فحص مياه الشرب باستخدام الليزر !!!

تقنية جديدة لفحص مياه الشرب باستخدام الليزر :

للحفاظ على مياه الشرب نظيفة، يراقب الخبراء التجهيزات التي تقوم بمعالجة وتنقية المياه باستمرار للتحقق من عدم وجود البكتيريا والملوثات. الآن باستخدام تكنولوجيا الليزر سوف تصبح العملية أسهل بشكل كبير : نظام جديد يحلل عينات المياه تلقائيا في محطات المياه نفسها.

الآن أصبح لا غنى لنا عن الليزر وتطبيقاته. نستخدمها لطباعة الوثائق،وتشغل الأقراص المدمجة او أقراص الفيديو الرقمية، لحام ، قطع ،و تصنيع مكونات السيارات ومسح الطرق ورصد مجرى الدم في جسم الإنسان، وحتى إزالة الأورام من أجسامنا.

الآن طور الباحثين من معهد فراونهوفر للتطبيقات الفيزيائية IAF في فرايبورغ تطبيق جديد باستخدام تكنولوجيا الليزر.

الليزر الذي يسمى quantum cascade laser نوع معين من الليزر ذو الأشعة تحت الحمراء - يشكل النواة لجهاز التحليل الذي يسمح مياه الشرب لتكون عينات بشكل تلقائيا في محطات المياه نفسها.

ونتيجة لذلك، يمكن للشركات تحديد نقاء الماء في غضون دقائق قليلة وتحديد فيما إذا كانت المياه تحتوي على أية شوائب - وما هي تلك الشوائب .

وقد تم تصميم النظام بشكل يستطيع التعرف فورا على المواد الخطرة .

لدراسة مكونات المياه استخدم الخبراء التحليل الطيفي الجزيئي:

حيث قاموا بدراسة الأطياف الضوئية للجزيئات في الماء. لكل مادة كيميائية او جزيء مجموعة فريدة من المكونات، حيث ان كل جزيء يهتز ويمتص الضوء عند ترددات مختلفة عن الأخر. الماء نفسه يقوم بامتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل كبير جدا، وحيث أن مصادر الضوء المستخدمة حتى هذا التاريخ كانت ضعيفة نسبيا من ناحية القوة، حتى الآن كانت اختبارات من هذا النوع ممكنة فقط في المختبر. "إن نقطة الخلاف الرئيسية هي شدة الضوء. لكي تكون في موقف يسمح لها بتوظيف التحليل الطيفي الجزيئية في محطات المياه نفسها، ونحن بحاجة إلى إيجاد مصدر الضوء أكثر قوة"، بحسب ما وضح فوكس.

أخذ عينات من المياه ضمن العمليات الروتينية في محطات المعالجة

الليزر التي توفره راونهوفر IAF ينتج ضوء يصل إلى 1000 مرة أكثر تركيزا من البواعث الحرارية لكربيد السيليكون المستخدمة في المختبر حتى الآن. الأشعة تحت الحمراء - التي هي من اطوال الموجات التي لا تراها العين البشرية - يمكن استخدامها لتحليل الشوائب في الماء. من اجل التحليل الطيفي الجزيئي، المحللين مهتمين في الأطوال الموجية بين 7.3 و 11 ميكرومتر. لم نعد بحاجة الى جلب عينات المياه لفحصها في المختبر، مما يكلف الوقت والمال. بدلا من ذلك، فإنها يمكن أن تؤخذ في الموقع في أثناء العمليات الروتينية لمحطات المياه. نظام القياس هو بحجم أكبر قليلا فقط من علبة الأحذية، ويعمل تلقائيا، وبالكاد يتطلب أي صيانة.

ان هذه المنظومة قد خضعت للاختبار العملي الأولي بنجاح. في محطات المياه (Kleine Kinzig in the Black Forest)كلين كينزغ في الغابة السوداء، وأجريت اختبارات على تركيزات مختلفة من التحلية كمادة منشطة. وقد أخذت مقاييس كل ثلاث دقائق خلال فترة ستة أسابيع، ذلك ضمن نظام آلي بالكامل جمع ما مجموعه 21،000 من العينات. وكانت النتائج ممتازة: حيث قام بتسجيل كل عينة بالتفصيل الكامل، ولم يكن هناك خطأ واحد. ولم يكن هناك اي تاثير سلبي من الآلات والمضخات في محطة المياه على نتائج الاختبار. بالاضافة الى التوفير الكبير.

الهيئة الالمانية لمياه الشرب تحافظ على نظام معايير الجودة العالية. جميع المحطات يتم اخذ عينات منها بشكل مستمر لفحصها في المختبرات. باستخدام هذا النظام يصبح من السهل التعرف على اي مواد ضارة موجودة في المياه وبسرعة اكبر تسهل التدخل بشكل اسرع لمعالجة اي مشكلة ضمن المحطة عند اكتشاف اي مواد ضارة

المصدر :هنا

مصدر الصورة : هنا