سختی آب، کابوسی برای سلامتی و تاسیسات!
آب، مایه حیات و عنصری بی‌بدیل در زندگی انسان است. اما گاه ناخالصی‌هایی در آن وجود دارد که طعم، بو و کیفیت آن را تحت شعاع قرار می‌دهد.
یکی از این ناخالصی‌ها، سختی آب است که میتواند به کابوسی برای سلامتی و تاسیسات تبدیل شود.
تصور کنید:
- لکه‌های سفید و آزاردهنده روی ظروف و لباس‌هایتان بعد از شستشو که زیبایی و تمیزی آنها را تحت شعاع قرار می‌دهد.
- رسوباتی که در لوله‌ها و شیرآلات منزل شما جمع می‌شوند و باعث افت فشار آب و حتی گرفتگی لوله‌ها می‌شوند.
- خشکی و زبری پوست و موی شما بعد از حمام که حس ناخوشایندی را به شما القا می‌کند.
- طعم نامطبوع و گس آب آشامیدنی که لذت نوشیدن آب را از شما می‌گیرد.
همه این‌ها می‌توانند از عوارض ناخوشایند سختی آب باشند.
اما نگران نباشید!
راه حل این مشکل، سختی گیری از آب است. با سختی گیری، یون‌های فلزی مانند کلسیم و منیزیم که عامل اصلی سختی آب هستند، از آب حذف می‌شوند.
آب سختی به چه معنی است؟
سختی آب به دلیل وجود یون‌های فلزی محلول، به‌ویژه کلسیم و منیزیم، در آب ایجاد می‌شود. این یون‌ها به طور طبیعی در خاک و سنگ‌ها وجود دارند و زمانی که آب از این مواد عبور می‌کند، به طور طبیعی جذب می‌شوند.
انواع سختی آب
سختی آب به دلیل وجود املاح معدنی محلول در آن، به خصوص کاتیون‌های فلزی مانند کلسیم و منیزیم، ایجاد می‌شود. این املاح به طور طبیعی در خاک و سنگ‌ها وجود دارند و زمانی که آب از میان آنها عبور می‌کند، حل می‌شوند.
دو نوع اصلی سختی آب وجود دارد:
- سختی موقت (Temporary Hardness):
این نوع سختی ناشی از وجود یون‌های بی‌کربنات کلسیم و منیزیم (Ca(HCO3)2 و Mg(HCO3)2) در آب است. با جوشاندن آب، این یون‌ها به کربنات کلسیم و منیزیم (CaCO3 و MgCO3) تبدیل می‌شوند که به صورت رسوب ته نشین می‌شوند. به همین دلیل، سختی موقت را سختی قابل‌رفع نیز می‌نامند.
- سختی دائم (Permanent Hardness):
این نوع سختی ناشی از وجود یون‌های سولفات و کلرید کلسیم و منیزیم (CaSO4، MgSO4، CaCl2 و MgCl2) در آب است. با جوشاندن آب، این یون‌ها از بین نمی‌روند. به همین دلیل، سختی دائم را سختی غیرقابل‌رفع نیز می‌نامند.
علاوه بر این دو نوع اصلی، سختی آب را می‌توان به دسته‌های زیر نیز تقسیم کرد:
- سختی کربناتی: این نوع سختی ناشی از وجود یون‌های بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است.
- سختی غیرکربناتی: این نوع سختی ناشی از وجود یون‌های سولفات، کلرید و نیترات کلسیم و منیزیم است.
- سختی کل: این نوع سختی مجموع سختی موقت و دائم است.
سختی آب بر حسب میلی‌گرم در لیتر (mg/L) یا میلی‌مول در لیتر (mmol/L) اندازه‌گیری می‌شود.
درجه سختی آب:
- آب نرم: کمتر از 60 میلی‌گرم در لیتر
- آب نسبتاً سخت: 60 تا 120 میلی‌گرم در لیتر
- آب سخت: 120 تا 180 میلی‌گرم در لیتر
- آب خیلی سخت: بیش از 180 میلی‌گرم در لیتر
سختی آب چه مضراتی دارد؟
سختی زیاد آب هم میتواند در بلند مدت اثرات نامطلوب بر روی سلامتی انسان به جای بگذارد و هم میتواند باعث ایجاد خسارت به تجهیزات خانگی و صنعتی شود.
- رسوب در لوله‌ها و تجهیزات: سختی آب میتواند منجر به رسوب کربنات کلسیم و منیزیم در لوله‌ها، شیرآلات، کتری‌ها و سایر تجهیزات شود. این رسوب میتواند جریان آب را کاهش دهد، راندمان تجهیزات را پایین بیاورد و به نشت و ترکیدگی لوله‌ها منجر شود.
- کاهش کیفیت شستشو: سختی آب میتواند با مواد شوینده واکنش داده و باعث ایجاد لکه روی ظروف و لباس‌ها شود. همچنین میتواند کف صابون را کاهش دهد و شستشو را دشوارتر کند.
- خشکی پوست و مو: سختی آب میتواند چربی طبیعی پوست و مو را از بین ببرد و آنها را خشک و خشن کند.
- مشکلات گوارشی: برخی مطالعات نشان داده‌اند که مصرف آب سخت ممکن است خطر ابتلا به سنگ کلیه و یبوست را افزایش دهد.
انواع روش‌های گرفتن سختی آب
برای حذف سختی آب، روش‌های مختلفی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب روش مناسب به عوامل مختلفی مانند میزان سختی آب، نوع سختی، میزان مصرف آب، بودجه و فضای موجود بستگی دارد.
در اینجا به برخی از متداول‌ترین روش‌های گرفتن سختی آب اشاره می‌کنیم:
- جوشاندن:
این روش ساده و ارزان برای حذف سختی موقت (ناشی از یون‌های بی‌کربنات) مناسب است. با جوشاندن آب، این یون‌ها به کربنات کلسیم و منیزیم تبدیل می‌شوند که به صورت رسوب ته نشین می‌شوند.
- استفاده از رسوب‌گیرهای شیمیایی:
این رسوب‌گیرها به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- رسوب‌گیرهای فسفاته: این نوع رسوب‌گیرها با یون‌های کلسیم و منیزیم ترکیب شده و رسوبات نامحلولی را تشکیل می‌دهند که به صورت لجن ته نشین می‌شوند.
- رسوب‌گیرهای پلیمر: این نوع رسوب‌گیرها به دور یون‌های کلسیم و منیزیم کریستال‌هایی تشکیل می‌دهند که از رسوب آنها جلوگیری می‌کنند.
- استفاده از دستگاه‌های سختی‌گیر:
دستگاه های سختی گیر به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:
- دستگاه‌های سختی‌گیر تبادل یونی: این دستگاه‌ها از رزین‌های تبادل یونی استفاده می‌کنند که یون‌های کلسیم و منیزیم را با یون‌های سدیم یا پتاسیم جایگزین می‌کنند.
- دستگاه‌های سختی‌گیر مغناطیسی: این دستگاه‌ها با ایجاد میدان مغناطیسی، ساختار کریستال‌های رسوبات را تغییر می‌دهند و از رسوب آنها جلوگیری می‌کنند.
- استفاده از آب تصفیه‌شده:
آب تصفیه‌شده از طریق فرآیندهای مختلفی مانند اسمز معکوس، تقطیر و فیلتراسیون تصفیه می‌شود و سختی آن به طور کامل حذف می‌شود.
روش‌های اندازه‌گیری سختی آب
برای اندازه‌گیری سختی آب، روش‌های مختلفی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب روش مناسب به عواملی مانند دقت مورد نیاز، سرعت، هزینه و تجهیزات موجود بستگی دارد.
در اینجا به برخی از متداول‌ترین روش‌های اندازه‌گیری سختی آب اشاره می‌کنیم:
- روش تیتراسیون:
این روش دقیق‌ترین روش اندازه‌گیری سختی آب است. در این روش، از یک محلول استاندارد اسید EDTA برای تیتراسیون نمونه آب استفاده می‌شود. نقطه پایانی تیتراسیون با استفاده از یک شاخص رنگی مشخص می‌شود.
- روش کیت‌های سختی‌سنج:
این کیت‌ها شامل معرف‌های شیمیایی هستند که با تغییر رنگ، میزان سختی آب را نشان می‌دهند. استفاده از این کیت‌ها آسان و سریع است، اما دقت آنها به اندازه روش تیتراسیون نیست.
- دستگاه‌های سختی‌سنج دیجیتال:
این دستگاه‌ها با استفاده از روش‌های مختلفی مانند هدایت الکتریکی یا امواج صوتی، سختی آب را اندازه‌گیری می‌کنند. این دستگاه‌ها سریع و دقیق هستند، اما قیمت آنها نسبتاً بالا است.
کاربردهای سختی گیر آب در صنایع
سختی گیر آب در صنایع مختلف کاربرد دارد، از جمله:
- دیگ بخار و بویلرها:
سختی آب باعث ایجاد رسوب در دیگ بخار و بویلرها می شود که این رسوب می تواند منجر به کاهش راندمان، افزایش مصرف سوخت و خرابی زودرس تجهیزات شود. سختی گیر آب با حذف املاح سختی از آب، از ایجاد رسوب جلوگیری می کند.
- صنایع غذایی و آشامیدنی:
سختی آب می تواند طعم و کیفیت محصولات غذایی و آشامیدنی را تحت تاثیر قرار دهد. سختی گیر آب با حذف املاح سختی، طعم و کیفیت محصولات را بهبود می بخشد.
- صنایع داروسازی:
سختی آب می تواند بر کیفیت داروها تاثیر بگذارد. سختی گیر آب با حذف املاح سختی، کیفیت داروها را بهبود می بخشد.
- کشاورزی:
سختی آب می تواند باعث کاهش جذب مواد مغذی توسط گیاهان شود. سختی گیر آب با حذف املاح سختی، جذب مواد مغذی توسط گیاهان را افزایش می دهد.
نظر شما