آبی که در طبیعت وجود دارد تقریبا همیشه ناخالص میباشد. زیرا که اغلب دارای گچ ، آهک ، نمک طعام ، ترکیبات منیزیم ، آهن ، اکسیژن و ازت ، انیدرید کربنیک ، ترکیبات آلی و غیره است و مقدار این اجسام در آبهای مختلف متفاوت است در آب اجسام دیگری مانند گل و لای و غیره هستند که معلق میباشند و مقداری باکتری هم در آبها یافت میشود.
آبی که در طبیعت وجود دارد، تقریبا سخت و ناخالص است. آب سخت، آبی است که اغلب گچ، آهک، نمک طعام، ترکیبهای منیزیم، آهن، اکسیژن و ازت، انیدرید کربنیک، ترکیبات آلی و... دارد.
به مجموعه املاح کلسیم و منیزیم موجود در آب بر حسب میلیگرم بر لیتر، سختی آب میگویند. با سرازیرشدن آب از کوه، کلسیم و منیزیم در این آبها حل و باعث سختی آن میشوند. تجربه نشان داد آبهای سخت در صورت حرارت دیدن در گرمکن و شوفاژهای خانگی یا جداره تاسیسات حرارتی باعث ایجاد رسوبهای کربناتی میشوند. وجود این رسوبات، نه تنها باعث هدر رفتن گرما میشود بلکه باعث خسارت دیدن جدار تاسیسات نیز خواهد شد. همچنین استفاده از آب سخت در تهیه غذا، باعث تغییر طعم غذا (طعمی نامطلوب) میشود. کارخانههای نوشابهسازی برای تهیه محصولات خود، سختی آب را میگیرند یا از آبی که سختی کمی دارد، استفاده میکنند.آب سخت ، آبی است که در آن هیدروکربنات کلسیم و منیزیم و گچ موجود باشد.
بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد سختی آب کم یا زیاد میشود. آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولا سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد میشود. ضرر هاي آب سخت:
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 بخار آسیب زده باعث خوردگی و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگها و تأسیسات مرتبط میشود. خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون از دیگر اثرات سختی آب است
• آب سخت برای رختشویی و مصرف در کارخانجات مناسب نیست.
• آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چایی و قهوه میشود.
• پخته نشدن حبوبات با آب سخت
• ضرر رساندن به جداره دیگهای بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ
• خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون
• مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها
رفع سختی آب
• در تجارت تعداد زیادی مواد شیمیایی برای رفع سختی آب به فروش میرسد که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب در دیگها سختی آنرا میگیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک و گچ را رسوب میدهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمیچسبد بطوری که میتوان آنرا به آسانی پاک نمود.
• یکی از اجسام گیرنده سختی آب تری ناتریم فسفات Na3PO<4< sub> میباشد که با اسم آلبرتتری بکار میرود.
• یون کلسیم موجود در آب بر اثر ناتریم فسفات تبدیل به "تری کلسیم فسفات"PO4»2Ca<3 میگردد و رسوب مینماید.
• بر اثر پختن بیکربنات کلسیم آب تبدیل به کربنات میشود و رسوب مینماید:
«Ca3H»2Ca→CO3Ca + CO2+H2O
• و بی کربنات کلسیم آب بر اثر کربنات سدیم هم گچ و هم بیکربنات کلسیم به کربنات کلسیم تبدیل میشود و رسوب میگردد:
Ca3H»2Ca + CO3Na2 -----→ CO3Ca + 2CO3HNa
درجه سختی آب
درجه سختی آب از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین میشود. درجهبندی شدت میزان سختی آب، استاندارد مشخص ندارد و در نقاط مختلف دنیا متفاوت است. در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد میگویند درجه سختی آب یک است. در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد میگویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستان اگر 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 آزمایش مخصوص 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.
علي اصغر اكبرنژاد كلاس06