الموصلية وتحويل PH

لا توجد صيغة تحويل مطلقة قابلة للتطبيق عالميًا بين الموصلية (EC) ودرجة الحموضة، لأن الموصلية تعكس إجمالي الموصلية لجميع الأيونات المشحونة في المحلول، بينما يعكس الرقم الهيدروجيني فقط نشاط أيونات الهيدروجين (H⁺). تعتمد العلاقة بين الاثنين بشكل كبير على التركيبة المحددة للمحلول (على سبيل المثال، نوع الحمض/القاعدة، القوة الأيونية، درجة الحرارة، وما إلى ذلك).

ومع ذلك، في سيناريوهات محددة، يمكن إجراء التحويل من خلال الاشتقاق النظري أو الصيغ التجريبية. السيناريوهات الشائعة والصيغ المقابلة هي كما يلي:

في السيناريو المحدد للمياه فائقة النقاء (CO₂≈0) مع إضافة الأمونيا لضبط الرقم الهيدروجيني، هناك علاقة رياضية محددة بين الموصلية ودرجة الحموضة (مشتقة على أساس توازن تأين الأمونيا والتوصيل المولي المحدود للأيونات):

تحويل الرقم الهيدروجيني إلى الموصلية (κ): الرقم الهيدروجيني=8.566 + lg(κ) (ملاحظة: κ هي الموصلية، الوحدة μS/cm، تنطبق على الرقم الهيدروجيني 7.5 ~ 10.5، و κ أكبر بكثير من الموصلية الموجبة).

الموصلية (κ) لتحويل الرقم الهيدروجيني: κ=10^(الرقم الهيدروجيني - 8.566) (الوحدة: μS/cm).

في ظل الظروف المثالية حيث يتم فصل الأحماض القوية (على سبيل المثال، H₂SO₄) أو القواعد القوية (على سبيل المثال، NaOH) تمامًا ويتم تجاهل معاملات النشاط، يمكن تقدير التوصيلية الكهربية من تركيز الأيونات والحد من التوصيلية المولية، ومن ثم يمكن استنتاج الرقم الهيدروجيني. ومع ذلك، لا توجد صيغة واحدة بسيطة؛ يجب إجراء الحسابات بشكل منفصل وفقًا للمساهمات الأيونية (على سبيل المثال، κ=Σ(lect_i × c_i) × 10^3، ثم يتم دمجها مع الرقم الهيدروجيني=-lg[H⁺] للاستدلال).

لا يوجد تحويل مباشر: بالنسبة لعينات المياه الفعلية ذات التركيبات المعقدة (مثل المياه الطبيعية ومياه الصرف الصحي)، بسبب وجود أيونات متعددة غير معروفة، لا يمكن تحويل الموصلية مباشرة من الرقم الهيدروجيني؛ قياسات أداة منفصلة ضرورية.

احتياطات:

جميع الصيغ المذكورة أعلاه لها شروط صارمة قابلة للتطبيق (مثل درجة حرارة محددة وتركيبة أيونية محددة). وفي التطبيقات الهندسية الفعلية، يجب التحقق منها جنبًا إلى جنب مع الخواص الكيميائية للوسيط المحدد أو تحويلها باستخدام الخوارزمية المخصصة المضمنة في الأداة.