مختبرات تحاليل الصخور والمعادن والتربة

1. جهاز المجس الإلكتروني الدقيق: Electron Probe Micro Analysis (EPMA) 

يتميز جهاز المجس الالكتروني بقدرته على تحليل منطقه صغيره جدا من سطح أيه عينه جافه وصلبه. الجهاز مجهز بمجموعة كاملة من الأدوات التي تسمح بتحليل:

· الطول الموجي المنعكس من العينة Wavelength dispersive spectrometer (WDS)

· تحليل الطاقة المنبعثة من العينةEnergy dispersive spectrometer (EDS)

· يمتلك القدرة على تحديد أي عنصر ذي عدد ذري 4 أو أكثر.

كما أن المجس الالكتروني لديه القدرة على إنتاج صور مكبره كصور المجهر الالكتروني الماسح Scanning electron microscope

يساعد الجهاز في التطبيقات العلمية والهندسية من الجيولوجيا وعلوم المواد والإلكترونيات والأحياء والهندسة الميكانيكية والكيميائية.

2. جهاز الأشعة السينية الوميضية : X-Ray Fluorescence

التقنية الوميضية الإشعاعية (XRF) هي وسيلة تحليلية تستخدم لتحديد تركيب العناصر في العينات. تعتمد هذه التقنية على تسليط أشعة سينية عالية الطاقة على العينة، مما يجعل الذرات تُصدر إشعاعات سينية فلورية ذات ترددات وطاقات معينة. بواسطة قياس الطاقة والكمية لهذه الإشعاعات المنبعثة، يمكننا التعرف على العناصر المكونة للعينة وقياس تراكيزها. تستخدم تقنية XRF على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من المجالات مثل علم الجيولوجيا، وعلم البيئة، وعلم المواد، والأثار. إن سرعة إجراء التحليل والدقة في النتائج تجعلها أداة قيمة لأغراض مراقبة الجودة والتحقق من التركيب الكيميائي للسبائك ومراقبة التلوث البيئي. تعتبر تقنية XRF خيارًا هامًا للباحثين والصناعات لفهم تكوين العناصر في عيناتهم بسرعة وبدقة.

3. جهاز الأشعة السينية الحيودية : X-Ray Diffraction

يستخدم جهاز الأشعة السينية الحيودية في تحديد المكونات المعدنية والكيميائية للعينات المتبلورة سواء كانت صلبة أو مطحونة (بودرة). يستخدم على نطاق واسع في مجالات الجيولوجيا، علم المواد، العلوم البيئية، الكيمياء والصناعات الصيدلانية. أكثر من 200000 مركب ومعدن تم جمعها ضمن قاعدة بيانات خاصة سهلت عملية تحديد المكونات المعدنية والكيميائية لمختلف العينات باستخدام برامج محوسبة تعتمد على مقارنة نتائج العينات المطلوب دراستها بكل ما هو متضمن في قاعدة البيانات. التحليل باستخدام هذا الجهاز يمتاز بالسرعة والدقة. يتم تجهيز العينات للتحليل باستخدام كسارة الصخور ومطحنة العينات.

4. جهاز المجهر الإلكتروني الماسح: Scanning Electron Microscope (SEM) 

جهاز المجهر الإلكتروني الماسح نوع من أنواع المجاهر الإلكترونية التي تنتج صور عينة عن طريق مسح ذلك مع شعاع مركز من الإلكترونات. تتفاعل الإلكترونات مع الذرات في العينة، وتنتج إشارات مختلفة تحتوي على معلومات حول تضاريس السطح وتكوينه. يتم مسح شعاع الإلكترون بشكل عام باستخدام المسح النقطي ويتم الجمع بين موقع الشعاع مع الإشارة لإنتاج صورة مكبرة.

مختبرات تحاليل المواد العضوية

1. جهاز التحليل الطيفي بالرنين النووي المغناطيسي NMR

مطيافيات الرنين النووي المغناطيسي هي إحدى التقنيات الحديثة التي تساعد في استنباط الصيغ التركيبية والتشكل الفراغي للمركبات العضوية

تعتمد تقنية الرنين النووي المغناطيسي على تفاعل بعض الأنوية الذرية، مثل الهيدروجين (¹H) والكربون-13(¹³C) والفلور- 19 (¹⁹F) والفسفور- 31 (³¹P) مع مجال مغناطيسي خارجي قوي. وتمتلك هذه الأنوية عزمًا مغناطيسيًا ناتجًا عن خصائصها المغزلية، مما يجعلها تتصرف كمغناطيسات صغيرة. عند وضع العينة في مجال مغناطيسي قوي، تنقسم حالات الطاقة المغناطيسية للأنوية إلى مستويات مختلفة. وعند تعريضها لموجات كهرومغناطيسية ضمن نطاق ترددات الراديو، تمتص الأنوية الطاقة عندما تتوافق مع فرق الطاقة بين هذه المستويات، فتحدث ظاهرة الرنين النووي المغناطيسي. وتُستخدم هذه التقنية في تحديد التركيب الكيميائي للمركبات ودراسة البيئة الكيميائية للأنوية داخل الجزيئات.

تطبيقات الجهاز:

1. استنباط الصيغ التركيبية والتشكيل الفراغي للمركبات العضوية.

2. دراسة سرعة تفاعلات بعض المركبات الكيميائية.

3. دراسة تأثير درجة الحرارة على المركبات العضوية المختلفة وتفاعلاتها

4. دراسة تأثير الأنويه المختلفة وأماكن تواجدها وعلاقتها ببعض

2. جهاز تحليل العناصر الدقيق (كربون، هيدروجين، نيتروجين، كبريت) Elemental Analyzer

يُستخدم جهاز محلل العناصر(Elemental Analyzer) لتحديد النسب الكمية لعناصر الكربون (C)، والهيدروجين (H)، والنيتروجين (N)، والكبريت (S)، والأكسجين (O) في العينات، مما يساعد على تحديد تركيبها الكيميائي وتقييم نقاوتها. وتعتمد آلية عمله على احتراق العينة وتحويل العناصر إلى غازات ومركبات قابلة للقياس، ثم تحليل نواتج الاحتراق باستخدام تقنيات تحليلية مناسبة، مثل كروماتوغرافيا الغاز. ويُستخدم الجهاز في الأبحاث العلمية وتوصيف المركبات العضوية ومراقبة الجودة في مختلف المجالات.

مختبرات تحاليل مياه الشرب والمياه العادمة

1. جهاز البلازما المقترن بالحث : (ICP)

هو نوع من التحليل الطيفي للانبعاثات الذي يستخدم البلازما المقترنة بالحث (الأرجون في حالتنا) لإنتاج الذرات والأيونات المثارة التي تنبعث من الإشعاع الكهرومغناطيسي بأطوال موجية مميزة لعنصر معين. يستخدم لقياس تركيز معظم المعادن الثقيلة والنادرة الموجودة في الجدول الدوري لجزء من المليار (ppb).

2. جهاز الامتصاص الذري: (AAS)

يستخدم هذا الجهاز لقياس تراكيز العناصر في عينه محدده. يتميز الجهاز بالدقة العالية مما يساعد على فحص تراكيز للعناصر تصل الى جزء من المليون لكل غرام واحد (ppm). يقوم الجهاز بالتحليل بناءً على الاطوال الموجية التي يمتصها العنصر اثناء التحليل باللهب. كما ويخدم الجهاز العديد من التطبيقات في عدة فروع مثل: الكيمياء، علوم البيئة، الجيولوجيا وغيرها من المجالات.

3. مقياس اللهب الضوئي: 

هي تقنية تستخدم للتحليل العنصري الكمي. وهو مفيد بشكل خاص في قياس المعادن القلوية والقلوية الأرضية، مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والليثيوم. من خلال تعريض العينة للهب، فإن الطاقة المتوفرة تثير الذرات أو الأيونات الموجودة، مما يجعلها تبعث الضوء بأطوال موجية محددة. يتم بعد ذلك قياس هذا الضوء المنبعث وربطه بتركيز العنصر في العينة.

4. جهاز مطيافية الأشعة المرئية وفوق البنفسجية: 

يستخدم هذا الجهاز لمعرفة التركيب البنائي لمركب ما عن طريق حدوث امتصاص للإشعاع عند طول موجي معين بالإضافة الى معرفة تراكيز مجموعة كبيرة من الايونات الموجبة والسالبة في المحاليل مثل (الكبريتات، الفوسفات، النترات، السيانيد، الكلوريد، الكلورين، إلخ)

5. التحاليل المكروبيولوجية: 

تجرى الفحوصات المكروبيولوجية لعينات المياه بهدف الكشف عن التلوث البكتيري وتقييم مدى مطابقة المياه للمتطلبات الصحية. وتعتمد هذه الفحوصات على تقنية IDEXX، وهي تقنية مخبرية للكشف عن الكائنات الدقيقة وتقدير أعدادها باستخدام الأوساط الغذائية المخصصة، حيث تقوم مختبرات المياه بفحص كل من بكتيريا الإشريكية القولونية، مجموعة القولونيات الكلية، بكتيريا الزائفة الزنجارية.

مركز بحوث البيئة والمياه والطاقة