استكمالا لما بدأناه من التعرض لموضوع المحاليل المغذيةنتناول الان كيفية تحضير المحلول المغذى
وقبل التطرق الى الموضوع يجب الاشارة الى نبذة مختصرة عن اسس الحساب الكميائى
الوزن الذرى للعنصر Atomic weight
هو كتلة ذرة العنصر بالجرام منسوبه الى كتلة ذرة الايدروجين والتى تساوى1 جم.
الوزن الجزيئى Molecular weight
هو مجموع الاوزان الذرية للعناصر الداخلة فى تركيب الجزىء بالجرام
فمثلا مركب فوسفات احادى البوتاسيوم KH2PO4 يحتوى على ذرة K (بوتاسيوم)و 2 ذرة H ( هيدروجين)و ذرة P (فوسفور)و 4 ذرات O (اكسجين)
فيكون الوزن الجزيئى له= 39+(2×1)+31+(4×16)=136 جم
التكافؤ Valence
هو عدد الالكترونات التى يمكن ان تفقد او تكتسب فى المدار الخارجى للذرة
الوزن المكافىء لعنصر او جزىء
عبارة عن الوزن الذرى او الوزن الجزيئى مقسوما على التكافؤ
مثلا الوزن المكافىء للكالسيوم = الوزن الجزيئى له وهو 40 مقسوم على التكافؤ له وهو 2 .. بالتالى =20
مقدمة لابد منها ولكن لاتخشى شىء وسنحاول تبسيط الامور قدر المستطاع باذن الله تعالى
قلنا سابقا انه يمكن تحضير محلول مغذى من ثلاثة املاح ولكن من عيوب ذلك ان اى زيادة فى كاتيون ما تكون مصحوبة بنفس الزيادة فى الانيون المصاحب له حيث انهما يكونان ملحا واحد .. وقد اتفقنا قبل ذلك ان الملح مركب من شقين كاتيونى وانيونى بمعنى كلوريد صوديوم وهو ملح الطعام يتكون من شق كاتيونى وهو الصوديوم والشق الانيونى وهو الكلور
لكن عند استخدام اربعة املاح يمكن التغلب على ذلك لانه فى هذه الحالة يمكن زيادة او خفض احد الكاتيونات او الانيونات دون حدوث اى تغير فى الايون الاخر والمرافق له
وناتى الان لخطوات كيفية تحضير المحلول
وافضل مثال عندنا ولله المثل الاعلى .. هى محاليل هوجلاند Hoagland
والاملاح الشائعة الاستخدام هى
نترات الكالسيوم Ca( NO3)2 .4H2o . وزنها الجزئيى هو 236 جم
فوسفات احادى البوتاسيوم KH2PO4 . وزنها الجزئيى هو 136 جم
كبريتات الماغنسيوم MgSO4. 7H2O . وزنها الجزئيى هو 246.5 جم
نترات البوتاسيوم KNO3 . وزنها الجزئيى هو 101 جم
ثم تتبع الخطوات التالية
1-يحسب التركيز بالملليمكافىء لكل الايونات (العناصر) المستخدمة فى التحضير
2-حساب ملليمكافات الكاتيون التى يجب ان تضاف من ملح معين يحسب معها ملليمكافات الانيون المصاحب للكاتيون وبالتالى تحديد الاملاح التى تحتوى على هذه الكاتيونات والانيونات
وبناء على ذلك من الاربعة املاح السابقة يمكننا تحضير المحلول المغذى
- ايونات البوتاسيوم يمكن اخذها من كل من نترات البوتاسيوم وفوسفات البوتاسيوم
- ايونات النترات يمكن اخذها من نترات الكالسيوم ونترات البوتاسيوم
- ايونات الكالسيوم لاتؤخذ الا من ملح نترات الكالسيوم ويجب مراعاة الانيون المصاحب وهو النترات حيث انه عند اخذ 10 ملليمكافىء من الكالسيوم مثلا فانه يصحبها ايضا 10 ملليمكافىء من انيون النترات ايضا.
3-يحول تركيز كل ملح من التركيز الملليمكافىء/لتر الى ملليمول /لتر ثم الى ملليجرام/لتر للحصول على وزن كل ملح بالميلليجرام
وناتى لمثال توضيحى لتقريب الموضوع الى الاذهان كما يمكن الاسترشاد به عند القيام بتحضر محلول مغذى
مطلوب تحضير 10 لتر من المحاليل المركزة (A,B) والتى عند تخفيفها بنسبة 1:200 نحصل على تركيزات العناصر التالية فى المحلول المغذى المخفف علما بان النتروجين الموجود فى المحلول على صورة نترات. والتركيزات المطلوبة هى
نتروجين = 119 جزء فى المليون (N)
فوسفور = 31 جزء فى المليون (P)
بوتاسيوم = 176 جزء فى المليون (K)
كالسيوم = 100 جزء فى المليون (Ca)
ماغنسيوم = 24 جزء فى المليون (Mg)
كبريت = 23 جزء فى المليون (S)
--------------
1- كما ذكر يحسب تركيز كل عنصر بالميمللكافىء / لتر فى المحلول المغذى كما يلى:
عدد الملليمكافات= عدد الميللجرامات (جزء فى المليون)/ الوزن المكافىء
النتروجين = 119/14 = 8.5 ملليمكافىء/لتر
الفوسفور=31/31 = 1 ملليمكافىء/لتر
البوتاسيوم = 176/39 = 4.5 ملليمكافىء/لتر
الكالسيوم = 100/20 =5 ملليمكافىء/لتر
الماغنسيوم = 24/12 = 2 ملليمكافىء/لتر
الكبريت = 32/16 = 2 ملليمكافىء/لتر
2- يتم حساب ملليمكافات من الاملاح الاربعة المستخدمة كالاتى
وذلك بعمل جدول يقسم الى قسمين رئيسين ..قسم يشتمل على الكاتيونات (وهى الكالسيوم والبوتاسيوم والماغنسيوم ) والقسم الثانى على الانيونات (وهى النترات والفوسفات والكبريتات)
نرى الكالسيوم والنتروجين
عند اخذ 5 ملليمكافىء من الكالسيوم الذى هو مؤخوذ من ملح نترات الكالسيوم بالتاى يستوفى الكالسيوم وبهذا الشكل ينتهى منه ..ولكن يصاحب ال5 ملليمكافىء كالسيوم 5 ملليمكافىء من النترات..
ومطلوب للنتروجين 8.5 ملليمكافىء اذن متبقى منه 3.5 ملليمكافىء يجب ان تستوفى .. ويمكن اخذ المتبقى للنتروجين وهم ال3.5 ملليمكافىء من ملح نترات البوتاسيوم والمحتوى على النتروجين ..وبذلك ننتهى من النتروجين.
ناتى للفوسفوروالبوتاسيوم : الفوسفور مطلوب منه 1 ملليمكافىء ويؤخذ من ملح فوسفات البوتاسيوم وبذلك ننتهى من الفوسفور
ولكن يصاحبه 1 ملليمكافىء من البوتاسيوم .. وفى الحقيقة فان البوتاسيوم مطلوب منه 4.5 ملليمكافىء وتم اخذ 1ملليمكافىء من فوسفات البوتاسيوم وبالتالى يتبقى له 3.5 ملليمكافىء يجب ان تستوفى .. فى نفس الوقت اذا نظرنا الى ملح نترات البوتاسيوم فسنجد اننا اخذنا منه 3.5 ملليمكافىء لاستكمال النتروجين وبالتالى يصاحبهم 3.5 ملليمكافىء من البوتاسيوم وهى المطلوب لاستكمال عنصر البوتاسيوم وهى ال4.5 ملليمكافىء.. وبذلك ننتهى من البوتاسيوم.
ناتى للماغنسيوم والكبريت : الماغنسيوم مطلوب منه 2 ملليمكافىءويؤخذ من ملح كبريتات الماغنسيوم وبالتالى سيصاحبه 2 ملليمكافىء من الكبريت وبهذا ننتهى ايضا من الماغنسيوم والكبريت .

http://www.alhnuf.com/up/pics-gif/upload/view_h.php?file=8878113bf7
و تجد ان مجموع الملليمكافئات من الكاتيونات =10.5 ملليمكافىء/لتر تماما يساوى مجموع المطلوب من الانيونات والذى ايضا = 10.5 ملليمكافىء/لتر
وتساوى ملليمكافىء الكاتيونات والانيونات المحسوبة يعتبر دلالة على صحة التحضير.
3-يحول اولا تركيز كل ملح من التركيز الملليمكافىء/لتر الى ملليمول/لتر
من خلال العلاقة :
ملليمول /لتر= الملليمكافئات/ التكافؤ
1- ملح نترات الكالسيوم مطلوب منه 5 ملليمكافىء/لتر
بالتالى =5/2 = 2.5 ملليمول/لتر
2- ملح نترات البوتاسيوم =3.5/1 =3.5 ملليمول/لتر
3- ملح فوسفات احادى البوتاسيوم = 1/1 =1 ملليمول/لتر
4- ملح كبريتان الماغنسيوم = 2/2 =1 ملليمول/لتر
----------
- ثم يحسب الوزن بالجرام لكل ملح فى اللتر من المحلول من خلال العلاقة
الوزن بالجرام = عدد الملليمولات × (الوزن الجزيئى / 1000)
نترات الكالسيوم = 2.5 × 0.236 =0.59 جم/ لتر
نترات البوتاسيوم = 3.5 × 0.101 =0.353 جم/لتر
فوسفات البوتاسيوم = 1 ×0.136 = 0.136 جم/لتر
كبريتات الماغنسيوم = 1 × 0.246 = 0.246 جم/لتر
- يحسب الوزن بالجرام لكل ملح من المحلول المركز A,B كما يلى
الوزن بالجرام /10لتر = عدد الجرامات فى اللتر من المحلول × التخفيف ×10
اذن ..
محلول A
نترات الكالسيوم 0.59 ×200×10 =1180 جم
محلول B
نترات بوتاسيوم 0.353 ×200×10 =706جم
فوسفات بوتاسيوم 0.136 ×200×10 =272 جم
كبريتات ماغنسيوم 0.246 ×200×10 =492 جم
بالتالى هذه هى الاوزان المطلوبة من هذه الاملاح بالجرامات لتحضير هذا المحلول المكون من المحاليل A,B
وعند اذابة هذه الاوزان الماخوذة من الاملاح السابقة فى كمية المياه المطلوبة فان المحلول الناتج يكون فيه تركيزات العناصر الغذائية هى نفس التركيزات المطلوبة بالجزء فى المليون (ppm) كما هو مطلوب فى بداية المثال
مع ملاحظة
الاملاح المستخدمة (والتى هى الاسمدة) يجب ان تكون على درجة عالية من النقاوة وفى حالة وجود درجة نقاوة اقل كأن تكون مثلا 95% ففى هذه الحالة يتم ضرب الوزن المطلوب فى مقلوب النقاوة (اى 100/95 )
فمثلا ملح نترات الكالسيوم مطلوب منه 1180 جم ودرجة النقاوة له 95%
اذن المطلوب بالجرام من هذا الملح = 1180×(100/95)= 1242 جم وذلك بدلا من 1180 وهكذا لباقى الاملاح.
بالاضافة الى ان تحضير محلول العناصر الصغرى يكون من مركب EDTA مثل Fe- EDTA
فعلى سبيل المثال لو ان تركيز الحديد المطلوب هو 10 جزء فى المليون
والوزن الجزيءى لمادة Fe- EDTA هو367 جم والوزن الجزيئى للحديد هو 56 جم
فيمكن حساب تركيزه او اى من العناصر الصغرى من العلاقة :
ppm ×(الوزن للجزيئى ل Fe- EDTA /الوزن الجزيئى للحديد)=جم من Fe- EDTA
10×(367/56)= 65.5 جم من مادة Fe- EDTA
وهكذا لباقى العناصر الصغرى وكل حسب الوزن الجرامى لكل عنصر
ويضاف الحديد الى محلول A وبالتالى يكون
محلول A يحتوى فقط على نترات الكالسيوم والحديد المخلبى .
اما محلول B فيحتوى على باقى العناصر
كما يمكن استخدام هذه العلاقة السابقة مع العناصر الكبرى ايضا لكن الطريقة الاولى مع العناصر الكبرى هى الافضل.

وادعو الله تعالى ان اكون قد وفقت فيما اردت ان اوضحه
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته