مقياس العكر: كيف يعمل وما استخداماته في المختبر؟

مقياس العكر، ويُسمّى أيضًا جهاز قياس العكارة، أداة بصرية تقيس استجابة الضوء عند مروره في عينة سائلة. فالسائل الذي يحتوي على جسيمات معلّقة يشتت الضوء بدرجة تختلف عن السائل الصافي. ويحوّل الجهاز هذه الاستجابة إلى قراءة رقمية وفق تصميمه ومعايرته.

قد تنتج العكارة عن الطين أو الرواسب الدقيقة أو الخلايا أو تجمعات مواد أخرى. ولا تعني بالضرورة أن السائل داكن اللون؛ فقد يكون السائل ملونًا لكنه قليل العكارة، أو يبدو أبيض ضبابيًا بسبب جسيمات معلّقة. لذلك يختلف قياس العكارة عن قياس اللون أو تركيز مادة ذائبة.

يضم الجهاز عادة مصدرًا للضوء، وحجرة توضع فيها العينة داخل وعاء شفاف، وكاشفًا ضوئيًا، ونظامًا يعالج الإشارة. عند تسليط الضوء على العينة، يتأثر مساره بالجسيمات الموجودة فيها، ويُقاس هذا التأثير بطريقة تعتمد على نوع الجهاز.

قياس الضوء المتشتت

تعتمد أجهزة كثيرة على رصد الضوء الذي يتشتت بزاوية محددة، غالبًا بزاوية قائمة على الشعاع الأصلي. وتُعرف هذه الطريقة بقياس التشتت الضوئي أو النيفيلومترية. وهي شائعة في قياس عكارة المياه، كما توجد لها تطبيقات في أجهزة تحليل مخبرية متخصصة.

قياس انخفاض الضوء النافذ

تعتمد طريقة أخرى على قياس مقدار انخفاض الضوء الذي يعبر العينة. وتُستخدم هذه الفكرة في القياس العكاري وبعض التحاليل الكيميائية والمناعية. وبينما تتقارب المبادئ، فإن تصميم الجهاز والكواشف والمعايرة تحدد ما يمكن قياسه بدقة؛ فلا يصلح كل جهاز لكل تطبيق.

مراقبة المياه

يساعد قياس العكارة على متابعة كفاءة عمليات ترشيح المياه ورصد التغيرات في محتواها من الجسيمات. وقد تشير زيادة القراءة إلى اضطراب في المعالجة أو دخول رواسب إلى شبكة المياه. ولهذا تُعد العكارة مؤشرًا تشغيليًا مهمًا، لكنها جزء من تقييم أوسع يشمل اختبارات ميكروبية وكيميائية عند الحاجة.

المختبرات الطبية

تستخدم بعض التحاليل تفاعلًا بين مادة في العينة وكاشف مخصص، فتتكون تجمعات تؤثر في الضوء. ويمكن الاستفادة من ذلك لقياس بعض البروتينات، مثل البروتين المتفاعل سي، أو بعض الغلوبولينات المناعية، بحسب الاختبار والجهاز. وغالبًا تُجرى هذه القياسات داخل محللات مخبرية آلية، لا باستخدام مقياس عكر المياه المعتاد.

مختبرات الأحياء الدقيقة والصناعة

قد تُستخدم أجهزة مخصصة لتقدير كثافة المعلّقات الميكروبية أو توحيدها قبل اختبارات معينة. كما تُراقب العكارة في بعض العمليات الصناعية والدوائية. لكن تقدير كثافة المعلّق لا يحدد نوع الميكروب، ولا يميّز بالضرورة الخلايا الحية من غير الحية، وقد يتطلب فحوصًا تكميلية.

توجد أجهزة محمولة للقياسات الميدانية، وأجهزة مكتبية للمختبر، وأجهزة تُركّب ضمن خطوط المعالجة لتقديم قراءات مستمرة. ويُختار النوع بناءً على طبيعة العينة ومدى العكارة المتوقع وطريقة القياس المعتمدة، وليس على سهولة الحمل أو السعر وحدهما.

• التأكد من أن الجهاز مخصص للمياه أو للتطبيق المخبري المطلوب.
• اختيار مدى قياس وحساسية مناسبين للغرض.
• مراعاة متطلبات المعايرة والصيانة وتوافر المواد المرجعية.
• التحقق من توافق الجهاز مع الإجراءات والمعايير التي يتبعها المختبر.
• مراجعة تأثير لون العينة وخصائصها في الطريقة المختارة.

تبدأ النتيجة الجيدة بعينة ممثلة للسائل المراد فحصه. ويجب جمعها في وعاء مناسب، وحفظها وقياسها وفق الإجراء المعتمد، لأن ترسب الجسيمات أو تغيرها أثناء التخزين قد يجعل القراءة مختلفة عن حالة السائل الأصلية.

• تُفحص نظافة وعاء القياس وسلامته من الخدوش المؤثرة.
• تُجرى المعايرة وفحوص ضبط الجودة حسب تعليمات الشركة وإجراءات المختبر.
• تُخلط العينة بلطف عند الحاجة، دون رجّ عنيف يولّد فقاعات.
• يُمسح السطح الخارجي للوعاء لإزالة البصمات والقطرات.
• تُراعى كمية العينة واتجاه وضع الوعاء داخل الجهاز.
• تُوثّق القراءة ووحدتها وأي تخفيف أو معالجة أُجريت للعينة.

ولا يُنصح بترشيح العينة أو تركها تترسب لتحسين مظهرها قبل القياس، إلا إذا نصت الطريقة على ذلك؛ فهذا قد يزيل الجسيمات المطلوب قياسها. أما العينات الحيوية فتحتاج إلى احتياطات التعامل مع المواد المحتمل نقلها للعدوى، ويتولى فحصها العاملون المؤهلون.

يمكن أن تعطي فقاعات الهواء أو الأوساخ على الوعاء قراءة مضللة. كما يؤثر حجم الجسيمات وشكلها وقدرتها على تشتيت الضوء؛ لذلك قد تختلف قراءتان لعينتين تحتويان على الكتلة نفسها من الجسيمات إذا اختلفت خصائص هذه الجسيمات.

وقد يتداخل اللون مع بعض طرق القياس، كما قد تتجاوز العينات الشديدة العكارة المجال المناسب للجهاز. وفي التحاليل الطبية، قد تؤثر الدهون أو انحلال الدم أو عوامل أخرى بحسب الاختبار. ولهذا لا تُصحّح النتيجة بالتخمين، بل وفق إجراءات المختبر وتعليمات الطريقة المستخدمة.

قد تُعرض عكارة المياه بوحدات مثل NTU أو FNU، تبعًا للطريقة البصرية ومصدر الضوء والمعيار المتبع. ولا ينبغي افتراض أن القراءات الناتجة عن طرق مختلفة متطابقة دائمًا. أما التحاليل الطبية المعتمدة على العكارة فقد تُظهر تركيز المادة المطلوبة بوحدات مثل مليغرام لكل لتر، بعد تحويل الإشارة بواسطة منحنى معايرة.

لا يوجد رقم طبيعي واحد يصلح لكل السوائل والاستخدامات. وتُقارن النتيجة بالمواصفة المناسبة للمياه، أو بالمجال المرجعي الخاص بالفحص الطبي. كما أن انخفاض عكارة الماء لا ينفي وجود ملوثات ذائبة أو كائنات دقيقة، وارتفاعها لا يثبت وحده وجود خطر محدد.

قد يبدو البول عكرًا بسبب البلورات أو المخاط أو تلوث العينة أثناء جمعها، وقد ترتبط العكارة أيضًا بوجود خلايا أو التهاب. لكن المظهر وحده، وحتى قياس العكارة، لا يكفي لتشخيص عدوى المسالك البولية أو وصف علاج. ويعتمد التقييم على الأعراض وتحليل البول، وقد يحتاج إلى مزرعة بحسب الحالة.

راجع الطبيب إذا استمرت عكارة البول أو صاحبتها حرقة، أو تكرار ملحوظ للتبول، أو دم ظاهر. ويستدعي وجود حمى مع ألم في الخاصرة أو قيء تقييمًا عاجلًا، خاصة أثناء الحمل أو لدى من لديهم ضعف في المناعة. ولا تبدأ مضادًا حيويًا اعتمادًا على شكل البول.

إذا تناولت ماءً مشتبهًا في تلوثه ثم ظهر إسهال شديد، أو دم في البراز، أو علامات جفاف، فاطلب تقييمًا طبيًا. وعند ملاحظة تغير مفاجئ في عكارة مياه الشرب، تواصل مع الجهة المسؤولة واتبع إرشاداتها؛ فالقياس المنزلي أو صفاء الماء بعد تركه لا يثبت سلامته.