مشکلات و راه حل های سختی آب
در این مقاله میخواهیم به برسی مشکلات و راه حل های سختی آب و نوزادانمان بپردازیم.
سختی آب شامل مواد معدنی است و مهمترین آنها کلسیم و منیزیم می باشد. مواد معدنی دیگری از جمله آهن ، منگنز ، آلومینیوم و روی در آب سخت نیز پیدا می شود. سختی آب باعث بروز مشکلاتی در سیستم روزانه زندگی می شود.
سختی آب چگونه ایجاد می شود ؟
هنگام بارش باران در ارتفاعات و عبور آب باران از کوه ها و مسیر تا اینکه به سفره های زیرزمینی و سد ها برسد همواره مقداری از املاح و عناصر موجود در این مسیر را به خود جذب کرده و با توجه به میزان املاح موجود در مسیر میزان سختی آب متفاوت می باشد.
اصلی ترین عناصری که باعث ایجاد سختیهای آب می شود کلسیم و منیزیم می باشد، حال هرچه میزان کلسیم و منیزیم مسیر عبور بیشتر باشد میزان درصدسختی آب بالاتر می باشد و می توان این درک را پیدا کرد که درصد سختی آب در مناطق مختلف و با توجه به جغرافیای محلی متغیر می باشد.
دسته بندی آب سخت
آب را با توجه به آزمایشات شیمی و با روش های گوناگون شیمیایی مورد سنجش قرار می دهند و با توجه به عدد به دست آمده میزان سختی آن را می سنجند.
سختیهای آب را بر اساس PPM و یا میلی گرم بر لیتر (mg/l) اندازه گیری میکنند و با توجه به یون های موجود در آب و شاخص های مانند تیتر را در آب مورد آزمایش قرار می دهند و درصد سختی آب مشخص می گردد.
یکی دیگر از راه های اندازه گیری سختی آب استفاده از دستگاه سختی سنج آب یا دستگاه TDS متر میباشد.
انواع سختی آب
سختی آب به صورت کلی به دو دسته تقسیم می شود:
- سختی موقتی آب : سختی موقت آب را در اصطلاح سختی کربنات آب گویند که با حرارت دادن و جوشاندن آب از بین می رود و املاح اضافی آب از آن خارج می شود، حتما تا کنون داخل کتری های قدیمی که برای تهیه چایی مورد استفاده قرار میگرفت را دیده اید که همواره دارای رسوب فراوان در دیواره های آن بود ، دیده اید ، سختی موقتی آب با جوشاندن آن و یا استفاده از دستگاه تصفیه آب از بین می رود.
- سختی دائمی آب : سختیهای دائمی آب را در اصطلاح سختیهای بی کربنات گویند که به وسیله جوشاندن آب از بین نمیرود بلکه برای از بین بردن سختی دائمی آب نیاز به دستگاه ها و روس های متنوع داریم .
مشکلات ایجاد شده در صورت استفاده از آب سخت چیست ؟
مشکلاتی که در اثر استفاده از آب سخت ایجاد می شود به دو دسته کلی تقسیم می شود.
یکی از آن ها باعث آسیب رسیدن به اقلام تاسیساتی می شود و دیگری باعث آسیب رسیدن به انسان و کارهای شست و شویی می شود، هرچند که خیلی ها معتقند که سختی آب باعث آسیب رسیدن به انسان نمی شود ولی گویا در بلند مدت باعث بروز مشکلاتی نیز می شود .
مشکلات تاسیسات ساختمان :
باعث گرفتگی لوله و اتصالات می شود ، املاح موجود در آب سخت موجب ایجاد رسوب در لوله و اتصالات و اقلام گرم کن آب مانند آب گرم کن ها ، دیگ بخار و ... می شود.
گرفتگی اقلام تاسیساتی و لوله و اتصالات به تدریج انجام می شود و پس از گرفتگی لوله و اتصالات موجب کاهش نرخ جریان سیال عبوری(دبی آب)، باعث ایجاد افت فشار آب در لوله و اتصالات می شود که این مورد در بسیاری از منازل مسکونی گریبان گیر اهالی ساختمان می باشد و افت فشار بسیار اذیت کننده می باشد.
به صورت کلی آب گرم کن ها به علت پایین بودن سایز لوله های موجود در آن زودتر موجب گرفتگی می شود و پس از گرفتگی آب گرمکن انتقال حرارت به آب کمتر انجام می شود و علاوه بر افت فشار آب، شاهد گرم نشدن آب نیز خواهیم شد.
دیگر اقلامی که به علت سختیهای آب مورد آسیب قرار میگیرند به شرح زیر می باشد:
- دیگ آب گرم و بخار
- چیلر و برج های خنک کننده
- بویلرهای بخار
- مبدل های حرارتی و منابع کویلی
موارد ذکر شده در موتورخانه های ساختمان و مجتمع های تجاری بزرگ مورد استفاده قرار میگیرد که در صورت جریان پیدا کردن آب سخت در این مدار موجب گرفتگی در اثر رسوب گذاری ، کاهش انتقال حرارت ، کاهش دبی جریان آب و افت فشار در سیستم می شود که در نهایت باعث ترکیدگی اقلام نام برده خواهد شد .
مشکلات ایجاد شده برای انسان :
آب سخت به علت همراه داشتن املاح گوناگون و زیاد باعث ایجاد خرابی پوست و مو ، ایجاد گوارش نامناسب و بروز مشکلاتی از قبیل سنگ کلیه می شود.
یکی از بزرگترین مشکلات استفاده از آبهای سخت در شست و شو و نظافت می باشد. صابون ها و مواد شوینده به خوبی در آب سخت کف نمیکنند و می بایست از مقدار بیشتری از شوینده ها و صابون ها استفاده کرد و دلیل آن حل شدن و واکنش نشان دادن صابون و شوینده ها با آب سخت می باشد که در این صورت هزینه استفاه از شوینده برای خانواده ها افزایش می یابد.
چگونه سختی آب را از بین ببریم ؟
روش های مختلف و گوناگونی برای از بین سختیهای آب وجود دارد که برخی از آنها را بیان خواهیم کرد:
- جوشاندن آب : جوشاندن آب مرسوم و راحت ترین راه ممکن برای از بین بردن سختیهای آب می باشد اما این روش تنها برای از بین بردن سختی موقتی آب می باشد و برای از بین بردن سختیهای دائمی آب این روش جوابگو نمی باشد.
- تصفیه کردن با دستگاه تصفیه آب : به طور معمول با روش اسمز معکوس سختی آب گرفته می شود ولی به دلیل پرهزینه بودن این روش پیشنهاد می شود که تنها برای آب آشامیدنی از این روش استفاده شود.
- دستگاه های پیش تصفیه آب خانگی کل منزل که با استفاده از فیلتر پلی فسفات سدیم سختی آب را میگیرد.
- روش شیمایی : با اضافه کردن مواد شیمیایی حاوی کربنات سدیم سختیهای آب را دفع می کند.
- روش الکتریکی
- روش مغناطیسی
کاهش سختی آب
استفاده از مواد شیمیایی برای جدا کردن یون های کلسیم و منیزیم
برای جدا کردن یون های کلسیم و منیزیم، از چند ماده شیمیایی مانند آهک، کربنات سدیم، کربنات باریم، فسفات سدیم و... استفاده می شود.
استفاده از آهک
سختی زدایی با استفاده از آهک : آهک را به طور معمول به صورت آب آهک یا شیر آهک به کار می برند، این ماده نخست با گاز CO2 آزاد در آب واکنش می دهد و به کربنات هیدروژن کلسیم ( بی کربنات کلسیم) تبدیل می شود که درآب انحلال پذیر است و خود سبب افزایش یافتن میزان سختیهای آب می شود.
استفاده از کربنات سدیم
در مواردی که پس از حذف سختی کربناتی، آب هنوز دارای سختی غیر کربناتی باشد، می توان از کربنات سدیم Na2CO3 برای حذف یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب استفاده کرد.
به این ترتیب یون کلسیم به کربنات کلسیم و یون منیزیم به هیدروکسید منیزیم تبدیل می شود که هردو در آب حل نمی شوند، بلکه ته نشین و به آسانی از آب جدا می شوند.
استفاده از هیدروکسید سدیم
به جای آهک یا کربنات سدیم، می توان از هیدروکسید سدیم برای زدودن سختی کربناتی و سختی غیر کربناتی آب استفاده کرد.
استفاده از کربنات باریم
در مورد آب های سخت که سختی آنها از نوع غیر کربناتی است و مقدار سولفات های کلسیم، منیزیم و سدیم آنها زیاد است، می توان از کربنات باریم برای حذف این نمک و تبدیل آن به سولفات باریم و کربنات کلسیم که هردو انحلال ناپذیر هستند، استفاده کرد.
استفاده از فسفات سدیم (Na3PO4)
از فسفات سدیم می توان برای زدودن سختی آب استفاده کرد. زیرا این نمک می تواند نه تنها یون های کلسیم و منیزیم، بلکه یون های منگنز و آهن را نیز به فسفات های انحلال پذیر تبدیل کند.
استفاده از رزین مبادله گر یون ها برای زدودن سختی
با استفاده از روش شیمیایی به منظور سختی زدایی، یون های فلزی کلسیم، منیزیم منگنز، آهن و... را می توان تا حدی از آب جدا کرد و آب را سبک نمود. اما در این روش نه تنها آنیون های مزاحم موجود در آب حذف نمی شوند، بلکه بر مقدار برخی از آنها افزوده می شود.
این آنیون ها به ویژه کربنات، بی کربنات، سولفات و... گاهی دشواری های بیشتر از دشواری ناشی از سختی آب به وجود می آورند. از این رو پژوهشگران از دیرباز برای جدا کردن این گونه یون ها، تلاش کرده اند و راه چاره را در استفاده از رزین ها یافته اند.
انواع رزین های طبیعی مبادله گر یونی
این رزین ها که با نام عمومی زئولیت ها معروف اند، نخستین بار توسط دانشمند سوئدی بنام کرونشتد مورد بررسی قرار گرفتند و خاصیت مبادله گری یون ها در آنها کشف شد.
زئولیت ها همگی ترکیب های طبیعی از نوع آلومینیو سیلیکات های آبدار کاتیون های حجیم قلیایی و جامد های بی رنگ، سفید، زرد یا قرمز هستند.
هفت نوع مهم از این رزین ها که شناخته شده اند، عبارت اند از:
- تامسونیت
- ناترولیت
- شابازیت
- هارموتوم
- استیلیت
- بربوستریت
- پتیلولیت
برای کسب اطلاعات بیشتر و جهت دریافت مشاوره رایگان و استفاده از خدمات ما میتوانید از طریق فرم تماس باما و یا راه های ارتباطی سارنیا واتر، با ما تماس بگیرید.
از سایت رسمی سارنیا واتر دیدن کنید.
