قياس تركيز المحلول الملحي

قياس تركيز كلوريد الصوديوم (NaCl)يُعد قطاعًا أساسيًا وحيويًا في الصناعات الكيميائية والتعدينية، حيث تُعد مراقبة التركيز المستمر في الوقت الفعلي أمرًا بالغ الأهمية لتلبية متطلبات محددة.

ما هو المحلول الملحي؟

محلول ملحي or مياه مالحةالمحلول الملحي هو محلول عالي التركيز من الملح، مثل كلوريد الصوديوم أو كلوريد الكالسيوم، وهو مورد معدني سائل تزيد نسبة الملح فيه عن 5%. يحتوي على أيونات مختلفة، منها البوتاسيوم (K⁺)، والصوديوم (Na⁺)، والكالسيوم (Ca²⁺)، والمغنيسيوم (Mg²⁺)، والكلوريد (Cl⁻). تختلف كثافة المحلول الملحي عمومًا باختلاف مصادره وعمق استخراجه. ويمكن تصنيفه إلى محلول ملحي سطحي ومحلول ملحي عميق حسب عمق الدفن. يوجد المحلول الملحي السطحي بالقرب من السطح، بينما يوجد المحلول الملحي العميق في بيئة مغلقة. كما يوجد المحلول الملحي العميق غالبًا بالقرب من رواسب النفط والغاز والملح الصخري.

العوامل المؤثرة على كثافة المحلول الملحي

تؤثر درجات الحرارة والشوائب وأخطاء الأجهزة وطرق القياس الخاطئة جميعها على كثافة أو تركيز الناتج. دعونا نتناول هذه العوامل بالتفصيل:

تتبع كثافة المياه المالحةمبدأ التمدد والانكماشبمعنى آخر، تتباعد الجزيئات مع ارتفاع درجة الحرارة، وتتقارب مع انخفاضها. إن العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة ليست خطية بسيطة. فعلى سبيل المثال، يتأثر معامل درجة الحرارة لكلوريد الصوديوم بتركيزه. وتوجد انحرافات كبيرة في قياسات الكثافة أو التركيز عند عدم تعويض درجة الحرارة.

تؤثر الشوائب، كالأملاح والمواد الصلبة (كلوريد الكالسيوم أو كلوريد المغنيسيوم) والرمال، على الكثافة في الوقت الفعلي. كما تؤثر بعض الأملاح الأخرى على الكثافة الإجمالية. وبدون معالجة مسبقة كافية، كالترشيح، قد تكون قياسات الكثافة غير مستقرة أو غير دقيقة. ويزيد اختلاف محتوى الشوائب في مصادر المحلول الملحي المختلفة من تعقيد الأمر.

قد تؤدي أخطاء الأجهزة إلى انحراف الكثافة أو التركيز أيضًا.أجهزة قياس كثافة المحلول الملحي المدمجةتختلف هذه الأجهزة في مستويات دقتها. فالأجهزة منخفضة الدقة غير مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة تصل إلى جزء من عشرة آلاف، مثل إنتاج المواد الكيميائية الدقيقة. علاوة على ذلك، قد تؤدي عوامل مثل أخطاء المعايرة والتلف والتآكل إلى قراءات غير دقيقة. وقد يحدث انحراف في قراءة المستشعر نتيجة لتآكل المكونات المهتزة.