الخطوة الأولى للتعرف على المياه الخاصة بك

إذا كنت تبحث عن نظام لتنقية المياه، أو إذا كنت قد قرأت بعناية الملصق الموجود على زجاجة مياه، فربما تكون قد رأيت مصطلح "TDS". ولكن ما هو TDS؟ ما هو "TDS الجيد"؟ وكيف يتم حسابه؟ فيما يلي، نتعمق في تعريف TDS والفروق الدقيقة وأهمية TDS.

كيف يعمل TDS

TDS تعني "إجمالي المواد الصلبة الذائبة". يعتبر الماء مذيبًا ممتازًا حقًا ، مما يعني أنه يمكنه الاحتفاظ بسهولة بالشوائب التي تذوب بداخله. تشكل هذه الشوائب بعد ذلك نسبة صغيرة من المحلول الذي نسميه "الماء"، وهي مادة معقدة غالبًا ما تكون أكثر بكثير من مجرد جزيئات مصنوعة من الهيدروجين والأكسجين. يقيس TDS عدد تلك المواد الذائبة الإضافية التي يمكن العثور عليها داخل الماء.

تنقسم المواد الصلبة المذابة بشكل أساسي إلى أربع فئات مختلفة: المعادن والأملاح والمعادن المذابة والمواد العضوية الأخرى. تأتي المعادن مثل المغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم من مصادر طبيعية ويمكن العثور عليها غالبًا في المياه المعدنية ومياه الينابيع . في حين يمكن العثور على الأملاح في المياه الجوفية، فمن المرجح أن تأتي من مصادر من صنع الإنسان مثل مركبات إزالة الجليد والأسمدة ومنعمات المياه وتلوث مياه الصرف الصحي. يمكن تجريد المعادن من أنابيب المياه، أو تأتي من التعدين أو النفايات الصناعية، أو يمكن العثور عليها بشكل طبيعي في الصخور أو التربة. أخيرًا، تنشأ المادة العضوية عندما تتحلل الطحالب والمواد النباتية. إذا كنت تشرب الماء من مصدر مياه بلدي، فمن غير المرجح أن تتعامل مع مادة عضوية، وذلك بفضل طرق التنقية الصارمة.

يمكنك أيضًا النظر إلى TDS على أنه قياس لكمية الأيونات الموجودة في الماء. في حين أنها ليست قاعدة ثابتة، فإن العديد من المواد الصلبة الذائبة الأكثر فائدة هي كاتيونات، في حين أن الملوثات هي أنيونات. على سبيل المثال، الكالسيوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم كلها كاتيونات ولكن النترات والكلوريدات والكبريتات هي أنيونات.

هل ارتفاع TDS في الماء أفضل؟

في مجتمع المياه، كان هناك مؤخرًا اتجاه نحو المياه ذات المواد الصلبة الذائبة العالية. ويصر الباعة على أن بعض ماركات المياه متفوقة على غيرها بسبب ارتفاع المواد الصلبة الذائبة، حتى أن بعض خبراء المياه الذين أعلنوا عن أنفسهم استخدموا مستوى المواد الصلبة الذائبة لتشويه ماركات المياه، زاعمين أن انخفاض مستوى المواد الصلبة الذائبة يعني مياه رديئة الجودة.

هذا ليس صحيحًا على الإطلاق. فالمواد الصلبة الذائبة وحدها لا تعد مؤشرًا على جودة المياه. ويتطلب التحليل السليم معرفة مصدر المواد الصلبة الذائبة.

ما هي كمية المواد الصلبة الذائبة الصحية في الماء؟

ما لم تكن تعرف نوع المواد الصلبة الذائبة الموجودة في الماء، فمن الصعب تحديد مستوى المواد الصلبة الذائبة الصحية. على سبيل المثال، ربما تكون المياه المعدنية التي تحتوي على نسبة مواد صلبة ذائبة تتراوح بين 50 و150 صحية للغاية، لأنك يمكنك التأكد من أن المواد الصلبة الذائبة عبارة عن معادن حميدة. ومع ذلك، فإن مياه الصنبور التي لها رائحة قوية ويتم توصيلها عبر أنابيب قديمة قد تحتوي أيضًا على نسبة مواد صلبة ذائبة تتراوح بين 50 و150، وقد يكون هذا مؤشرًا على وجود المزيد من الأملاح والمعادن.

ما هي مياه TDS الصالحة للشرب؟

إن أفضل مياه الشرب عادة ما تكون أقل من 300 جزء في المليون (اقرأ المزيد للحصول على مزيد من المعلومات حول قياس "جزء في المليون"). ومع ذلك، فإن أي شيء يزيد عن 250 جزء في المليون يثير المخاوف بشأن عدد المعادن والمواد الملوثة. فقد يشير ذلك إلى وجود شوائب معينة تتجاوز الحد القانوني، أو قد يؤدي إلى خفض كفاءة سخانات المياه والمرشحات من خلال ترك رواسب معدنية على الأجهزة المنزلية والمرافق.

إذا كانت المياه تأتي مباشرة من الأنابيب، فإن TDS أقل من 50 جزء في المليون قد يكون أيضًا سببًا للقلق، لأن ذلك قد يشير إلى انخفاض الرقم الهيدروجيني، مما يعني أن المياه قد تتسرب منها المعادن من الأنابيب، مما يمنحها طعمًا مرًا. لحسن الحظ، هذا ليس هو الحال إذا كانت المياه تأتي مباشرة من جهاز تنقية، مثل Wisewell . في هذه الحالة، يشير TDS المنخفض ببساطة إلى نقاء عالٍ.

لذا، فإن المستوى الأفضل هو أقل من 300 جزء في المليون - ولكن قد تكون مهتمًا بمعرفة كيف يمكن أن يؤثر ارتفاع إجمالي المواد الصلبة الذائبة على المياه: بمجرد أن يصل مستوى المواد الصلبة الذائبة في المياه إلى 500 جزء في المليون، تزداد احتمالية وجود تركيزات من الملوثات مثل الليثيوم والألمنيوم، وقد تحتوي المياه التي تزيد عن 1000 جزء في المليون على مواد كيميائية من صنع الإنسان وقد تكون مالحة قليلاً.

معايير المواد الصلبة الذائبة في مياه الشرب

في الولايات المتحدة، تندرج المواد الصلبة الذائبة الكلية تحت "اللوائح الوطنية الثانوية لمياه الشرب" (NSDWRs) التابعة لوكالة حماية البيئة. وهي إرشادات غير إلزامية وغير قابلة للتنفيذ للمواد التي تؤثر بشكل أساسي على المياه بطرق جمالية، مثل الطعم واللون والرائحة. وتندرج المواد الصلبة الذائبة الكلية في هذه المجموعة الثانوية من اللوائح لأنها لا تقيس بشكل مباشر ملوثات معينة ولا تعطي سوى فكرة عامة عن تركيبة المياه. ويتم التحكم في الملوثات الفردية ذات التأثيرات الصحية الضارة المعروفة من خلال مستويات الملوثات القصوى (MCLs)، والتي يتم فرضها بموجب القانون.

وتقترح وكالة حماية البيئة الآن أن تحتوي مياه الشرب على نسبة إجمالية من المواد الصلبة الذائبة لا تقل عن 500 جزء في المليون. وأي نسبة أعلى من ذلك قد تعطي المياه طعماً أو لوناً غير مستساغ، وهو ما تخشى وكالة حماية البيئة أن يتسبب في فقدان الناس الثقة في مصدر المياه الذي يستخدمونه، سواء كان ملوثاً ببعض المواد الصلبة الذائبة الأكثر خطورة أم لا.

كما قدمت منظمة الصحة العالمية اقتراحات بشأن مستوى المواد الصلبة الذائبة، على الرغم من أن إرشاداتها كانت تاريخيًا أعلى من تلك التي وضعتها وكالة حماية البيئة . في الأصل، كان الحد الأقصى للمواد الصلبة الذائبة 1500 جزء في المليون، ولكن في عام 1984، خفضت الإرشادات إلى 1000، لأن طعم الماء فوق هذا المستوى كان من الصعب التعامل معه.

هل TDS والصلابة هما نفس الشيء؟

الماء "العسر" هو الماء الذي يحتوي على الكثير من المعادن، لذا في حين أن المواد الصلبة الذائبة والصلابة ليسا متماثلين، إلا أنهما مرتبطان جوهريًا. تحدد المواد الصلبة الذائبة ما إذا كانت المياه عسرة أم لا: عند مستوى أعلى من المواد الصلبة الذائبة، تصبح المياه عسرة وتترك بقايا على الصنابير والأنابيب والغلايات.

TDS وPPM

يتم قياس المواد الصلبة الذائبة عادة باستخدام جزء في المليون أو ملجم/لتر.

ماذا يعني جزء في المليون؟

Ppm تعني "أجزاء في المليون" وهي مقياس بلا أبعاد يصف كمية مادة معينة موجودة في محلول. على سبيل المثال، إذا كانت TDS 1 جزء في المليون، فيمكنك أن تتخيل أن هناك قطرة واحدة من المواد الصلبة المذابة لكل مليون قطرة من الماء.

في بعض الأحيان يتم قياس الحلول باستخدام ppb أو أجزاء من المليار. عند العمل باستخدام ppb وppm، ضع في اعتبارك أن 1ppm = 1000 ppb.

هل TDS وppm هما نفس الشيء؟

PPM هي وحدة القياس الأكثر استخدامًا لوصف المواد الصلبة الذائبة الكلية. وعلى الرغم من أنهما ليسا مترادفين، إلا أنهما يستخدمان لتحديد مستوى الملوثات في المحلول.

كيف أحسب جزء في المليون؟

لحساب جزء في المليون، عليك قياس كل من المادة التي ترغب في تحليلها والمادة التي يتم تخفيفها بها. كما يجب عليك اختيار مقياس لقياسه. على سبيل المثال، يمكنك قياس حجم كلتا المادتين أو الكتلة.

هل ppm و mg/L هما نفس الشيء؟

من الناحية الفنية، لا يتطابق Ppm وmg/L، حيث يقيس ppm الكتلة مقابل الكتلة أو الحجم مقابل الحجم، بينما يقيس mg/L الكتلة مقابل الحجم. ومع ذلك، بالنسبة للماء، 1ppm = 1mg/L تقريبًا ، لذا يتم استخدامهما بالتبادل.

كيف يتم حساب TDS

هناك عدة طرق مختلفة يمكنك من خلالها قياس TDS، تتراوح من الطرق غير المكلفة وغير الدقيقة إلى الطرق باهظة الثمن والمحددة.

مراقبة

الطريقة الأسهل للحصول على فكرة تقريبية عن إجمالي المواد الصلبة الذائبة في الماء هي ببساطة استخدام حواسك. راقب شكل الماء ورائحته وطعمه ولاحظ ما إذا كان بإمكانك استنتاج مكانه على طيف إجمالي المواد الصلبة الذائبة. على سبيل المثال، إذا كان الماء مالحًا، فمن المحتمل أن يكون إجمالي المواد الصلبة الذائبة فيه مرتفعًا للغاية. إذا تشكلت قشور زرقاء أو خضراء أو رمادية أو بيضاء على الصنابير أو الستائر أو الأكواب، فقد يشير ذلك أيضًا إلى إجمالي المواد الصلبة الذائبة المرتفع. تشمل المؤشرات الأخرى لإجمالي المواد الصلبة الذائبة المرتفع تشكل البلورات في الماء المغلي وصعوبة تكوين رغوة الصابون. من ناحية أخرى، إذا كان إجمالي المواد الصلبة الذائبة في الماء منخفضًا، فقد يكون له طعم مسطح ومرير للغاية أو (إذا كان يأتي من خلال أنابيب معدنية) نكهة معدنية.

إن الطعم الممل والسطحي هو أمر معتاد في المياه التي تم تنقيتها باستخدام التناضح العكسي، لأن عملية الترشيح تجعل مستوى المواد الصلبة الذائبة صفرًا. ولهذا السبب تقوم بعض أنظمة الترشيح التي تستخدم التناضح العكسي (مثل Wisewell) بإعادة تمعدن مياهها بعد التنقية.

جهاز قياس المواد الصلبة الذائبة

إذا كنت تريد طريقة أكثر علمية لقياس المواد الصلبة الذائبة (TDS) تتعدى الملاحظة البسيطة، فيمكنك محاولة استخدام جهاز قياس المواد الصلبة الذائبة (TDS).

كيف تعمل أجهزة قياس TDS

تعمل أجهزة قياس المواد الصلبة الذائبة عن طريق قياس موصلية الماء. وهي عبارة عن أجهزة محمولة تعطي قراءة المواد الصلبة الذائبة مباشرة عند مصدر الماء في غضون ثوانٍ. وهي غير مكلفة نسبيًا - وعادة ما تكلف أقل من 100 دولار.

هل أجهزة قياس TDS دقيقة؟

نظرًا لأن أجهزة قياس المواد الصلبة الذائبة تقيس الموصلية، فإنها لا يمكن أن تكون دقيقة إلا جزئيًا عندما يتعلق الأمر بقياس المواد الصلبة الذائبة الحقيقية. لن تكون كل المعادن المذابة عبارة عن مزيج من كلوريد الصوديوم أو كلوريد البوتاسيوم، وهما المركبان اللذان يتم قياسهما من خلال الموصلية، لذا إذا كنت تبحث عن مقياس أكثر دقة، فاستمر في القراءة.

ما هو أفضل مقياس TDS؟

من المؤكد أن أفضل مقياس للمواد الصلبة الذائبة هو الذي يأتي مع جهاز تنقية المياه الخاص بك. على سبيل المثال، يحتوي جهاز Wisewell على أجهزة استشعار مدمجة في الجهاز تقيس المواد الصلبة الذائبة لكل من مياه الصنبور (المياه "قبل") ومياه Wisewell النقية (المياه "بعد"). ثم يتم إرسال هذه البيانات إلى تطبيق Wisewell ، حيث يمكن تحليلها بسهولة إلى جانب عمر الفلتر والتأثير المستدام والادخار المالي.

مجموعة الاختبار

هناك عدد قليل من المواقع المختلفة التي تقدم مجموعات الاختبار. تصل المجموعة إلى مقر إقامتك مع جميع التعليمات حول كيفية جمع العينة. يمكنك بعد ذلك شحن تلك العينة إلى المختبر، وسيظهر التقرير النهائي مستويات الملوثات. يقدم التقرير أيضًا عادةً اقتراحات حول كيفية معالجة أي مشاكل في المياه.

اختبار المياه المعتمد

ومع ذلك، هناك مجال للخطأ في مجموعة الاختبار، لذا قد يكون من الأفضل إجراء اختبار معتمد للمياه، حيث يأتي متخصص في المياه إلى منزلك ويأخذ العينة لك.

حلول لمشكلة TDS غير المرضية

بغض النظر عن الطريقة التي تستخدمها لتحديد TDS، فقد تجد أن الماء الذي تستخدمه ليس بالمستوى المطلوب. لحسن الحظ، هناك طرق متعددة لتصفية الماء وضبط TDS.

التقطير وإزالة الأيونات

تعمل كل من عمليتي التقطير وإزالة الأيونات على إزالة المعادن من الماء، مما يؤدي في النهاية إلى خفض المواد الصلبة الذائبة الكلية. ورغم وجود اختلافات كبيرة بين العمليتين ، إلا أن النتائج متشابهة للغاية. ومع ذلك، تعمل عملية إزالة الأيونات فقط على الملوثات الأيونية (الكاتيونات والأنيونات).

التناضح العكسي

التناضح العكسي هو الطريقة الأكثر فعالية لخفض المواد الصلبة الذائبة. فهو يزيل 99.9% من المواد الصلبة الذائبة. ولهذا السبب فإن التناضح العكسي هو أحد الخطوات الرئيسية في الترشيح الطيفي الكامل من Wisewell. يعمل Wisewell على خفض المواد الصلبة الذائبة إلى 0 جزء في المليون ثم يضيف المعادن عبر مرشح حجري من Maifan، بحيث يمكنك التأكد من أن جميع المواد الصلبة الذائبة التي يتم قياسها من خلال تطبيق Wisewell هي معادن مفيدة.

تعرف على المزيد حول الطرق التي تقوم بها Wisewell بتصفية المياه وإعادة تمعدنها هنا .

—

ما هو إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS)؟
https://www.wwdmag.com/editorial-topical/what-is-articles/article/10939933/what-is-total-dissolved-solids-tds

احصل على المعلومات | إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS)
https://www.knowyourh2o.com/indoor-6/total-dissolved-solids

المواد الصلبة الذائبة الكلية والرقم الهيدروجيني
https://www.safewater.org/fact-sheets-1/2017/1/23/tds-and-ph

معايير مياه الشرب الثانوية: إرشادات بشأن المواد الكيميائية الضارة
https://www.epa.gov/sdwa/ Secondary-drinking-water-standards-guidance-nuisance-chemicals

تاريخ تطوير المبادئ التوجيهية للطبعة الرابعة
https://cdn.who.int/media/docs/default-source/wash-documents/wash-chemicals/total-dissolved-solids-history.pdf?sfvrsn=82392bb1_4

فهم وحدات القياس
https://cfpub.epa.gov/ncer_abstracts/index.cfm/fuseaction/display.files/fileid/14285

كيفية حساب PPM
https://science.com/calculate-ppm-5194302.html