يحول عسر الماء المعبَّر عنه بكربونات الكالسيوم (CaCO₃) بين ppm (mg/L) والحبيبات لكل غالون (gpg) وmmol/L والدرجات الألمانية (°dH).
العسر (بدلالة CaCO₃)
ppm
مليغرامات CaCO₃ لكل لتر (mg/L). وهي المرجع لبقية الوحدات.
gpg
حبيبات CaCO₃ لكل غالون أمريكي. 1 gpg = 17.118 ppm.
mmol/L
مليمولات CaCO₃ لكل لتر. حسب الكتلة المولية لـ CaCO₃، فإن 1 mmol/L = 100.09 ppm.
°dH
العسر الألماني (°dH)، شائع على الأجهزة الأوروبية. 1 °dH = 17.848 ppm.
عسر الماء
يقيس عسر الماء تركيز المعادن الذائبة في الماء، وأبرزها الكالسيوم والمغنيسيوم. يترك الماء العسِر ترسبات كلسية في الغلايات والأنابيب، ويقلل رغوة الصابون، ويؤثر في أداء غسالات الأطباق وأجهزة تليين الماء. ولأن الكالسيوم والمغنيسيوم لهما كتلتان ذريتان مختلفتان، يُعبَّر عن العسر على أساس مشترك، هو الكتلة المكافئة من كربونات الكالسيوم (CaCO₃).
وحدات العسر
ppm (mg/L) — مليغرامات CaCO₃ لكل لتر. وهي الوحدة المرجعية في معظم تقارير المختبرات، وتساوي عدديًا mg/L في المياه المخففة.
الحبيبات لكل غالون (gpg) — الوحدة المطبوعة على معظم أجهزة تليين الماء الأمريكية. الحبيبة تساوي 1/7000 رطل، وتُقاس لكل غالون أمريكي. 1 gpg = 17.118 ppm.
mmol/L — التركيز المولي لـ CaCO₃. وبما أن الكتلة المولية لـ CaCO₃ نحو 100.09 g/mol، فإن 1 mmol/L = 100.09 ppm.
الدرجات الألمانية (°dH) — شائعة على الأجهزة الأوروبية وجداول الجرعات. بدلالة CaCO₃، فإن 1 °dH = 17.848 ppm.
معاملات التحويل
الوحدة
بدلالة ppm (mg/L CaCO₃)
1 ppm
1
1 gpg
17.118
1 mmol/L
100.09
1 °dH
17.848
لتحويل أي وحدة إلى ppm يُضرب في معاملها، وفي الاتجاه العكسي يُقسَم.
مثال محلول
يذكر تقرير مختبر أن ماء الصنبور 120 ppm بدلالة CaCO₃. التحويل إلى الحبيبات لكل غالون:
عند نحو 7 gpg، يقع هذا الماء عند الحد الفاصل بين المعتدل والعسِر.
تصنيف العسر
مقياس شائع، مقيسًا بدلالة CaCO₃:
يسير — 0–60 ppm (0–3.5 gpg)
معتدل — 61–120 ppm (3.5–7 gpg)
عسِر — 121–180 ppm (7–10.5 gpg)
شديد العسر — أكثر من 180 ppm (أكثر من 10.5 gpg)
تختلف الحدود الدقيقة بين هيئات المياه، لذا تُؤخذ هذه النطاقات على سبيل الاسترشاد.
الاستخدام
أدخل قيمة في أي حقل فتتحدّث بقية الوحدات تلقائيًا. أدخل قراءة ppm من المختبر لرؤية ما يعادلها بالحبيبات لكل غالون لضبط جهاز تليين، أو أدخل قيمة °dH من جهاز أوروبي لإعادتها إلى mg/L.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
ما العلاقة بين ppm والحبيبات لكل غالون؟
كلاهما يعبّر عن عسر الماء بدلالة كربونات الكالسيوم لكن بمقاييس مختلفة. تعادل ppm مليغرامات CaCO₃ لكل لتر، بينما تظهر الحبيبات لكل غالون (gpg) غالبًا على أجهزة تليين الماء الأمريكية. التحويل هو 1 gpg = 17.118 ppm، لذا فإن 120 ppm تعادل نحو 7.01 gpg.
لماذا يُعبَّر عن العسر «بدلالة CaCO₃»؟
ينشأ العسر أساسًا من الكالسيوم والمغنيسيوم الذائبين، ولهما كتلتان ذريتان مختلفتان. لإعطاء قيمة واحدة قابلة للمقارنة، تُحوَّل هذه الأيونات إلى الكتلة المكافئة من كربونات الكالسيوم (CaCO₃). والتعبير عن العسر «بدلالة CaCO₃» هو العرف القياسي في تحليل المياه، لذا تشترك جميع الوحدات هنا في هذا الأساس.
كم ppm يُعدّ ماءً عسِرًا؟
يصنّف تقسيم شائع الماء بدلالة CaCO₃ على أنه يسير من 0 إلى 60 ppm، ومعتدل من 61 إلى 120 ppm، وعسِر من 121 إلى 180 ppm، وشديد العسر فوق 180 ppm. وبالحبيبات لكل غالون تقابل هذه النطاقات تقريبًا 0–3.5 و3.5–7 و7–10.5 وأكثر من 10.5 gpg. وتختلف الحدود الدقيقة بين الجهات.
أي وحدة يستخدمها جهاز تليين الماء؟
تُضبط كثير من أجهزة تليين الماء المنزلية الأمريكية بالحبيبات لكل غالون (gpg)، بينما تستخدم تقارير المختبرات والأجهزة الأوروبية غالبًا ppm (mg/L) أو الدرجات الألمانية (°dH). يُفضَّل تحويل نتيجة الفحص إلى gpg قبل ضبط الجهاز: بقسمة قيمة ppm على 17.118.
