Iranian Chemist شیمیدان ایرانی
اگرچه امروزه پیشرفتهای خوبی در زمینه شناخت مکانیسمهای فرایند انعقاد صورت گرفته ولی همچنان یافتن رابطه مناسب برای دور مصرفی مواد منعقد کننده همچنان امکان پذیر نیست. از این رو یکی از راهکارهایی که به کمک آن میتوان میزان مواد منعقد کننده مورد نیاز برای تزریق در آب را تعیین کرد استفاده از آزمایش جارتست میباشد.
در واقع آزمایش جارتست راهکاریتجربی برای تعیین دوز مناسب مواد منعقد کننده میباشد.
آزمایش جار در واقع یک مدل کوچک از واحدهای اختلاط سریع، انعقاد و ته نشینی در تصفیه خانه آب است که در این روش افزودن مواد شیمیایی خصوصا موادی نظیر آلوم، کلروفریک و پلیمرها که برای کاهش کدورت آب استفاده میشود را میتوان در مقیاس آزمایشگاهی ارزیابی نمود.
یکی از نکات مهم در آزمایش جارتست این است که نتایج هر تست منحصر به همان آبی است که آزمایش روی آن انجام شده است و نمیتوان از نتایج این آزمایش برای آبهای دیگر با کیفیت و درجه کدورت متفاوت استفاده کرد.
پس بنابراین برای هر آبی که قرار است عملیات انعقاد در آن انجام شود بایستی ابتدا آزمایش جارتست انجام شود.
به طور کلی هر چه کدورت و قابلیت آب بیشتر باشد، انعقادسازی راحتتر انجام میشود، به طوری که انعقادسازی در آب با کدورت و قلیاییت کم همراه با مشکلات فراوانی خواهد بود. وقتی یک ماده منعقد کننده به آب اضافه میشود، مقداری از آن صرف تعدیل پتانسیل الکتریکی ذرات شده و مقداری نیز با قلیاییت آب ترکیب میشود.
مقدار و نوع مواد جامد موجود در آب TDS عامل موثر دیگر در فرایند انعقادسازی است، به طوری که هر چه TDS در آب بیشتر باشد، فرایند انعقادسازی کاملتر صورت میگیرد. زمان لازم برای انعقاد با TDS نسبت عکس دارد.
کنترل pH در انعقادسازی بسیار اهمیت دارد. اگر pH در محدوده مناسب نباشد، در آن صورت لخته های ایجاد شده ریز، سبک و شکننده خواهد بود. (برای هر ماده منعقد کننده ای pH متفاوت است)
مکانیسم انعقادسازی
الف- تحریک ذرات: برخورد بین درات وقتی امکان پذیر است که نسبت به همدیگر حرکت داشته باشند.
ب- ناپایداری ذرات: شرط لازم برای آنکه ذرات در اثر برخورد به هم بچسبند.
نحوه انجام این آزمایش
انجام آزمایش بدین ترتیب است که معمولا شش ظرف مشخص که معمولا دارای ظرفیت حداکثر یک لیتر میباشند انجام میشود. نمونه آب در هر کدام از ظروف به اندازه مشخص ریخته میشود و معمولا یک ظرف به عنوان نمونه شاهد در نظر گرفته میشود. سپس برای هر ظرف دوز مشخصی از مواد منعقد کننده ریخته میشود. بعد از تزریق مواد منعقد کننده ظروف در جای مربوط به خود در دستگاه جارتست قرار داده میشود.
هر ظرفی جایگاه مشخص خود را دارد که میتوان سرعت دورانی همزن موجود در ظرف را تنظیم کرد. پس برای هر ظرف سرعت مشخصی در نظر میگیرند و هم زدن شروع میشود. بعد از زمان مشخصی همزن خاموش شده و به مواد فرصت ته نشینی داده میشود. سپس کدورت هر ظرف اندازه گرفته میشود و بهترین حالت را انتخاب میکنیم که مشخصات ثبت شده برای ظرف مذکور به عنوان نتیجه اصلی آزمایش در نظر گرفته میشود.
برخی عوامل که ممکن است در تعیین نتایج بهینه آزمایش جار تداخل ایجاد کنند عبارتند از:
- تغییر دما (در طی آزمایش): جریانهای گرمایی در بشر که در اثر اختلاف دمای ظرف و آب داخل آن به وجود می آید ممکن است در ته نشینی طرات مشکل ایجاد کند. این مسئله میتواند با کنترل دما حل شود.
همچنین استفاده از ظروف پلاستیکی شفاف به جای ظروف شیشه ای میتواند تغییرات دمایی در هنگام آزمایش را کاهش دهد.
- آزاد شدن گاز (در طی آزمایش): تشکیل حباب که به علت هم زدن مکانیکی، افزایش دما یا واکنشهای شیمیایی اتفاق می افتد موجب شناور شدن لخته ها میشود.
- فاصله زمانی بین نمونه برداری و آزمایش: فعالیت بیولوژیکی یا عوامل دیگر ممکن است روی ویژگیهای انعقاد اثر بگذارد. به همین دلیل فاصله زمانی بین نمونه برداری تا آزمایش باید حداقل شود و این فاصله نیز ثبت گردد.
