سختی آب یکی از مهم ترین فاکتورها در تعیین کیفیت آب می باشد که با میزان کربنات و بی کربنات های کلسیم و منزیم و آهن و غیره در آب ارتباط مستقیم دارد. هر چه مقدار ترکیبات کربناتی و بی کربناتی در آب ها بیشتر باشند، به همان نسبت درجه سختی آن افزایش پیدا نموده و برای سلامتی بدون تجهیزات صنعتی مضر است. فرآب تدبیر در ادامه مقالات آموزشی تصفیه آب و فاضلاب به طور کامل بررسی خواهد کرد که سختی آب چیست و روش های اندازه گیری و کاهش آنها را شرح خواهد داد.
سختی آب چیست؟
در آب های استخراج شده از سفره های آب زیرزمینی و آب های سطحی حجم بالایی از ترکیبات کربناتی و بی کربناتی کلسیم و منیزیم و سایر مواد معدنی وجود دارد. این ترکیبات تاثیر منفی بر کیفیت آب داشته و یکی از مهم ترین فاکتورها به نام سختی آب water hardness را افزایش می دهند. وجود این نمک و املاح و مواد معدنی در آب باعث میشود تاسیسات و لوله های انتقال آب و بخار در دیگ های بخار و غیره دچار انسداد شوند. علاوه بر این، این ترکیبات در آب به تهدیدی جدی برای سلامتی بدن تبدیل شده اند. به همین دلیل با محصولات تصفیه آب از قبیل سختی گیرها این فاکتورها کاهش داده میشوند.
منظور از درجه سختی آب چیست؟
با توجه به مقدار و نوع ترکیبات کربناتی و بی کربناتی موجود در آب می توان به آنها درجه های مختلفی از سختی را اختصاص داد. بر اساس استانداردهای ارائه شده، می توان درجه سختی آب را به صورت زیر دسته بندی کرد:
- آب های خیلی نرم با درجه سختی بسیار کم: سختی کل یعنی مقدار نمک و ترکیبات کربناتی و بی کربناتی در این آب ها 0 تا 70 میلی گرم در آب می باشد.
- آب نرم یا soft water: مقدار مواد سخت در این آبها حدود 70 تا 150 میلی گرم بر لیتر می باشد.
- آب با درجه سختی کم: مقدار مواد کربناتی و بی کربناتی و نمک ها در این آبها 150 تا 250 میلی گرم بر لیتر می باشد
- آب تقریبا سخت: مقدار نمک و سایر ترکیبات 250 تا 320 میلی گرم بر لیتر می باشد
- آب سخت: نمک و کربنات و بی کربنات های کلسیم و منیزیم و آهن و غیره در آنها 320 تا 420 میلی گرم است
- آب با سختی زیاد: مقدار ترکیبات در این آب ها بیشتر از 420 میلی گرم بر لیتر بوده و از خطرناک ترین آب ها به شمار می رود.
انواع سختی آب
علاوه بر درجه بندی آب از نظر مقدار کل سختی آب، می توان آنها را با توجه به نوع ترکیبات نیز در گروه های مختلفی دسته بندی کرد. با توجه به نوع سختی آب در نهایت روش مناسب برای تصفیه و بهبود ویژگی های آن ارائه میشود.
سختی موقت
سختی موقت نوع خاصی از سختی آب می باشد که مقدار ترکیبات کربناتی کلسیم و منیزیم و آهن در آنها بالا است. به این دلیل سختی موقت نامیده میشوند که بهبود کیفیت آنها با جوشاندن و تغییر ph به اسانی امکان پذیر است. در این آب ها یون های کلسیم ca+2 و بی کربنات hco3 موجود است. با حرارت دهی این آب ها می توان یون های بی کربنات را به دی اکسید کربن و آب و کربنات ها تبدیل کرد که در نهایت ته نشین میشوند.
سختی دائم آب
نوع دیگری از سختی آب که تنها با تجهیزات پیشرفته کاهش پیدا می کند، سختی دائمی می باشد. مهم ترین ویژگی در این آب ها مقدار زیاد نمک سولفات و نیترات و کلرید کلسیم و منیزیم است.
تفاوت سختی آب و tds چیست؟
علاوه بر سختی آب، در انتخاب روش های مناسب برای تصفیه از فاکتورهای دیگری از قبیل TDS نیز استفاده میشود. این فاکتور نشان دهنده مجموع سختی آب موقت و دائمی است. به عبارت دیگر، این فاکتور به مجموع ترکیبات کربناتی، بی کربناتی و نمک و سولفات و نیترات های کلسیم و منزیم و آهن و سایر فلزات اشاره دارد.
استاندارد درجه سختی آب آشامیدنی
وجود املاح و ترکیبات و مواد معدنی در آب به همان اندازه که می تواند مضر باشد، مفید نیز هستند. به همین دلیل مقدار حداقل و حداکثر TDS برای آب ها اعلام میشود که البته با توجه به نوع کاربرد تفاوت هایی در آنها وجود دارد. بر اساس استانداردهای ارائه شده، درجه مطلوب TDS یا سختی کل آب در بازه 50 تا 170 میلی گرم بر لیتر است. نکته بسیار مهم اینکه، مطلوب و استاندارد با هم تفاوت دارند و سازمان بهداشت جهانی مقدار استاندارد TDS را تا 1000 میلی گرم بر لیتر معرفی نموده است. این در حالیست که مقدار بیش از 170 میلی گرم بر لیتر آن می تواند سلامتی انسان را به خطر بیندازد.
مضرات سختی آب برای بدن
علاوه بر مسدود شدن لوله ها و تاسیسات صنعتی به دلیل رسوب بیش از اندازه آب های سخت پس از حرارت دهی، این مواد برای بدن نیز مشکلات متعددی را به همراه دارند. از مهم ترین مضرات مصرف آب آشامیدنی با درجه سختی بالا، افزایش احتمال ابتلا به بیماری سنگ کلیه و مثانه و اختلال در سیستم گوارشی می باشد.
نشانه های سختی آب چیست؟
علاوه بر روش های آزمایشگاهی که برای تشخیص مقدار سختی آب وجود دارند، بسیاری از نشانه های ظاهری نیز در این آب ها به چشم میخورند. از جمله نشانه های آب های سخت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ایجاد رسوب زیاد در جداره کتری، سماور و لوله های تاسیسات و دیگ های بخار
- وجود لکه های سفید روی ظروف شیشه ای پس از شستشو
- کف نکردن آب پس از تماس با مواد شوینده
- تغییر طعم و بو آب
- چسبندگی موها پس از شستشو با آب های سخت
- ایجاد لک روی سینک، وان، دوش
روش های اندازه گیری سختی آب چیست؟
برای اندازه گیری درجه سختی آب می توان از روش های متعددی استفاده نمود. یکی از کاربردی ترین این روش ها استفاده از کیت های مخصوص می باشد که با سرعت و دقت بالا می تواند این فاکتور را اندازه گیری نماید. علاوه براین در آزمایشگاه با تیتراسیون نیز می توان اندازه گیری را انجام داد.
روش های کاهش سختی آب
با توجه به درجه و نوع سختی آب می توان از روش های مختلفی برای کاهش آن استفاده نمود. در شرایطی که آب دارای سختی موقت بوده و کربنات و بی کربنات ها در آن زیاد می باشند، با حرارت دهی می توان مقدار آنها را کاهش داد. علاوه براین، با تغییر مقدار PH نیز می توان این مشکل را در سختی های موقت آب برطرف کرد.
در شرایطی که آب دارای درجه سختی بالا و دائم می باشد، با استفاده از تجهیزات پیشرفته صنعتی می توان مقدار آن را کاهش داد. کاربردی ترین این روش ها عبارتند از:
- عبور آب از فیلتر کربنی منجر به برقراری واکنش میان کربنات ها با کربن شده و تبادل یون صورت میگیرد.
- عبور آب از سختی گیرهای رزینی: رزین دارای قدرت تبادل یون بسیار بالایی بوده و کلسیم و منیزیم موجود در آب با سدیم رزین جایگزین شده و منجر به کاهش سختی خواهد شد.
- استفاده از تبادل یون الکترونیکی و الکترولیز
- عبور آب های سخت از دستگاه آب شیرین کن صنعتی: یون های کلسیم و منیزیم از ممبران و غشای نیمه تراوا واقع در دستگاه امکان عبور پیدا نخواهد کرد.
فرآب تدبیر یکی از بزرگترین تیم های تولیدکننده انواع سختی گیر و عرضه کننده مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب می باشد. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان این مجموعه تماس بگیرید.
