يسمّى الجهاز الذي يقيس المحتوى الملحي مقياس الملوحة أو مقياس الملح.
وتوجد بضعة أنواع من مقاييس الملوحة تختلف من حيث مبادئ القياس وطرقها.
4) طريقة مقياس الانكسار تستخدم حقيقة كون مؤشر الانكسار يزداد مع قابلية الذوبان في محلول مائي لقياس تركيز الملح عن طريق قياس مؤشر الانكسار.
تقدّم ATAGO مقاييس ملوحة تستخدم النوع 3) طريقة الموصّلية الكهربائية والنوع 4) طريقة مقياس الانكسار.
مزايا مقياس الملح بالموصّلية الكهربائية
الملح محلول كهربائي (إلكتروليت)، لذا فهناك ارتباط بين الموصّلية الكهربائية وتركيز الملح.
الموصّلية الكهربائية هي مقياس لقياس مقدار الكهرباء الذي يسري عبر وسط ما، وهي معكوس المقاومة الكهربائية (الموصّلية الكهربائية = 1/المقاومة الكهربائية). المقاومة الكهربائية لمسافة بين الأقطاب قدرها 1 سم تسمّى أوم سنتمتر (Ωcm [أوم سم])، والمعكوس يسمّى الموصّلية النوعية.
وتلك القيمة مضروبة في 1 مليون هي الموصّلية الكهربائية المستخدمة عادة (مايكروسيمنز: μS/cm (مايكرو سيمنز/سم)).
إذا كانت الموصّلية الكهربائية لمسافة 1 سم هي 1 مليون أوم سم، فإن الموصّلية النوعية هي 1 على مليون، وتُحسَب الموصّلية الكهربائية عن طريق ضرب تلك القيمة في 1 مليون، والنتيجة هي القيمة 1 مايكروسيمنز/سم.
مزايا مقياس الملح بالموصّلية الكهربائية
* للموصّلية الكهربائية ميزة كبيرة على وجه الخصوص عن طريقة Mohr (معايرة نيترات الفضة).
・الجهاز قابل للحمل.
・يمكن إجراء القياسات في أي مكان.
・عملية القياس تستغرق 3 ثوان فقط.
・ليست هناك ضرورة لاستخدام مادة كاشفة. لا يمكن عادة إحضار المواد الكاشفة إلى صالة الإنتاج.
إضافة إلى ذلك فإن المادة الكاشفة كونها نوعًا من المستهلكات تضيف المزيد من تكاليف التشغيل لعملية الإنتاج، والتخلّص من المادة الكاشفة ليس في مصلحة البيئة.
・لا حاجة لجهاز معايرة أو أدوات علمية مثل الأنابيب الماصّة.
・تتم عملية القياس تلقائيًا، لذا لا يوجد تفاوت بين القياسات التي يجريها أشخاص مختلفون
في طريقة Mohr، يتم تحديدنقطة النهاية عن طريق تغيّر في اللون، لذا فإن منفّذي الاختبار غير المتمرّسين يمكنهم ارتكاب أخطاء عند القياس. في طريقة الموصّلية الكهربائية، يتم القياس تلقائيًا، الأمر الذي لا يؤدّي إلى تفاوت بين المستخدمين ولا يتطلب خبرة.
・يمكن لأي شخص إجراء القياسات بسهولة.
・لا تحتاج عملية القياس إلا لمقدار 0.3 مل من السائل.
・سهولة في التنظيف والتخزين. ما عليك إلا أن تمسح القطب بالماء أو الكحول.
・سهولة في التنظيف والتخزين.
・تكلفة أقل من جهاز المعايرة الأوتوماتيكية.
غالبية مقاييس الملوحة التي تستخدم طريقة الموصّلية الكهربائية تستخدم أقطابًا لوحية ذهبية، لكن إحدى المزايا الكبرى لمقاييس ATAGO للملوحة بطريقة الموصّلية الكهربائية هي أنها تستخدم أقطابًا من التيتانيوم. الأقطاب اللوحية الذهبية تتعرّض للخدش بسهولة بعد سنوات من الاستعمال، وعندما يُخدَش القطب تأخذ القياسات في التذبذب وتصبح غير دقيقة. أما مقاييس ATAGO للملوحة فتستخدم أقطاب من التيتانيوم تتميّز بمقاومتها للخدش وشدّة تحمّلها البالغة - معدّل إخفاق مقاييس ATAGO للملوحة هو لا يتجاوز 0.1% خلال 3 سنوات بعد الشراء.
يجب توخي الحذر عند استخدام مقاييس الملح بالموصّلية الكهربائية عند قياس محاليل سائلة تحتوي على محاليل كهربائية (إلكتروليتات) أخرى. على سبيل المثال، إذا كان هناك 1 جم من غلوتاميت الصوديوم الأحادي في 100 جم فسيؤدّي إلى إضافة 0.16%. لكن الأطعمة الفعلية لا تحتوي على ما يصل إلى 1 جم في كل 100 جم، لذا يمكن تجاهل ذلك.
فيما يلي التأثيرات على المحاليل الكهربائية التي تحتوي على الملح (كلوريد الصوديوم) والموصّلية الكهربائية.
① حمض ضعيف ....... (أمثلة) حمض الغلوتاميك، حمض الفوسفوريك، حمض الأسيتيك، حمض الأسكوربيك، إلخ.
② قاعدة ضعيفة ....... (أمثلة) الأمونيوم، إلخ.
③ حمض قوي ....... (أمثلة) حمض الهيدروكلوريك، حمض النيتريك، إلخ.
④ قاعدة قوية ....... (أمثلة) الصوديوم (الصودا)، البوتاسيوم، الكالسيوم، إلخ.
التوليفات المكوّنة من ①/②، ①/④، ②/③، و③/④ هي محاليل كهربائية (إلكتروليتات).
ومن بينها فإن توليفة ①/② (على سبيل المثال، فوسفات الأمونيوم) لا يكاد يكون لها أي تأثير على الموصّلية الكهربائية. توليفات ①/④ و ②/③ (على سبيل المثال، غلوتاميت الصوديوم الأحادي) ليس لها تأثير كبير على الموصّلية الكهربائية عند وجود محاليل كهربائية أخرى قوية (عندما تحتوي العيّنة على كلوريد الصوديوم).
وعلى العكس فإن التوليفة المكوّنة من ③/④(على سبيل المثال، كلوريد الصوديوم [هيدروكلوريد الصوديوم] أو نيترات الصوديوم) لها تأثير كبير على الموصّلية الكهربائية.
خصائص مقاييس الملوحة باستخدام طريقة مقياس الانكسار
مقياس الانكسار هو جهاز يقيس تركيز السائل باستخدام مبدأ انكسار الضوء.
تشمل تشكيلة ATAGO من مقاييس الانكسار مقياس ملوحة لقياس الماء المالح.
لمزيد من المعلومات حول مبادئ مقاييس الانكسار، راجع "كتاب البيانات: مقاييس الانكسار".
مقاييس الملح باستخدام الانكسار تختصّ بقياس تركيز الملح في الماء المالح. مقاييس الملح باستخدام طريقة الموصّلية الكهربائية لا تقتصر على قياس كلوريد الصوديوم (المحاليل الكهربائية "الإلكتروليتات") في الماء المالح، بل يمكنها أيضًا قياس كلوريد الصوديوم في السوائل التي تحتوي على مكوّنات أخرى، أما مقاييس الملح فيمكنها قياس الماء المالح النقي فقط.
إذًا ما الذي يميّز طريقة الانكسار عن طريقة الموصّلية الكهربائية؟
أولاً، بالنسبة للماء شديد الملوحة الذي تركيزه من 10% إلى 28%، تتطلب طريقة الموصّلية الكهربائية تخفيفًا، أما مقاييس الانكسار فيمكنها قياس تركيز الملح مباشرة دون تخفيف. على سبيل المثال، الماء المالح المستخدم في عملية إنتاج الملح أو عند صنع الـ "أودون" (مكرونة القمح) له تركيز أعلى من 10%.
ثانيًا، بالنسبة لصناعتَي الإغذية والمأكولات البحرية، يُستخدَم الماء المالح على نطاق واسع - من الماء المالح المستخدم لنقع الخضراوات المخلّلة أو السمك المجفّف، إلى الماء المالح المستخدم كمرق عند سلق سرطان البحر أو صغار سمك الرنغة. ولطالما استُخدِمَت مقاييس Baumé للكثافة على نطاق واسع في مثل هذه المواقع. وعلى الرغم من أن مقاييس Baumé للكثافة تتميّز بانخفاض ثمنها، إلا أن هناك الكثير من السلبيات. ففي مقاييس Baumé للكثافة، يمكن للأخطاء أن تحدث من شخص إلى آخر عند قراءة القياسات، وليست هناك وظيفة لتصحيح درجة الحرارة، الأمر الذي يعني أن القياسات الدقيقة غير ممكنة. كما أنها مصنوعة من الزجاج، الأمر الذي يجعلها غير محبّذة للاستخدام في صالات إنتاج الأطعمة.
مقاييس الملح بمقياس الانكسار من ATAGO تشمل علامات مقياس Baumé لكي يصبح من السهل على العملاء الذين يستخدمون مقياس Baumé أن يستبدلوا مقاييس الكثافة طراز Baumé الخاصة بهم.
ys
