طريقة بريسلي

مجموعة اختبار بريسلي

تُستخدم طريقة بريسل لتحديد تركيز الأملاح الذائبة على الأسطح المعدنية قبل تطبيق الطلاء، مثل الدهان. قد تُسبب هذه الأملاح مشاكل خطيرة في الالتصاق مع مرور الوقت.

أهمية

يتواجد الملح بكثرة في المناطق الساحلية، ويمكن تذوقه على الشفاه بعد المشي على الشاطئ. تبلغ نسبة تركيز الملح في مياه البحر حوالي 3.5% من وزنه. ينتشر الملح في الهواء على شكل رذاذ بفعل الأمواج وغيرها من الوسائل ، ثم يتحول في النهاية إلى جزيئات دقيقة تشبه الغبار. يمكن العثور على غبار الملح هذا في كل مكان بالقرب من الساحل. يتميز الملح بخاصية امتصاص الرطوبة ، مما يجعله ضارًا بالطلاءات.

قد يتسبب التلوث الملحي تحت طبقة الطلاء، كطلاء الفولاذ مثلاً، في مشاكل الالتصاق والتآكل نظراً لطبيعة الملح الماصة للرطوبة . فميله لجذب الماء عبر طبقة الطلاء النفاذة يُؤدي إلى تراكم جزيئات الماء بين السطح والطلاء. هذه الجزيئات، بالإضافة إلى الملح وعوامل الأكسدة الأخرى المحتجزة أثناء الطلاء أو المتسربة عبره، تُشكل خلية إلكتروليتية تُسبب التآكل. يُستخدم التنظيف بالرمل عادةً لتنظيف الأسطح قبل الطلاء؛ إلا أنه في حالة التلوث الملحي، قد يُفاقم التنظيف بالرمل المشكلة بدفع الملح إلى داخل المادة الأساسية. ويُعد غسل السطح بالماء منزوع الأيونات قبل الطلاء حلاً شائعاً.

تحدد لوائح المنظمة البحرية الدولية (IMO ) الخاصة بمعايير أداء الطلاءات الواقية (PSPC) الحد الأقصى المسموح به لتركيز الأملاح الذائبة على السطح المراد طلائه، مقاسًا بوحدة كلوريد الصوديوم ، وهو 50  ملغم/م² . ويُحدد عادةً الحد الأقصى لكمية الملح المسموح بها على السطح قبل تطبيق الطلاء من قِبل مُورّد الطلاء والمستخدم، كأحواض بناء السفن مثلاً. ولم تُحدد قيم قياسية بعد.

أصل طريقة بريسلي

طُبقت طريقة بريسل في عام 1995 ضمن معايير ISO 8502-6 وISO 8502-9. صُمم هذا الاختبار لقياس تركيز الأملاح الذائبة على أسطح الفولاذ قبل التنظيف بالرمل والطلاء. لم تقتصر هذه الطريقة على منظمة ISO فحسب ، بل اعتمدتها أيضاً البحرية الأمريكية ، والمنظمة البحرية الدولية، وقيادة أنظمة البحرية الأمريكية ( NAVSEA) ، والجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) . ولا تزال هذه الطريقة هي الطريقة الأساسية والأكثر مرونة لاختبار الأملاح الذائبة على الأسطح المعدنية.

مبدأ

تم حقن رقعة بريسلي

تعتمد طريقة بريسل على اختلاف موصلية الأملاح في الماء، حيث يتميز كل ملح بعلاقة مميزة بين الموصلية والتركيز. ويمكن إيجاد العلاقة بين التركيز والموصلية في كتاب " دليل الكيمياء والفيزياء ". وتكون هذه العلاقة مفيدة فقط إذا كان الملح المذاب معروفًا. فعلى سبيل المثال، يتسبب كلوريد الصوديوم، وهو الملح الرئيسي في مياه البحر، في زيادة كبيرة في الموصلية مع زيادة التركيز.

تُوضع رقعة خاصة على السطح المراد اختباره، ويُحقن حجم محدد من الماء منزوع الأيونات تحت الرقعة. تذوب أي أملاح ذائبة موجودة على السطح في الماء. يُستخرج السائل ويُقاس توصيله الكهربائي.

تعتمد موصلية محلول الملح المُجمّع على حجم الماء المستخدم وموصليته الأولية، بينما تعتمد كمية الملح في المحلول على مساحة الرقعة. ويُحسب الملح لكل وحدة مساحة بناءً على زيادة الموصلية، ولكن في طريقة المنظمة البحرية الدولية (IMO) الخاصة بمراقبة سلامة الرقعة (PSPC)، يُحسب الملح على أنه كلوريد الصوديوم، بينما في طريقة المنظمة الدولية للمعايير (ISO 8502-9)، يُحسب كمزيج محدد من الأملاح، ولكن يُعبّر عنه بصيغة كلوريد الصوديوم.

عوامل الحساب

تُطبَّق عوامل على الموصلية المقاسة، بناءً على المعلومات المعروفة أو المفترضة حول التلوث الملحي والظروف المختلفة، وذلك للحصول على قياسات ذات دلالة للتلوث. ومن هذه المتغيرات:

  • نوع الملح
  • حجم المحلول (في الجدول أدناه، تم حساب العوامل باستخدام حجم محلول قدره 15 مل)
  • درجة حرارة
  • التوسيع الخاص بالمعدات

أحد مصادر الخطأ الشائعة هو عدم معرفة تركيبة التلوث الذي يتم قياسه.

الموصلية ميكروسيمنز/سمالموصلية (مللي سيمنز/متر)على شكل كلوريد ميكروغرام/سم2على شكل كلوريد ملغم/م2على شكل كلوريد الصوديوم ميكروغرام/سم2على شكل كلوريد الصوديوم ملغم/م2كأملاح مختلطة ميكروغرام/سم2على شكل أملاح مختلطة ملغم/م2
10.10.363.60.660.55
50.51.8183302.525
1013.636660550
2027.2721212010100

أدوات القياس

يوجد العديد من موردي مجموعات اختبار طريقة بريسل.

المبدأ

تعتمد قابلية الذوبان في الماء على نوع الملح. يمكن إذابة كلوريد الصوديوم في الماء البارد بتركيز 357 غ/ل . لا تختلف قابلية الذوبان بين الأملاح فحسب، بل تختلف أيضًا الموصلية. عند إجراء اختبار طريقة بريسل، لا يُذاب كلوريد الصوديوم فقط، بل تُذاب أيضًا جميع الأملاح الأخرى الموجودة على السطح. ولأنه من المستحيل التنبؤ بالأملاح الموجودة على السطح، يُفترض في طريقة بريسل وجودها. يشير مصطلح "المقاس على أنه كلوريد الصوديوم" إلى أن هذا الخليط من الأملاح يُفسر على أنه كلوريد الصوديوم. يُعد توضيح كيفية حساب الموصلية أمرًا أساسيًا عند إعداد التقرير.

في الممارسة العملية

ينبغي أن تكون جميع الأطراف المعنية على دراية تامة بتأثير المناخ على النتائج، وتفاوت محتوى الملح المحتمل. كما يجب التوصل إلى اتفاق مدروس بين جميع الأطراف بشأن مستوى القراءة المقبول. وقد يتطلب الأمر إجراء عدة قراءات، وذلك بحسب حجم وطبيعة السطح المراد طلائه.

رقع الاختبار

ينبغي أن تكون رقعة الاختبار نظيفة قدر الإمكان، إذ يمكن أن يؤثر تلوثها على النتائج بشكل كبير.

يتم حقن رقعة بريسل بـ 15 مل من الماء وفقًا للملحق أ من المواصفة القياسية ISO 8502-6

ينصّ معيار ISO 8502-6 في الملحق (أ) على ضرورة استخدام رقع معتمدة. ويصف هذا الملحق اختبار إجهاد لضمان التصاق الرقعة وقابليتها للغسل. وعدم تقديم شهادة تثبت اجتياز الرقع لهذا الاختبار يجعل النتائج التي تم الحصول عليها منها عديمة الفائدة.

مناخ

يجب أن يتضمن تقرير الأملاح الذائبة الظروف المناخية ودرجة حرارة الركيزة. يشترط معيار ISO 8502-6 إجراء الاختبار عند درجة حرارة 23  درجة مئوية ورطوبة نسبية 50%، مع الإبلاغ عن أي انحرافات والاتفاق عليها بين كل من المفتش والعميل. في حال عدم وجود هذه القيم في التقرير، قد تصبح النتائج غير صالحة أثناء التحكيم.

مراجع

  • دليل الكيمياء والفيزياء
  • ISO 8502-6، "استخلاص الملوثات القابلة للذوبان لأغراض التحليل - طريقة بريسل"
  • ISO 8502-9، "طريقة ميدانية للأملاح الذائبة عن طريق القياس الموصلي"