أهمية هيدروكسيد الصوديوم و القلوية الحرة في ماء جافيل

دليل شامل لدور هيدروكسيد الصوديوم و القلوية الحرة في ماء جافيل والفرق بين البي إتش والقلوية الحرة وطرق ضمان استقرار المنتج

تصنيع ماء جافيل المنزلي

يتم إنتاج ماء جافيل المنزلي (محلول هيبوكلوريت الصوديوم الممدد) عن طريق تمديد محلول مركز  بتركيز يتراوح بين 8 – 15% وزناً.

طريقة التعبير عن تركيز ماء جافيل

هناك العديد من الطرق للتعبير عن تركيز ماء جافيل منها

• كلور فعال % وزناً (w/w%): الطريقة الأفضل والأدق،
• كلور فعال % وزن/حجم (w/v%): تُحسب بضرب النسبة الوزنية في كثافة المحلول، مما يعطي قيمًا أعلى من الطريقة الأولى.
• درجة كلورية: وهي ناتج ضرب 3.2 في التركيز معبراً عنه بـ بنسبة مئوية كلور فعال وزن / حجم

قياس التركيز: لماذا لا تُستخدم الكثافة للتعبير عن التركيز؟

لا يُعتبر قياس الكثافة طريقة دقيقة لتحديد تركيز ماء جافيل للأسباب التالية:

• التفكك الزمني: يتفكك هيبوكلوريت الصوديوم مع الوقت، لكن انخفاض الكثافة لا يكون متناسبًا مع انخفاض التركيز، مما يؤدي إلى قراءات خاطئة.
• التأثر بمكونات إضافية: تتأثر الكثافة بعوامل أخرى غير التركيز

العوامل المؤثرة في الكثافة ماء جافيل

1. تركيز الكلور الفعال (هيبوكلوريت الصوديوم).
2. تركيز ملح الطعام (NaCl) الناتج أثناء التصنيع أو التفكك.
3. تركيز هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) المضاف.

النتيجة: الجداول أو الأجهزة التي تحوّل الكثافة إلى تركيز تعطي قيمًا تقريبية قد تحتمل خطأً كبيرًا.

إضافة هيدروكسيد الصوديوم أثناء التمديد

يحتوي المحلول المركز على هيدروكسيد الصوديوم الحر (NaOH) بنسبة 0.2 – 1% لضمان استقراره. تختلف ممارسات الشركات المصنعة:

1. شركات تضيف كمية كافية مسبقًا: لا تحتاج إلى إضافة هيدروكسيد الصوديوم أثناء التمديد.
2. شركات تضيف الحد الأدنى: يجب إضافة 2 – 4 غرام هيدروكسيد الصوديوم لكل لتر ماء قبل تخفيف المحلول المركز لضمان ثبات التركيز الناتج.

تحذير: لا تفرط في إضافة هيدروكسيد الصوديوم ولا تهمله لأنك في كلا الحالتين تسرع تفكك ماء جافيل

قياس الأس الهيدروجيني (pH) بورق البي إتش

العوامل المؤثرة في لون ورق البي إتش

• يحتوي ورق البي إتش على أصبغة يتغير لونها بفعل البي إتش
• يتأثر اللون أيضاً بالمواد المؤكسدة القوية مثل ماء جافيل
• في المحاليل المركزة قد يحدث انكماش لورق البي إتش يمنعه من التفاعل مع بي إتش المحلول

لذا تكون القراءة التي يعطيها ورق البي إتش غير دقيقة عندما يتم اختبار ماء جافيل به مع ملاحظة أن المواصفات الدولية تطلب قياس القلوية الحرة وليس البي إتش لماء جافيل

الحل البديل 

في حال عدم إمكانية قياس القلوية الحرة نقوم بما يلي

1. نقوم بتمديد العينة بنسبة 10% أي يمدد 10 مل من العينة مع 90 مل ماء ثم يختبر البي إتش
2. إضافة +1 إلى القراءة. مثال: إذا كانت النتيجة بعد تخفيف العينة المختبرة بي إتش 9، فإن pH المحلول الأصلي هو 10.

مجال البي إتش المثالي لماء جافيل: 11 – 13

القلوية الحرة في ماء جافيل (Free Alkalinity)

التعريف: 

هي كمية القلوي الحر (هيدروكسيد الصوديوم) الموجودة في المحلول. تُقاس مخبرياً عن طريق معايرة المحلول بحمض وفق شروط محددة

النطاق المثالي لـ القلوية الحرة في ماء جافيل المنزلي: 0.2 – 0.5%

دور القلوية الحرة في ماء جافيل

• تمنع التحلل الذاتي لهيبوكلوريت الصوديوم أو ماء جافيل.
• تقلل من تآكل المعدات.

الفرق بين القلوية الحرة وpH

المعيار	القلوية الحرة	البي إتش
ما تقيسه	كمية NaOH الحرة في المحلول	التركيز العام لشوارد الهيدروجين
الأهمية	مؤشر مباشر على استقرار المحلول	مؤشر ثانوي غير دقيق

لماذا لا يغني قياس البي إتش عن قياس القلوية الحرة

عند إضافة الكمية المطلوبة من هيدروكسيد الصوديوم إلى ماء جافيل فإن تغير البي إتش يكون صغيراً

المواصفات القياسية المتعلقة باختبار ماء جافيل

للحصول على معلومات إضافية عن دور القلوية الحرة في ماء جافيل أو تفاصيل دقيقة حول طرق الاختبار، يُرجى الرجوع إلى:

• المواصفة الأوروبية: BS EN 901:2024
• المواصفة الأمريكية: ASTM D2022-89(2024)
• المواصفة الهندية: IS 4220:1967
• المواصفة الصينية: GB/T 19106
• المواصفة الروسية: GOST 11086
• المواصفات الوطنية المعتمدة في بلدك.

ملاحظة نهائية

الاعتماد على القلوية الحرة في ماء جافيل كمقياس رئيسي (بدلاً من pH) يضمن جودة واستقرار ماء جافيل، بينما تُستخدم الكثافة والpH كإرشادات تكميلية مع احتمالية خطأ أعلى.