيمية الملحقة به لضمان الدقة المطلقة والموثوقية العالية لأهم جهازي قياس في المختبر هما: مقياس درجة الحموضة (pH-mètre) و مقياس الموصلية الكهربائية (Conductivimètre)، وذلك بفرض عمليات مراقبة ومعايرة وتحقق يومية إلزامية قبل البدء في تحليل أي عينة مائية.

نموذج (FRAC-LAB 02): التحقق والمعايرة اليومية لمقياس الـ pH

نموذج (FRAC-LAB 03): التحقق والمعايرة اليومية لمقياس الموصلية

التدابير التصحيحية والحيود (Actions correctives)

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا الاختبار العملي إلى محاكاة عملية معالجة المياه داخل المحطات على نطاق مخبري مصغر. يُستخدم لتحديد "الجرعة المثلى" (Dose optimale) من مواد التخثر (Coagulants) والمندفات (Floculants) اللازمة لتصفية المياه وإزالة العكارة والمواد العالقة بأعلى كفاءة واقتصادية ممكنة.

الأجهزة والمعدات

• جهاز Jar Test: مزود بـ 4 إلى 6 خلاطات ميكانيكية ذات سرعة قابلة للتعديل ومؤقت رقمي.
• كؤوس زجاجية (Béchers): سعة 1 لتر (مطابقة لعدد مسارات الجهاز).
• أجهزة القياس: جهاز قياس العكارة (Turbidimètre)، جهاز pH-mètre، وجهاز قياس الموصلية.
• أدوات القياس الحجمي: ماصات مدرجة مخبرية، مخابير مدرجة سعة 1 لتر، وحقن دقيقة لإضافة الكواشف.

الكواشف والمحاليل الكيميائية

خطوات العمل والتشغيل

1. قس العكارة الابتدائية، الـ pH، درجة الحرارة والموصلية الكهربائية لعينة الماء الخام وسجلها كمرجع.
2. وزع بدقة 1 لتر من الماء الخام في كل كأس من كؤوس جهاز الـ Jar Test.
3. أضف جرعات تصاعدية من محلول المخثر المحضر (مثلاً: 10، 20، 30، 40، 50 مغ/لتر) إلى الكؤوس المتتالية مع ترك الكأس الأولى كشاهد إذا لزم الأمر.
4. مرحلة الخلط السريع (Coagulation): شغل جهاز التحريك فوراً على سرعة عالية تتراوح بين 120 إلى 150 دورة في الدقيقة (rpm) لمدة دقيقة واحدة إلى دقيقتين (1-2 min) لضمان التشتيت والخلط المتجانس للمخثر.
5. مرحلة الخلط البطيء (Floculation): خفض سرعة التحريك إلى 30 إلى 40 دورة في الدقيقة (rpm) لمدة 15 إلى 20 دقيقة لتسهيل تصادم الحبيبات المترسبة وتكوين الندف (Flocs). (يمكن إضافة المساعد على التندف بجرعة 0.05 مغ/لتر بعد 5 دقائق من بدء الخلط البطيء).
6. مرحلة الترسيب (Décantation): أوقف التحريك تماماً، وارفع شفرات التحريك بلطف، واترك الندف تترسب بفعل الجاذبية لمدة 20 إلى 30 دقيقة.
7. اسحب عينة بحجم 50 مل من الماء الرائق (Surnageant) باستخدام ماصة من عمق ثابت يبلغ 2-3 سم أسفل سطح السائل في كل كأس، مع مراعاة عدم إثارة الندف المترسبة في القاع.

قراءة وتفسير النتائج

قس العكارة والـ pH للماء الرائق المسحوب من كل كأس. ارسم منحنياً بيانياً يوضح العكارة المتبقية (Residual Turbidity) بدلالة جرعة المخثر المضافة:

• الجرعة المثلى (Dose optimale): هي جرعة المخثر المقابلة لأقل عكارة متبقية (الهدف تشغيلياً هو عكارة أقل من 1 NTU) وتظهر عندها ندف واضحة سريعة الترسيب.
• ضبط درجة الحموضة (pH): عملية التخثر حساسة جداً للـ pH. في حال انخفاض الـ pH الطبيعي للماء الخام عن 5.5 عند استخدام أملاح الحديد، يجب إضافة كواشف قلوية (كالجير أو الصودا الكاوية) للحفاظ على الـ pH في المجال الأمثل لضمان الترسيب الفعال للمخثر وتجنب بقاء أيونات الألمنيوم أو الحديد حرة في الماء المعالج.

السلامة والوقاية المهنية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد كمية الكلور اللازمة للحصول على كلور حر متبقي فعال، وذلك عن طريق أكسدة المواد العضوية والأمونيا بالكامل وتحديد "نقطة الانكسار" (Break-point) لضمان التطهير الآمن للمياه وتجنب الفائض السام أو بقاء كلورامينات تسبب طعماً ورائحة غير مقبولة.

مبدأ العمل

عند إضافة الكلور إلى مياه تحتوي على شوائب وأمونيا، يمر التفاعل بأربع مراحل رئيسية:

• المرحلة الأولى: استهلاك الكلور بالكامل لأكسدة المواد المختزلة البسيطة (مثل الحديد الثنائي، المنجنيز، والكبريتيدات)، ولا يظهر أي كلور متبقي.
• المرحلة الثانية: يتفاعل الكلور مع الأمونيا لإنتاج الكلورامينات (الكلور المرتبط)، ويزداد تركيز الكلور المتبقي طردياً.
• المرحلة الثالثة: مع استمرار إضافة الكلور، تبدأ عملية أكسدة وتدمير الكلورامينات وتصاعد غاز النيتروجين، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في تركيز الكلور المتبقي حتى يصل إلى أدنى قيمة له وهي **نقطة الانكسار (Break-point)**.
• المرحلة الرابعة: بعد نقطة الانكسار، تظهر أي إضافة إضافية للكلور مباشرة على شكل كلور حر متبقي (Chlore libre) فعال وثابت للتطهير بنسبة زيادة 1:1.

الأجهزة والكواشف

• أوعية التفاعل: قوارير زجاجية بنية اللون (أو مغطاة بورق ألومنيوم) سعة 1 لتر (عدد 6 إلى 10 قوارير).
• جهاز قياس الكلور: فوتومتر قياس الكلور (Photomètre) المعتمد في المختبر.
• الكواشف اللوحية: أقراص كاشف DPD N°1 (للكلور الحر) وأقراص DPD N°3 (للكلور الكلي).
• محلول الكلور القياسي: ماء جافيل مخفف بتركيز معلوم بدقة (مثلاً: 100 مغ/لتر كلور نشط).

خطوات العمل والتشغيل

1. املأ القوارير الزجاجية البنية الست بـ 1 لتر من عينة الماء المراد تحديد طلب الكلور لها.
2. أضف جرعات تصاعدية ومتزايدة من محلول الكلور القياسي إلى القوارير المتتالية (مثال: القارورة 1: 0.5 مغ/لتر، القارورة 2: 1.0 مغ/لتر، القارورة 3: 1.5 مغ/لتر، القارورة 4: 2.0 مغ/لتر، القارورة 5: 3.0 مغ/لتر، القارورة 6: 4.0 مغ/لتر).
3. سجل الجرعات المضافة بدقة (C_added).
4. رج القوارير جيداً لخلط المحتويات، ثم ضعها في مكان مظلم عند درجة حرارة الغرفة لمحاكاة خزان التطهير لمدة تفاعل تبلغ **ساعتين (2h00)** (أو 30 دقيقة للتحاليل السريعة).
5. بعد انتهاء الوقت، قس تركيز الكلور الحر المتبقي (C_free) والكلور الكلي المتبقي (C_total) في كل قارورة باستخدام الفوتومتر وكواشف الـ DPD.

الحساب وتفسير المنحنى

ارسم منحنياً بيانياً يمثل تركيز الكلور المتبقي (محور الصادات) مقابل تركيز الكلور المضاف (محور السينات):

• تحديد نقطة الانكسار: هي الجرعة التي تسجل أدنى قيمة للكلور المتبقي قبل أن يبدأ المنحنى في الصعود الخطي المباشر بزاوية 45 درجة تقريباً.
• حساب الطلب على الكلور (Demande en chlore): يُحسب عند أي نقطة بعد نقطة الانكسار وفقاً للمعادلة:

  الطلب على الكلور (mg/l) = الكلور المضاف - الكلور المتبقي (الحر)

• الاستنتاج التشغيلي: للحصول على كلور متبقي آمن ومطابق للمعايير الصحية (مثلاً 0.5 مغ/لتر عند خروج المحطة)، يجب ضبط جرعة الكلور في المحطة لتكون مساوية لـ: الطلب على الكلور + الكلور المتبقي المستهدف.

السلامة والوقاية المهنية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد تركيز "الطلب البيوكيميائي على الأكسجين" خلال فترة تحضين (Incubation) مدتها 5 أيام. تُطبق هذه الطريقة خصيصاً على عينات المياه العادمة القابلة للتحلل البيولوجي (Eaux usées biodégradables) لتقييم مدى فعاليتها ومطابقتها للمعايير البيئية قبل التخلص منها في الأوساط الطبيعية.

التعريفات والمؤشرات الفنية

• الطلب البيوكيميائي على الأكسجين (DBO₅): هو كمية الأكسجين التي تستهلكها الأحياء الدقيقة (البكتيريا) من أجل أكسدة وتفكيك المواد العضوية القابلة للتحلل الحيوي الموجودة في عينة الماء، وذلك طيلة 5 أيام عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 20 درجة مئوية في الظلام لتفادي البناء الضوئي.
• معامل القابلية للتحلل البيولوجي (DCO / DBO₅): يُستعمل لتقييم مدى سهولة معالجة المياه العادمة بيولوجياً. بالنسبة لمياه الصرف الحضرية (STEP urbaine)، تكون النسبة عادة ≤ 2.5 (مما يدل على سهولة معالجتها بيولوجياً)، بينما تتجاوز النسبة 3 في المياه الصناعية، مما يعني أنها تحتاج لمعالجة فيزيائية كيميائية مسبقة لصعوبة تحللها بيولوجياً.

الأجهزة والمعدات

• جهاز BODTrak (HACH): نظام قياس ضغط مغلق ومستمر مزود بـ 6 قنوات قياس وشاشة عرض بيانية.
• حاضنة مبردة (Incubateur): مضبوطة بدقة عند درجة حرارة 20°م ± 1°م.
• قوارير قياس DBO: قوارير زجاجية بنية اللون سعة 500 مل مخصصة للجهاز.
• أقسام مغناطيسية (Barreaux aimantés): لضمان التحريك المستمر للعينات أثناء التحضين.
• حاويات الليثيوم البلاستيكية: توضع في فوهة القارورة لحفظ الكاشف الممتص لثاني أكسيد الكربون.

خطوات العمل والتطبيق

1. اضبط الـ pH لعينة الماء الخام ليكون محصوراً بين 6.0 و 8.0 (استخدم حمض الكبريتيك أو الصودا الكاوية للتعديل إذا لزم الأمر).
2. اضبط درجة حرارة العينة لتصل إلى **20°م** قبل البدء بالقياس.
3. اختر حجم العينة الملائم بناءً على قيمة الـ DBO المتوقعة (مثال: 95 مل لمدى 0-700 مغ/لتر، أو 160 مل لمدى 0-350 مغ/لتر، أو 428 مل لمدى 0-90 مغ/لتر).
4. صب الحجم المختار بدقة في قارورة الـ DBO البنية النظيفة، وضع بداخلها قضيب التحريك المغناطيسي.
5. ضع حاوية التجميع البلاستيكية في عنق الزجاجة، وأضف إليها ملعقة صغيرة من حبيبات **هيدروكسيد الليثيوم (Lithium Hydroxide)** (تعمل على امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون CO₂ الناتج عن تنفس البكتيريا).
6. اغلق غطاء القارورة بإحكام مع ربط خرطوم استشعار الضغط الخاص بجهاز BODTrak بالغطاء.
7. ضع الجهاز مع القوارير داخل الحاضنة المضبوطة عند **20°م**، وقم بتوصيله لبدء التحريك المغناطيسي.
8. شغل قناة القياس المعنية على جهاز BODTrak لتبدأ دورة قياس الضغط المستمر لمدة 5 أيام متتالية.

قراءة النتائج والتحقق

• القراءة المباشرة: تتم قراءة نتائج الـ DBO5 مباشرة من شاشة جهاز BODTrak بالضغط على الزر المطابق لمسار العينة بوحدة الملغ/لتر (mg/l O₂).
• التحقق من صحة القياس: يجب أن يشير المنحنى البياني المعروض على شاشة الجهاز إلى قراءات متزايدة باستمرار للـ DBO بمرور الوقت طيلة الأيام الخمسة. أي انخفاض أو ثبات مبكر جداً للمنحنى قد يشير إلى تسرب في الغطاء أو غياب للنشاط البكتيري أو سمية العينة.

السلامة والوقاية المهنية

الغرض والتعريف الفني

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتحديد الطلب الكيميائي على الأكسجين (DCO) في عينات المياه العادمة والسطحية.

• الطلب الكيميائي على الأكسجين (DCO): هو التركيز الكتلي للأكسجين المكافئ لكمية ثنائي كرومات البوتاسيوم المستهلكة من قبل المواد العضوية (الذائبة والعالقة) عند معالجة العينة بهذا المؤكسد القوي ضمن شروط محددة.
• مكافئ الأكسجين الكيميائي: علمياً، 1 مول من ثنائي الكرومات K₂Cr₂O₇ يكافئ رياضياً وكيميائياً 1.5 مول من الأكسجين O₂.

مبدأ العمل

تعتمد الطريقة على أكسدة العينة كيميائياً وحرارياً. يتم غلي العينة وتدفئتها في أنبوب مغلق تحت مكثف استرجاعي (Reflux) لمدة **ساعتين كاملتين (2h00)** عند درجة حرارة ثابتة تبلغ **150 درجة مئوية** بوجود كاشف ثنائي كرومات البوتاسيوم كمؤكسد قوي وفي وسط حمضي مركز من حمض الكبريتيك. بعد التبريد, تتم معايرة كمية ثنائي الكرومات الزائدة (غير المستهلكة) باستخدام محلول كبريتات الحديد الثنائي والأمونيوم بوجود كاشف الفيروين كدليل لوني.

الكواشف والمحاليل الكيميائية

يتم تحضير المحاليل التالية بحذر شديد واستعمالها بدقة:

• محلول ثنائي كرومات البوتاسيوم (K₂Cr₂O₇): بتركيز 0.04 مول/لتر، ويحتوي على كمية من كبريتات الزئبق الثنائي HgSO₄ للتخلص من تداخل الكلوريدات عن طريق تعقيدها.
• محلول حمض الكبريتيك - كبريتات الفضة (H₂SO₄ - Ag₂SO₄): يعمل كبريتات الفضة كعامل محفز (Catalyseur) أساسي لأكسدة المركبات العضوية الصعبة.
• محلول المعايرة (كبريتات الحديد الثنائي والأمونيوم): بتركيز يقارب 0.12 مول/لتر.
• الفيروين (Ferroïne): دليل لوني للمعايرة.

خطوات العمل والتشغيل

1. التحضير والتسخين:
   1. انقل بدقة **10 مل** من عينة الماء إلى أنبوب التسخين الخاص بجهاز الارتجاع (Appareil à reflux).
   2. أضف ببطء وحذر شديدين **15 مل** من محلول (حمض الكبريتيك - كبريتات الفضة) على جدار الأنبوب الداخلي مع تحريك المزيج برفق لتلافي ارتفاع الحرارة المفاجئ.
   3. أضف بعض حبيبات تنظيم الغليان (Perles de verre).
   4. اربط الأنبوب بالمكثف (Réfrigérant) وشغل جهاز التسخين عند درجة حرارة **150°م لمدة ساعتين (2h00)**.
   5. بعد انتهاء الساعتين، اترك الأنبوب يبرد تماماً، ثم اشطف المكثف بقليل من الماء المقطر، انزع الأنبوب وأكمل حجم المزيج إلى **75 مل** بالماء المقطر في دورق المعايرة.
2. المعايرة (Titrage):
   1. أضف 2 إلى 3 قطرات من كاشف "الفيروين" (Ferroïne) إلى دورق المعايرة (يتحول اللون إلى أزرق مخضر).
   2. عاير الفائض باستخدام محلول كبريتات الحديد والأمونيوم (Sel de Mohr) بتركيز 0.12 مول/لتر.
   3. نقطة النهاية (Point de virage): استمر بالمعايرة حتى يتغير اللون بشكل حاد ومفاجئ من **الأزرق المخضر (Bleu-vert)** إلى **الأحمر البني (Rouge-brun)**. سجل الحجم المستهلك (V₂).
3. التجربة الشاهدة (Essai à blanc):
   1. أجرِ نفس الخطوات تماماً (الهضم والتبريد والمعايرة) مع استبدال الـ 10 مل من العينة بـ **10 مل من الماء المقطر**. سجل الحجم المستهلك لمحلول المعايرة (V₁).

حساب وتقدير النتائج

يُحسب تركيز الطلب الكيميائي على الأكسجين (DCO) بوحدة الملغ/لتر (mg/l O₂) باستخدام المعادلة التالية:

السلامة والوقاية المهنية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراءات المخبرية المتبعة لتحديد وقياس كمية "المواد الصلبة العالقة" (MES) في مياه الصرف الصحي، والمياه العادمة، والمياه المعالجة (Effluents). يُعد هذا القياس مؤشراً رئيسياً لتقييم كفاءة محطات التصفية ومدى تلوث المياه بالجسيمات غير الذائبة.

مبدأ العمل وطرق القياس

يُتيح هذا البروتوكول استخدام طريقتين فيزيائيتين مختلفتين بناءً على طبيعة العينة:

1. طريقة الطرد المركزي (Centrifugation): تُستخدم وتُفضل عندما تكون العينة شديدة التلوث ومحملة بتراكيز عالية جداً من المواد العالقة (أكبر من 2 ملغ/لتر)، أو عندما تسبب العينة انسداداً سريعاً (Colmatage) لورق الترشيح، أو إذا استغرقت عملية الترشيح أكثر من 30 دقيقة. تعتمد على فصل المواد بقوة الطرد المركزي، ثم تجفيف البقايا عند درجة حرارة 105°C.
2. طريقة الترشيح عبر الألياف الزجاجية (Filtration sur fibres de verre): تُطبق عندما تكون تراكيز المواد العالقة في العينة منخفضة (أقل من أو تساوي 2 ملغ/لتر)، حيث تُمرر العينة عبر مرشح من الألياف الزجاجية، ثم يُجفف المرشح بما يحمله من مواد عالقة ويُوزن.

أخذ العينات وحفظها

تُعتبر عينات المياه المخصصة لقياس المواد العالقة عينات غير مستقرة (Instables). لذا، يجب إجراء التحليل في أسرع وقت ممكن بعد جمع العينة. تعتمد دقة النتائج بشكل كبير على ظروف النقل، ودرجة الحرارة، وقيمة الـ pH للحفظ.

تدابير السلامة

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد تركيز المواد المتطايرة الجافة (MVS) في عينات المياه، والتي تمثل فعلياً "الكتلة العضوية الحيويّة" من إجمالي المواد الصلبة العالقة (MES). يُطبق هذا التحليل بشكل أساسي على مياه الصرف الصحي الحضرية، مياه الصرف الصناعي، والمياه المعالجة في محطات التصفية لتقييم الحمل العضوي القابل للتحلل.

مبدأ العمل

يعتمد هذا التحليل على عملية الحرق الحراري (Calcination):

1. التجفيف الأولي: بعد حساب الكتلة الإجمالية للمواد العالقة (MES) وتجفيفها عند 105°C.
2. الحرق: يتم أخذ المرشح (أو البقايا الجافة) ووضعه في فرن حرق (Four à moufle) مضبوط عند درجة حرارة عالية تبلغ 550 درجة مئوية. عند هذه الدرجة، تحترق وتتطاير جميع المواد العضوية بالكامل، بينما تتبقى المواد المعدنية (الرماد).
3. النتيجة: يمثل الفارق في الوزن (قبل وبعد الحرق) كمية المواد المتطايرة (MVS).

الأجهزة والمعدات الأساسية

• فرن حرق (Four à moufle): قادر على الحفاظ على درجة حرارة 550°م بدقة.
• مجفف زجاجي (Dessiccateur): لتبريد العينات في وسط خالٍ من الرطوبة قبل وزنها لمنع امتصاص بخار الماء.
• ميزان تحليلي دقيق: ذو حساسية عالية لضمان دقة قياس الفوارق الضئيلة في الأوزان.

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد تركيز الزيوت والشحوم (Huiles et graisses) في المياه باستخدام الطريقة الوزنية (Méthode gravimétrique) عند درجة حموضة مضبوطة (pH = 5). تنطبق هذه الطريقة بشكل أساسي على المياه الملوثة، مياه الصرف الصحي (المياه العادمة) الحضرية والصناعية.

مبدأ العمل

يعتمد التحليل على عملية استخلاص سائل-سائل متبوعة بوزن البقايا:

1. الاستخلاص: تُستخلص الشحوم والزيوت من عينة الماء (المضبوطة عند pH 5) باستخدام مذيب عضوي وهو "الهكسان" (Hexane).
2. التبخير والوزن: بعد فصل الطور العضوي (الذي يحتوي على الزيوت والشحوم المذابة في الهكسان)، يتم تبخير المذيب كلياً. ثم تُوزن البقايا الجافة بدقة (Gravimétrie) لتقدير كمية الزيوت والشحوم الفعلية المتواجدة في العينة.

الكواشف الأساسية

• مذيب الهكسان (Hexane): محلول تجاري نقي يُستخدم كعامل استخلاص للمركبات الهيدروكربونية والدهنية.
• حمض الهيدروكلوريك (HCl 37%): يُستخدم لضبط درجة حموضة العينة لتسهيل عملية الاستخلاص وفصل الأطوار.

تدابير السلامة المهنية

الغرض ومجال التطبيق

يهدف هذا البروتوكول إلى تحديد تركيز الأكسجين الذائب في المياه. يُعد هذا القياس مؤشراً حيوياً لتقييم صحة المجاري المائية، رصد التلوث العضوي، ومراقبة كفاءة عمليات التهوية في محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي.

طرق القياس ومبدأ العمل

يتيح المختبر طريقتين معتمدتين لقياس الأكسجين الذائب بناءً على طبيعة العينة وتوفر الأجهزة:

1. الطريقة الإلكتروكيميائية (بواسطة المسبار):

وهي الطريقة الأسرع والأكثر شيوعاً للمراقبة الميدانية واليومية. تُجرى باستخدام جهاز متعدد القياسات (مثل جهاز sension 156 HACH) المجهز بقطب حساس للأكسجين (Électrode). يعتمد المبدأ على انتشار الأكسجين عبر غشاء نفاذ في المسبار، مما يولد تياراً كهربائياً يتناسب طردياً مع تركيز الأكسجين. يُعطي الجهاز قراءات مباشرة بوحدة (ملغ/لتر) أو كنسبة إشباع مئوية (%).

2. طريقة اليودومترية (طريقة وينكلر - Iodométrie):

هي الطريقة الكيميائية المرجعية، وتُستخدم للعينات الدقيقة أو لمعايرة الأجهزة. تعتمد على الخطوات التالية:

1. التثبيت: تُجمع العينة في زجاجة (Fiole) تملأ حتى الحافة لتجنب فقاعات الهواء. يُضاف إليها كبريتات المنجنيز وكاشف قلوي (يوديد/أزيد). يتأكسد المنجنيز الثنائي بواسطة الأكسجين الذائب ليشكل راسباً بنياً من هيدروكسيد المنجنيز.
2. تحرير اليود: عند إضافة حمض الكبريتيك في وجود اليوديد، ينحل الراسب ويتحرر اليود (I₂) بكمية مكافئة تماماً لكمية الأكسجين الذائب الأصلي.
3. المعايرة: يُعاير اليود المحرر باستخدام محلول قياسي من "ثيوسلفات الصوديوم" (Thiosulfate de sodium) بوجود صمغ النشا (Empois d'amidon) كدليل لوني، حيث يُحدد زوال اللون الأزرق نقطة نهاية المعايرة.

تدابير السلامة

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء التحليلي لتقدير "الفوسفور الكلي" في عينات المياه. نظراً لأن الفوسفور يتواجد في المياه بأشكال عضوية ومعقدة، يتطلب هذا التحليل إجراء "هضم حراري حمضي" مسبق لجميع المركبات لتحويلها إلى شكل "أورثوفوسفات" قابل للقياس الطيفي.

مبدأ العمل

يعتمد التحليل على مرحلتين أساسيتين:

1. الهضم الحراري (Minéralisation): تُعالج عينة الماء بمزيج قوي من حمض النيتريك وحمض الكبريتيك، وتُسخن في جهاز الهضم الحراري (Bloc digest). تقوم هذه العملية بتفكيك وأكسدة جميع المواد العضوية وتحرير الفوسفور.
2. القياس الطيفي: بعد تبريد العينة وتعديل درجة حموضتها بواسطة هيدروكسيد الصوديوم، يُضاف كاشف "موليبدات الأمونيوم" و"حمض الأسكوربيك" لتشكيل معقد ملون يتم قياس امتصاصيته بالمطياف الضوئي.

الكواشف الأساسية المطلوبة

• أحماض الهضم: حمض النيتريك المركز (كثافة 1.40 غ/مل) وحمض الكبريتيك (بتركيز 9 مول/لتر و 4.5 مول/لتر).
• كواشف التعديل والتلوين: هيدروكسيد الصوديوم (بتركيز 8 مول/لتر و 2 مول/لتر) لتعديل الـ pH، وموليبدات الأمونيوم، وحمض الأسكوربيك.
• المحلول القياسي: محلول قياسي للأورثوفوسفات (50 ملغ/لتر لتجهيز محلول بتركيز 2 ملغ/لتر) لإنشاء منحنى المعايرة.

ملاحظات تقنية هامة أثناء التشغيل

• تتم عملية الهضم في جهاز (Bloc digest). ملاحظة هامة جداً للمشغل: يوجد خلف جهاز الهضم زر للاختيار بين تحليل الـ DCO وتحليل التمعدن (Minéralisation). بالنسبة للفوسفور، يجب التأكد من اختيار وضع "Minéralisation".
• يتم تحسين وتكييف درجة حرارة الهضم من قبل المختبر، مع ضرورة مراقبة العملية للتأكد من عدم تصاعد أبخرة بيضاء أو صهباء (Fumées blanches et rousses) أثناء الهضم.
• تُعبر النتيجة النهائية لتركيز الفوسفور الكلي بوحدة (ملغ/لتر - mg/l).

تدابير السلامة والوقاية

نظرة عامة

تتيح هذه الصفحة للمحللين تسجيل الفحوصات اليومية الدورية إلكترونياً وحفظها محلياً في متصفح الويب. يتم استخدام هذه البيانات للرقابة اليومية وضمان جودة التحاليل ومطابقة المعايير.

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء المتبع لتحديد نسبة "الفقد بالحرق" (Perte au feu) للمادة الجافة في حجم معلوم من الحمأة. يُطبق على حمأة محطات التطهير بأشكالها (الطازجة، المكثفة، والمجففة). يعتبر أساسياً لمعرفة نسبة المواد العضوية القابلة للحرق.

مبدأ العمل

• الحرق: تُوضع الحمأة المجففة في فرن (Four à moufle) عند 550 ± 25 °C لمدة ≥ 60 دقيقة.
• قياس الخسارة: الفرق في الوزن = المواد العضوية المحترقة.
• النتيجة: Perte au feu = % MO dans MS.

السلامة

الغرض ومجال التطبيق

تقييم مدى تماسك الحمأة داخل أجهزة الترسيب في محطات المعالجة. مؤشر حيوي لمراقبة جودة الترسيب وسرعة التمدد وكفاءة فصل المياه الصافية.

مبدأ العمل والحساب

قياس سرعة صعود وتمدد الحمأة في أنبوب اختبار عند إضافة أحجام متتالية من الماء:

• السرعة: V = 3.6 × A / T (A بالمم، T بالثواني).
• معامل التماسك: V = K × (V_e/V₀ − 1)

السلامة

وصف المكتبة

تضم جميع النماذج والسجلات الرسمية الفارغة المعتمدة في إدارة الجودة (ISO 17025) للتحميل والطباعة.

سجلات الجودة والمعدات (FRQ-LAB)

استمارات الرقابة البكتريولوجية (FRAB-LAB)

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء الآلي لتحديد تراكيز مركبات "الفينول" (Indice Phénol) في المياه باستخدام جهاز التدفق المستمر (CFA). تُستخدم هذه التقنية لقياس التراكيز الدقيقة جداً بين 1 و 100 جزء في البليون (ppb)، مع قدرة استيعاب تصل إلى 20 عينة في الساعة. تنطبق على المياه الجوفية، السطحية، ومياه الشرب.

مبدأ العمل

تتم العملية آلياً وبشكل متسلسل داخل الجهاز:

• التقطير الآلي: تُضخ العينة وتُمزج بمحلول معدّل للأس الهيدروجيني، ثم تمر عبر وحدة تقطير ساخنة مدمجة لفصل الفينولات عن المواد المتداخلة.
• التفاعل اللوني: يتفاعل البخار المقطر مع كاشف "4-أمينوأنتيبيرين" (4-Aminoantipyrine) في وسط قاعدي بحضور بوتاسيوم فيريسيانيد K₃[Fe(CN)₆] لتشكيل صبغة حمراء اللون (Rouge).
• القياس: تُقاس الكثافة البصرية آلياً بالمكشاف الضوئي عند طول موجي 510 نانومتر.

السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء الآلي لتحديد تراكيز أيونات "السيانيد" (CN⁻) السامة في المياه باستخدام جهاز التدفق المستمر (CFA). تراكيز بين 1 و 100 جزء في البليون (ppb)، مع قدرة 20 عينة في الساعة. تنطبق على المياه الجوفية، السطحية، ومياه الشرب لضمان خلوها من هذا الملوث الخطير.

مبدأ العمل

تتم العملية آلياً وبشكل متسلسل:

• التفكيك بالأشعة (Décomposition UV): تُضخ العينة وتُمزج بمحلول حمضي (pH 3.8)، ثم تمر عبر ملف بوروسيليكات مع أشعة فوق بنفسجية (UV-B) لتفكيك مركبات السيانيد المعقدة وتحرير السيانيد.
• التفاعل الأول: يتفاعل السيانيد المحرر مع "كلورامين-تي" (Chloramine-T) ليُشكل "كلوريد السيانوجين".
• التشكل اللوني: يتفاعل كلوريد السيانوجين مع كاشف مركب (حمض بيريدين-4-كربونيك + حمض ثنائي ميثيل-1,3-باربيتوريك) لإنتاج معقد ذي لون أحمر (Rouge).
• القياس: تُقاس الكثافة البصرية آلياً بالمكشاف الضوئي لتعطي التركيز المباشر للسيانيد.

السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء الآلي السريع لتحديد تراكيز النيتروجين الأمونياكي (NH₄⁺) في المياه بتقنية CFA. تراكيز بين 0.02 و 1 ملغ/لتر، بسرعة 20 عينة في الساعة. تنطبق على المياه الجوفية، السطحية، مياه الشرب، ومياه الصرف الصحي.

مبدأ العمل

يعتمد التفاعل على تشكيل معقد ملون بـ اللون الأخضر (Vert) من تفاعل NH₄⁺ مع "ساليسيلات الصوديوم" والكلور في وسط قاعدي (pH ≈ 12.6):

• مصدر الكلور: يتم توفيره آلياً من محلول "ثنائي كلورو إيزوسيانورات الصوديوم".
• المحفز: محلول "نتروبروسيات الصوديوم" كعامل محفز (Catalyseur) لتسريع التفاعل اللوني.
• القياس: تُقاس الكثافة البصرية للون الأخضر بالمكشاف الضوئي عند 660 نانومتر.

السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول الإجراء الآلي لتحديد تراكيز النيتروجين النتريتي (NO₂⁻) والنيتروجين النتراتي (NO₃⁻) في المياه بتقنية CFA. يغطي مجالات 0.02 إلى 1 ملغ/لتر للنتريت، و2 إلى 100 ملغ/لتر لمجموع النترات والنتريت، بسرعة 30 عينة في الساعة. تنطبق على المياه الجوفية، مياه الشرب، والمياه السطحية.

مبدأ العمل

تتم العملية آلياً عبر الخطوات التالية:

• اختزال النترات: يُضخ مسار العينة عبر عمود يحتوي على "الكادميوم المعدني" (Cadmium métallique) الذي يختزل النترات ويحولها كلياً إلى نتريت.
• تشكيل المعقد: يتفاعل النتريت (الموجود أصلاً + الناتج عن الاختزال) في وسط حمضي مع كاشف "سلفانيلاميد" (Sulfanilamide) بتفاعل ديازوتة.
• التشكل اللوني: يقترن المركب مع ثنائي كلوريد (N-(naphtyl-1) éthylènediamine) لتشكيل معقد ذي لون أحمر (Rouge).
• القياس: تُقاس الكثافة البصرية آلياً بالمكشاف الضوئي عند 460 نانومتر.

السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يحدد هذا البروتوكول طريقة التحليل الآلي السريع لتقدير تراكيز "الأورثوفوسفات" (PO₄³⁻) في المياه بتقنية CFA. تراكيز بين 0.02 إلى 1 ملغ/لتر، بسرعة 30 عينة في الساعة. تُطبق على المياه الجوفية، مياه الشرب، السطحية، والصناعية.

مبدأ العمل

تتم العملية آلياً:

• التفاعل: يُضخ مسار العينة ليُمزج آلياً مع كاشف "موليبدات الأمونيوم" (Molybdate d'ammonium) في وسط حمضي لتشكيل حمض الفوسفوموليبديك.
• الاختزال: يتم اختزال هذا الأخير بواسطة "حمض الأسكوربيك" (Acide ascorbique) لإنتاج مركب ملون يُعرف باسم "أزرق الموليبدينوم" (Bleu de molybdène).
• القياس: تُقاس شدة اللون الأزرق آلياً بالمكشاف الضوئي عند 880 نانومتر لتعطي التركيز المباشر للأورثوفوسفات.

ملاحظة: تتميز هذه الطريقة بأن السيليكات لا تتداخل مع القياس حتى في التراكيز العالية.

السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول طريقة التحليل الآلي في التدفق المستمر (CFA) لتحديد تراكيز الكبريتات (\(SO_4^{2-}\)) في المياه لمجالات واسعة تتراوح بين 5 إلى 500 ملغ/لتر. تتميز هذه الطريقة بسرعة تحليل عالية تصل إلى 30 عينة في الساعة، وتُطبق بنجاح على المياه الجوفية، المياه السطحية، مياه الشرب، وحتى مياه البحر.

مبدأ العمل وطريقة القياس الآلي

يعتمد القياس الآلي على تفاعل أيونات الكبريتات في محلول حمضي مع "كلوريد الباريوم" لتشكيل راسب كبريتات الباريوم:

• التفاعل اللوني: يتفاعل الفائض المتبقي من كلوريد الباريوم مع كاشف لوني يُدعى "أزرق الميثيل ثيمول" (Bleu de méthylthymol) في وسط قلوي ليُشكل معقداً أزرق اللون.
• القياس: يتم قياس الكثافة البصرية (الامتصاصية) لـ "أزرق الميثيل ثيمول" غير المرتبط (الحر) عند طول موجي يبلغ 460 نانومتر بواسطة مكشاف ضوئي مدمج.
• إزالة التداخلات الكيميائية: لضمان دقة القراءة، تمر العينة آلياً عبر "عمود تبادل أيوني" (Colonne d'échange d'ions) قبل التفاعل، وذلك لإزالة المعادن المتداخلة مثل الكالسيوم، المغنيسيوم، الحديد، والألمنيوم.

الكواشف الأساسية المعدة للتحليل

• محلول أسيتات البوتاسيوم (\(CH_3COOK\)): لتهيئة وسط التفاعل المبدئي.
• محلول كلوريد الباريوم (\(BaCl_2\)): كاشف الترسيب الكيميائي للأيونات.
• الكاشف اللوني: محلول أزرق الميثيل ثيمول مضافاً إليه الإيثانول.
• هيدروكسيد الصوديوم (\(NaOH\)): لضبط قلوية وسط التفاعل النهائي للقياس الطيفي.

تدابير السلامة والوقاية

الغرض ومجال التطبيق

يصف هذا البروتوكول طريقة تقدير الهيدروكربونات المهلجنة شديدة التطاير (مثل: الكلوروفورم، ثنائي كلورو برومو ميثان، والبروموفورم - المعروفة بالمركبات ثلاثية هالوجين الميثان THM) والتي تنتج كمنتجات ثانوية لعملية الكلورة في المياه. تُطبق الطريقة على مياه الشرب، المياه السطحية، والمياه الجوفية، بحدود كمية تتراوح بين 0.1 و 5 ميكروغرام/لتر (µg/l).

مبدأ العمل وطريقة القياس

تعتمد الطريقة على تقنية "الفراغ الرأسي الساكن" (Headspace) متبوعة بالكروماتوغرافيا الغازية (GC):

1. تُحلل العينات داخل قوارير زجاجية محكمة الإغلاق، حيث يتم الحفاظ على نسبة معلومة بين حجم العينة المائية وحجم الهواء العلوي (Headspace).
2. تُحفظ القوارير في نظام تنظيم حراري عند درجة 60°C لمدة 30 دقيقة للوصول إلى حالة التوازن الديناميكي والتبخر التام للمركبات الطيارة بين الغاز والسائل.
3. يتم سحب عينة من الغاز المتوازن آلياً وحقنها في جهاز الكروماتوغرافيا الغازية (GC) المجهز بمكشاف التقاط الإلكترونات (Détecteur à capture d'électrons - ECD) لتحديد وتفريق وتراكيز المركبات المهلجنة بدقة فائقة.

تدابير السلامة والوقاية

إرشادات الأمان العامة

يمثل هذا الدليل المرجع السريع للتعامل الآمن مع الكواشف الكيميائية عالية الخطورة المستخدمة في مختبرات المياه ومياه الصرف الصحي. يجب على جميع المحللين قراءة بطاقات الأمان (MSDS) قبل بدء العمل.