سختی آب چیست؟

سختی آب چیست؟

به نقل از researchgate.net آب سخت یا hard water به آب هایی گفته میشود که مقدار مواد معدنی، نمک ها و فلزات سنگین در آنها به دلایل مختلف از قبیل عبور آب از روی بسترهای سنگی بیش از حد مطلوب می باشد. خارج شدن آب از سفرهای زیرزمینی و عبور آنها از روی سنگ های مختلف در نهایت باعث میشود حجم زیادی از کربنات و بی کربنات های کلسیم، منیزیم، آهن و روی و غیره به آب اضافه شده و موجب سخت شدن آب گردد.  مقدار این مواد با واحد ppm یا میلی گرم بر لیتر تعیین میگردند. از جمله املاح محلول در آب که تاثیر زیادی بر افزایش درجه سختی آب دارند می توان به mg(oh2) ، mgco3، mghco3، mg(no3)2، mgcl2، mgso4، ca(oh)2، caco3، cahco3، ca(no3) اشاره نمود. حجم زیادی از املاح افزایش دهنده درجه سختی بر اثر حرارت رسوب کرده و روی لوله و دیواره های تجهیزات صنعتی و لوازم خانگی انباشته خواهند شد.

درجه سختی آب چیست؟

سختی گیر frp: از مهم ترین فاکتورهایی که در صنعت تصفیه آب در نظر گرفته میشود، اندازه گیری درجه سختی می باشد که بر همین اساس در نهایت راهکارهای متعددی برای کاهش آن ارائه می گردد. با توجه به مقدار و نوع املاح موجود در آب می توان آنها را در گروه های مختلفی درجه بندی کرد. درجه سبک سختی که 0 مقدار املاح موجود در آنها حدود 0 تا 75 میلی گرم می باشد. آب با درجه نسبتا سخت دارای 75 تا 150 میلی گرم املاح است. آب با درجه سخت دارای 150 تا 300 میلی گرم و خیلی سخت بیش از 300 میلی گرم املاح می باشد که به شدت به سلامت انسان و همچنین تجهیزات بویلر و دیگ های بخار و مبدل های حرارتی آسیب وارد می کنند.

 انواع سختی آب

یکی از مهم ترین نکاتی که لازم است درباره سختی آب مد نظر قرار گیرد، تفاوت زیاد در نوع مواد معدنی و نمک های حل شده در آب ها می باشد. در نتیجه می توان در حالت کلی سه نوع سختی را معرفی نمود که تفاوت های زیادی با هم دارند. این دسته بندی شامل موارد زیر می باشد:

سختی موقت (سختی کربناتی)

سختی موقت یا temporary hardner به نوعی از سختی آب گفته میشود که مقدار بی کربنات کلسیم و منیزیم و آهن در آن بیش از حد مجاز است. یکی از مهم ترین ویژگی های این نوع سختی، قابلیت حذف آن با حرارت دهی و جوشاندن می باشد. علاوه براین، می توان ph آب را کاهش داد تا اثر این نمک های کربناتی حذف گردد.

سختی دائم  (سختی بی کربناتی)

سختی دائم (Noncarbonate Hardner) از وجود بیش از حد نمک سولفات، نیترات و کلرید کلسیم، منیزیم و آهن و غیره بوجود می آید. این نوع سختی را به این خاطر دائم می گویند که، افزایش دمای آب و جوشاندن آن منجر به ته نشین شدن نمک های غیرکربناتی نخواهد شد و حذف آنها نیاز به تجهیزات متعدد دارد.

سختی کل

به مجموع سختی موقت و دائم اصطلاحا سختی کل آب گفته میشود و مقدار کربنات کلسیم آن بیش از یک میلی والان خواهد بود. لازم به ذکر است که اگر میزان قلیایی بودن کل آب بیشتر از سختی کل باشد، می توان نتیجه گرفت که سختی آب کربناتی است.

به چه آبی سخت می گویند؟

با توجه به مواردی که در طول متن اشاره شد، در پاسخ به این سوال که به چه آبی سخت می گویند می توان گفت: به تمام آبهایی که یون های مختلفی از قبیل mg(oh2) ، mgco3، mghco3، mg(no3)2، mgcl2، mgso4، ca(oh)2، caco3، cahco3، ca(no3) داشته و مقدار کربنات و بی کربنات های کلسیم و روی و غیره در آنها زیاد باشد، آب سخت گفته میشود. لازم به ذکر است که تمام آب هایی که دارای درجه سختی موقت و دائم می باشند در این گروه از آب ها قرار دارند. به عبارت دیگر، تمام آب هایی که بر روی دیواره ظروف یا تاسیسات و لوله های دیگ های بخار و مبدل های حرارتی ایجاد رسوب می کنند، سختی در آنها وجود دارد.

مضرات سختی آب چیست؟

وجود ترکیبات کربناتی و غیر کربناتی کلسیم، منیزیم، آهن، روی و غیره در آب تاثیرات منفی بر سلامت افراد و همچنین تجهیزات صنعتی ایجاد می کند. از جمله مضرات و اثرات منفی سختی آب می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

تفاوت سختی آب با TDS

علاوه بر تعیین درجه سختی، لازم است فاکتور دیگری به نام نیز در فرآیند تصفیه آب مد نظر قرار گیرد که در اغلب مواقع اشتباها یکسان فرض میشوند. تفاوت water hardner و TDS در این است که سختی به معنای مقدار ترکیبات کربناتی و غیرکربناتی کلسیم و منزیم مرتبط بوده و TDS در واقع سختی کل را اندازه گیری می کند. به همین خاطر است که برای کاهش TDS از تجهیزاتی مانند استفاده شده و سختی به کمک سختی گیرهای رزینی کاهش پیدا خواهند کرد.

سختی آب آشامیدنی استاندارد چقدر است؟

با توجه به به مضراتی که پایین یا بالا بودن بیش از اندازه سختی آب منجر به بیماری های متعدد در انسان میشود، به همین دلیل باید در تصفیه خانه ها این درجه در حد استاندارد قرار گیرد. بر اساس آنچه سازمان بهداشت جهانی اعلام نموده است، حد استاندارد درجه سختی آب 100 و کمترین حد آن 30 می باشد. البته در اغلب شهرهای ایران درجه سختی آب حدود 200 می باشد.

نشانه های سخت بودن آب

در محیط های صنعتی و حتی منازل مسکونی می توان سخت بودن یا نرم بودن آب را با بررسی چند نشانه تشخیص داد. به طور کلی آب هایی که به مقدار زیاد دارای املاح معدنی می باشند، چند نشانه بارز دارند که عبارتند از:

روش های کاهش سختی آب

با توجه به تاثیرات منفی که سخت بودن آب بر تجهیزات صنعتی و حتی سلامتی انسان دارد، روش ها و دستگاه های مختلفی برای کاهش املاح موجود در آبها ارائه شده است. از جمله این روش ها می توان به استفاده از انواع اشاره نمود که رایج ترین آنها عبارتند از:

به عنوان مثال، در سختی گیرهای رزینی بستری از ذرات در کف مخزن موجود بوده و آب در قسمت بالایی قرار دارد. با این ساختار فرآیند تبادل یونی بین بستر رزینی و املاح موجود در آب صورت می گیرد. به این صورت که، رزین ها کلسیم و منیزیم را از آب گرفته و سدیم را به آب می دهد.

روش حذف سختی دائم آب

به دلیل نوع املاح و ترکیباتی که در آب وجود داشته و درجه سختی دائم آن را افزایش می دهند، حذف آنها تنها با جوشاندن و حرارت دهی صورت نمی گیرد. برای لازم است از تجهیزات صنعتی از قبیل سختی گیر رزینی استفاده شود. دانه های رزین قادر به تبادل یون و حذف کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد