آب سخت - اميرحسين بربين

آب سخت

اميرحسين بربين

سال اول شهيد نصيري

آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنیاز قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی، کلسیم، منیزیمو غیره‌است.

سختی آببر دو نوع است: دائمی و موقت.

سختی بطور عمده بر اساس دو فلز کلسیمو منیزیمسنجیده می‌شود. بطور کلی عوامل سختی کاتیون‌هامی‌باشند مانند آلومینیوم، آهن، منگنزو رویدر سختی آب شرکت می‌کنند ولی کلسیم و منیزیم به مقدار زیاد وجود دارد و کاتیون‌های دیگر یا وجود ندارند یا به مقدار خیلی کم هستند. سختی کل (TH) مجموع مقدار کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) می‌باشد. سختی دائم یا سختی غیرکربناتی (Noncarbonated Hardness) شامل سختی بدون نمک‌های بی کربناتی (مانند کلرور، سولفات و غیره) می‌باشد. سختی موقت یا سختی کربناتی (carbonated Hardness) شامل بی کربنات کلسیم و منیزیم است و از تفاوت سختی کل (TH) و سختی دائم بدست می‌آید.

تغییرات سختی آب

میزان شدت سختی آب، به بستر جریان آب در سطح و زیر زمین بستگی دارد. آبهای نواحی آهکیسختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتیو یا شنیدارند. سختی آب در طول زمان نیز تغییر پذیر است. معمولاً سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود. و بعضی مواقع هم در فصول پر باران و مرطوب مثل غارهاایجاد شود.

فواید آب سخت

معمولاً شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبود می‌یابد.

مضرات آب سخت

با وجود فواید آب سخت، سختی بیش از حد آب نیز مضراتی دارد.یکی از این مضرات این است که نوشیدن بیش از حد آب سخت موجب رسوب در افراد سنگ ساز می شود و همچنین موجب بیماری های گوارشی بالخصوص سنگ کلیه است.بنابراین بیشتر توصیه می شود از آب سبک برای شرب استفاده کرد و منیزیم و کلسیم مورد نیاز بدن را از غذاها و یا سبزیجات و میوه جات تهیه نمود. آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه نوشیدنی‌ها می‌شود. دیر پخته شدن و سفتی حبوبات با آب سخت از دیگر عوارض آن است. به علاوه، آب سخت به جداره دیگهای بخارآسیب زده باعث خوردگی و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ‌ها و تأسیسات مرتبط می‌شود. خوب کف نکردن صابونو موجب افزایش مصرف صابون از دیگر اثرات سختی آب است.

رفع سختی آب

در تجارت مواد شیمیایی گوناگونی برای رفع سختی آب به فروش می‌رسد که دارای کربنات سدیمهستند. این مواد سختی آب را قبل از ورود به دیگها می گیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهکو گچرا رسوب می‌دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد و به اصطلاح آن را نرم می‌کنند. به طوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود. بهترین روش برای رفع سختی آب استفاده از یک میدان مغناطیسی است. که با مغناطیسی کردن آب از چسبیدن رسوبات به محل عبور آب جلوگیری می‌شود.

درجه سختی آب

درجه سختی آب از روی مقدار کلسیمو منیزیمموجود در آن تعیین می‌شود. درجه‌بندی شدت میزان سختی آب، استانداردمشخص ندارد و در نقاط مختلف دنیا متفاوت است. در آلماناگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است. در فرانسهاگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیمیا همسنگ آن کربنات منیزیمداشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستاناگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰٫۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.

برای تعیین سریع سختی آب در آلمان، از قرصهای آماده شده برای این کار استفاده می‌شود. در یک لوله آزمایشمخصوص و مدرج آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می‌نمایند و به‌وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می‌کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می‌باشد. دقت این روش تا نیم درجه‌است. پس سختی آب یه منظور اضافه شدن قابل توجهی از مقادیر mg.fe.ca است.

اندازه گیری

سختی آب با اندازه‌گیری‌های صنعتی و آزمایشگاهی تعیین می‌شود. سختی آب، که هر دو یون‌های Ca+2 و Mg+2 را شامل می‌شود، بر حسب میلی‌گرم بر لیتر mg/L یا در یک میلیون ppm بیان می‌شود.

شهرهای با سختی آب بالا در کشور ایران

بسیاری از شهرهای کویری ایران که خاک قلیایی (خاکی مملو از فلزات قلیایی خاکی)دارند، از جمله شهرهای قم، زاهدان، گرمسارو سمنانهستند که میزان سختی آب در آنها بالاست، به طوری که در استان‌های سیستان و سمنان، سالانه چندین بار باید پوشالهای کولر را به علت اینکه مقدار فراوانی املاح روی آن رسوب کرده‌است تعویض کرد.

راه حل سختی زدایی آب شرب

یکی از روش‌های سختی‌زدایی، استفاده از سامانه‌های تصفیه آب خانگیاست که با قیمت ناچیزی (از سیصد پنجا هزار تومان تا بیست میلیون تومان در سال 93) می‌توان آن را تهیه کرد. روش کار آن موئینگیمعکوس است و خروجی آب این دستگاه‌ها در حد آب آشامیدنی استاندارد می‌باشد.