الكالسيوم والمغنيسيوم ايون رصد هو جهاز خاص للكشف عن تركيز الكالسيوم والمغنيسيوم في عينات المياه . في هذه الورقة ، أداء الجهاز ، وتجهيز العينات ، والظروف البيئية ، الاضطرابات الكيميائية و معايير التشغيل يتم تحليلها بشكل منتظم .

أداة الأداء والاستقرار

1 - خصائص القطب

- الانتقائية والحساسية : القطب الانتقائي الأيوني ( ايسي ) غشاء مادة لها تأثير مباشر على نتيجة استجابة ايون المستهدفة . على سبيل المثال ، قد يكون هناك تداخل بين أقطاب أيونات الكالسيوم الباريوم ( با ۸ ) أو السترونتيوم ( ريال ۸ ) إذا كان الماء يحتوي على مثل هذه الأيونات ، الخطأ يجب القضاء عليها عن طريق فحص أو تصحيح الخوارزمية .

- الشيخوخة والتلوث : امتصاص البروتينات والزيوت أو الرواسب على سطح القطب يقلل من الحساسية . على سبيل المثال ، قطب الكالسيوم التي لم يتم تنظيفها في الوقت المناسب قد يؤدي إلى تأخير الاستجابة في عينات المياه الصلبة بسبب ترسب كربونات الكالسيوم .

- التعويض عن درجة الحرارة : معامل النشاط من الكالسيوم والمغنيسيوم أيون يختلف مع درجة الحرارة ، وقياس قيمة قد تكون منخفضة في درجة حرارة عالية إذا كان الصك لا يدمج وظيفة التعويض درجة الحرارة ( على سبيل المثال ، تصحيح معادلة نرنست ) .

2 - المعايرة والمعايرة

- دقة الحلول القياسية : ينبغي أن يكون تركيز الحلول القياسية المستخدمة في المعايرة دقيقا ( مثل 10 مغ / لتر من الكالسيوم ⁺ أو 50 مغ / لتر من المغنيسيوم ⁺ ) ويمكن أن يؤدي عدم استخدام الكواشف الأولية أو أخطاء القياس الحجمي إلى انحراف خط الأساس .

- معايرة متعددة النقاط : قد لا تكون نقطة معايرة واحدة قادرة على تغطية مناطق الاستجابة غير الخطية ، ولا سيما في عينات الركازة العكرة العالية أو المعقدة ، التي تتطلب المعايرة على الأقل ثلاثة تدرجات ( تركيزات منخفضة ومتوسطة وعالية ) .

- الانجراف وإعادة المعايرة : بعد استخدام على المدى الطويل ، يمكن أن الانجراف القطب المحتملة ( على سبيل المثال ، مصباح الديوتيريوم الشيخوخة يؤدي إلى توهين إشارة الأشعة فوق البنفسجية خارج المنطقة ) ، والتي تحتاج إلى إعادة معايرة كل 8 ساعات أو بعد استبدال العينة دفعة .

تجهيز العينات وحفظها

1 - اقتناء وتجهيز

- نظافة الحاويات : يمكن إدخال أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ( مثل سيليكات الصوديوم والكالسيوم في الزجاج ) في حاويات بلاستيكية أو زجاجية إذا لم تكن مغمورة في حمض أو غسلها بالماء عالى النقاء .

- الترشيح والطرد المركزي : يمكن أن تسد المواد العالقة غير المصفاة ( مثل الرواسب والطحالب ) سطح القطب ، مما يؤدي إلى إطالة زمن الاستجابة؛ عالية السرعة الطرد المركزي يمكن أن تدمر الاستقرار الغروية و تؤثر على التوازن الأيوني .

- الحفاظ على التحميض : الظروف الحمضية ( مثل درجة الحموضة أقل من 2 ) يمكن أن تمنع ترسب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، ولكن الإفراط في حمض النيتريك أو حمض الهيدروكلوريك قد تآكل المواد الكهربائي غشاء ( مثل الركيزة البلاستيكية ) .

مصفوفة التدخل

- بقايا المركبات : وكلاء شيلاتينغ مثل يدتا ، هكساميتا فوسفات الصوديوم في عينات المياه يمكن أن تخفي أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، والتي تحتاج إلى أن تكون مقفلة من خلال التحميض أو إضافة وكيل الافراج ( على سبيل المثال لا ⁺ ) .

- خلفية عالية الملوحة : كميات كبيرة من أيونات خاملة مثل الصوديوم والبوتاسيوم ( ك⁺ ) يمكن أن تضغط على معامل النشاط من الكالسيوم والمغنيسيوم الأيونات ، مما يؤدي إلى انخفاض واضح في التركيز ، والتي تحتاج إلى أن تكون موحدة من قبل منظم القوة الأيونية ( مثل kno ₃ ) .

- تدخل المواد العضوية : المواد العضوية مثل حمض الدبالية ، حمض التانيك يمكن استيعابها على سطح القطب أو معقدة مع ايونات المعادن ، والتي تحتاج إلى المعالجة بالأوزون أو C18 الصلبة مرحلة الاستخراج .

ثالثاً - العوامل البيئية

1 - تقلبات درجة الحرارة

الظاهر تركيز الكالسيوم والمغنيسيوم الأيونات مع تغير درجة الحرارة يتبع معادلة نرنست ( كل زيادة 1 ℃ ، يمكن تغيير حوالي 2 ام ) دون تعويض ، قياس قيمة 25 ℃ قد تكون أقل من 5 ٪ - 8 ٪ من 10 ℃ . . . . . . .

- درجة حرارة ثابتة حمام الماء أو المدمج في وحدة التحكم في درجة الحرارة صك يمكن أن تقلل من الخطأ ، ولكن من الضروري تجنب الانهاك المحلية للعينات ( مثل التدفئة المباشرة من أطباق اللونية ) .

2 - التداخل الكهرومغناطيسي

- قد تتداخل المجالات المغناطيسية الكهربائية القوية ( مثل أجهزة الطرد المركزي وأفران الميكروويف ) بالقرب من الأجهزة مع الإشارات الحالية الضعيفة ، مما يؤدي إلى تقلبات في القراءات . يجب أن تكون متصلا إلى الأرض بشكل مستقل أو باستخدام أسلاك محمية

3 - الضغط الجوي والارتفاع

- انخفاض الضغط الجوي على علو شاهق قد تؤثر على توازن الضغط الاسموزي من القطب المرجعي الداخلي السائل .

الاضطرابات الكيميائية والفيزيائية

1 . تأثير درجة الحموضة

- ذوبان الكالسيوم والمغنيسيوم الأيونات ترتبط ارتباطا وثيقا درجة الحموضة . على سبيل المثال ، عندما يكون الرقم الهيدروجيني > 10 ، أيونات المغنيسيوم من السهل أن تولد هيدروكسيد المغنيسيوم هطول ، مما أدى إلى انخفاض قيمة القياس ؛ عند الرقم الهيدروجيني أقل من 6 ، كربونات الكالسيوم المذاب يزيد من تركيز الكالسيوم الحرة .

- حل العازلة ( على سبيل المثال ، nh-cl-nh ) يمكن تحقيق الاستقرار في درجة الحموضة ، ولكن ينبغي إيلاء الاهتمام إلى تأثير القدرة العازلة على النشاط الأيوني .

تنافسية الامتزاز و القوة الأيونية

- المعادن الثقيلة في عينات المياه ( مثل الحديد ⁺ آل ⁺ ) قد تتنافس مع أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في مواقع الامتزاز على سطح القطب ، تحتاج إلى إزالة التدخل من خلال اخفاء وكيل .

- ينبغي تحسين دقة عينات المياه ذات القوة الأيونية العالية ( مثل مياه البحر ) عن طريق تخفيف أو إضافة عوامل إطلاق مثل اللانثانم نترات .

خامساً - المعايير التشغيلية

1 . تفاصيل استخدام القطب

- شطف الكهربائي مع ديونيزيد المياه أكثر من 3 مرات قبل القياس ، وتجفيف بقايا السائل مع ورقة فلتر لتجنب تمييع العينة .

- عمق الغمر يجب أن تكون متسقة ( عادة ما تكون 2 / 3 من القطب الكهربائي غشاء الحساسة ) ، عميق جدا قد تلوث كهربائي ، ضحلة جدا إشارة ضعيفة .

2 - توقيت القراءة

- زمن الاستقرار المحتمل يختلف باختلاف العينة ، قد يستغرق الأمر أكثر من 60 ثانية للحصول على عينة من المياه الصلبة لتحقيق التوازن ، والقراءة المبكرة يمكن أن يؤدي إلى انحراف سلبي .

- طريقة قياس ديناميكية ( مثل التحريك المستمر ) يمكن تسريع الاستجابة ، ولكن من الضروري تجنب فقاعات تعلق على سطح القطب .

3 - تسجيل البيانات واستعراضها

- يجب تسجيل معلومات مثل منحنى المعايرة ، درجة الحرارة ، الرقم المسلسل الكهربائي ، وما إلى ذلك ، ينبغي إعادة قياس القيم الشاذة ( مثل القفز المفاجئ ) بدلا من القضاء عليها مباشرة .