شوری یا salinity چیست؟

به میزان نمک محلول در یک محیط آبی، شوری یا سالینیتی(salinity) گفته میشود. میزان نمک محلول در یک نمونه‌ی آبی نقش بسیار مهمی را در هدایت الکتریکی آن محلول ایفا میکند و با افزایش آن، میزان هدایت الکتریکی نیز بالا میرود. همچنین salinity تعیین کننده بسیاری از جوانب دیگر یک محلول است به عنوان مثال افزایش salinity باعث افزایش چگالی آب و کاهش ظرفیت گرمایی آن میشود.

اندازه‌گیری پارامتر سالینیتی از آن جهت برای محققان اهمیت دارد که وجود بیش از حد نمک محلول در آب میتواند برای گیاهان و جانوران سمی باشد. معمولا در مکان‌هایی که تبخیر آب زیاد اتفاق میافتد و یا از منابع طبیعی آب زیادی به منظور آبیاری برداشت میشود، این اتفاق رخ میدهد.

شوری به طور معمول وابسته به میزان نمک‌های محلولی مانند NaCl ، MgSO₄ ،  KNO₃ و NaHCO₃ است که پس از انحلال به صورت یون در می‌آیند. salinity میتواند یک عامل حساسیت‌زای شیمیایی در محیط آبی باشد؛ زیرا نوسان مکرر سطح شوری آب می‌تواند ارگانیسم‌های زنده‌ی موجود در محیط آبی را که با غلظت‌های شوری غالب سازگار هستند تحت تأثیر قرار دهد.

(نمودار میزان مختلف شوری در انواع مختلف آب‌های شور)

اصول اندازه‌گیری شوری:

اندازه‌گیری دقیق این پارامتر امری بسیار دشوار و پیچیده است زیرا منابع آب طبیعی همواره شامل انواع مختلفی از نمک‌ ها با ساختار مولکولی متفاوت هستند. خواص شیمیایی برخی از این نمک‌های محلول به دما و فشار بستگی دارد. اندازه گیری بسیاری از این نمک‌ها با دقت بالا دشوار است و تجزیه و تحلیل شیمیایی کامل آن‌ها هنگام آنالیز نمونه های متعدد عملی نیست، به همین دلیل است که در طول زمان تعاریف متعددی برای شوری به وجود آمده‌است.

برای اینکه اندازه‌گیری میزان شوری امری عملی باشد و به یک تعریف واحد برسد بنا بر این گذاشته شد که میزان شوری یک محلول برای بسیاری از نمونه‌ها برابر باشد، که با جمع جرم 8 یون اصلی موجود (در برخی موارد برای بالا بردن دقت 7 یون فرعی نیز به این مجموعه اضافه میشود) در واحد ppm* اندازه گیری می شود. غلظت گازهای محلول مانند اکسیژن و نیتروژن معمولاً در توصیف پارامتر گنجانده نمی شود. با این حال اغلب گاز دی اکسید کربن، که در صورت حل شدن تا حدی به کربنات ها و بی کربنات ها تبدیل می شود، شامل این اندازه گیری می شود. سیلیکون به شکل اسید سیلیسیک، که معمولاً به عنوان یک مولکول خنثی در محدوده pH اکثر آب‌های طبیعی ظاهر می‌شود، ممکن است برای برخی اهداف (به عنوان مثال، زمانی که روابط شوری/چگالی در حال بررسی است) در اندازه‌گیری این پارامتر گنجانده شود.

* شوری به طور معمول با چهار واحد ppt (parts per thousand) ، ppm (parts per million) و PSU (practical salinity unit) و یا به صورت درصد از حجم کل نمایش داده ‌میشود.*

نحوه اندازه‌گیری شوری توسط دستگاه EC متر:

وجود یون در یک محلول باعث میشود تا جریان الکتریکی در آن محلول منتقل شود و به اصطلاحی محلول رسانا باشد. با حل شدن نمک‌ها داخل یک محلول همانطور که گفته شد این نمک‌ها تبدیل به یون شده و باعث رسانایی محلول میشوند.

دستگاه‌های هدایت سنج با اعمال یک جریان از یک الکترود خود و سپس دریافت آن از الکترود دیگر میتوانند از روی رسانایی محلول، میزان یون‌های موجود در آن را محاسبه کنند. حال دستگاه EC متر به کمک نرم‌افزار شوری سنج خود با اعمال ضریب تبدیل و انجام محاسبات، میزان دقیق شوری را به ما اعلام کند.

معمولا ضریبی که دستگاه برای نمایش میزان salinity روی EC اعمال میکند برابر با 0.5 است با این حال برای برخی از دستگاه‌ها این ضریب تبدیل، متفاوت و یا قابل تغییر است؛ لذا کاربران باید به این موضوع توجه داشته باشند و قبل از استفاده از دستگاه با مراجعه به دفترچه راهنما از مقدار ضریب تبدیل اطمینان حاصل کنند.

(دستگاه سنجش ec/tds/شوری پرتابل)

تاثیرات مستقیم افزایش شوری در طبیعت:

• توسعه صخره های مرجانی
• تشکیل سنگ تبخیری
• افزایش سرعت چرخه هیدرولیژیکی
• کاهش عمر آبزیان

معرفی چندین مدل از دستگاه های سنجش شوری:

سنجش شوری آب دریا قلمی مدل HI98319

سختی سنج پرتابل مدل MW306 MAX میلواکی

دستگاه هدایت سنج (EC متر) پرتابل / قابل حمل مدل HI98192 محصول کمپانی هانا (HANNA)

هدایت سنج پرتابل مدل HQ1140 محصول کمپانی HACH

نکته قابل توجه در مدل های مثال زده شده در بالا این است که معمولا پارامتر شوری در کنار هدایت الکتریکی و یا سختی کل قرار می گیرد و جزئی از پارامتر هایی می باشد که دستگاه های هدایت سنج و یا سختی سنج اندازه گیری می کند. با چک کردن مشخصات فنی دستگاه ها و بررسی اولیه نمونه های خود می توانید یک رنج اندازه گیری مناسب و یک دستگاه با بالاترین کاربری را تهیه بفرمایید.