اندازه گیری سختی آب
سختی آب چیست
در گفتگوهای عامیانه به سختی آب، گچ آب می گویند. در تعریف علمی سختی آب نشان دهنده غلظت یونهای کلسیم، منیزیم و برخی آنیونهای محلول در آب است. سختی برای سلامتی خطرناک محسوب نمیشود تنها بر گوارایی آب اثر میگذارد و موجب میشود لکهای ریز سفیدی بر ظروف شسته شده باقی بماند.. در تصفیه آب شرب نیز تنها مقدارش کاهش می یابد و لزومی به صفر شدن کل میزان سختی نمی باشد.
انواع سختی آب
سختی آب به دو دسته کلی تقسیم میشود. ۱- سختی دائم که عامل آنها آنیونهایی چون سولفات، کلراید است. ۲- سختی موقت که عامل آنها آنیونهای بیکربنات و کربنات است. در اثر حرارت دادن و جوشاندن آب، بیکربناتها به کربنات نامحلول تبدیل شده و همراه با کلسیم رسوب میکنند. بنابراین این نوع سختی بر اثر حرارت از بین میرود. به مجموع سختی دائم و موقت، سختی کل گفته می شود.
مضرات سختی آب
شناخته شده ترین مشکلی که سختی آب ایجاد میکند ایجاد رسوب در کتری و سماور است. بعلاوه سختی آب باعث میشود خطوط یا لکه هایی سفید رنگ بر ظروف شسته شده و شیرآلات ایجاد شود که ظاهر ناخوشایندی دارند. سختی اب قدرت شویندگی صابون را کاهش میدهد و طبخ برخی مواد غذایی را مشکل میکند.
البته در مبحث تاسیسات، سختی آب مشکلات جدی تری ایجاد می کند. سختی آب دیگ بخار ، کوره آبگرمکنها و پکیج منازل، مبدلهای حرارتی و لوله ها و اتصالات را در استخرهای شنا و تاسیسات گرمایشی هدف میگیرد. این بخشها دچار رسوب میشوند و چنانچه از آنها مراقبت نشود آسیبهایی جدی خواهند دید. ایجاد رسوب تنها به سیستمهای حرارتی منحصر نمیشود. در برجهای خنک کننده (کولینگ تاور) نیز سختی آب باعث میشود بتدریج رسوب در جداره ها ایجاد شود. در نتیجه تبادل حرارت به سختی انجام خواهد شد.
استاندارد سختی آب
واقعیت این است که در استاندارد ملی ۱۰۵۳ حد مجازی برای سختی آب آشامیدنی تعریف نشده است. تنها با توجه به اثراتی که بر گوارایی دارد عدد ۳۰۰ میلی گرم بر لیتر ( واحد اندازه گیری سختی آب ) بر حسب CaCO3 به عنوان حد مطلوب معرفی شده است. یعنی اگر سختی از عدد ۳۰۰ فراتر هم برود برای مصرف کننده خطرناک نخواهد بود اما از گوارایی و مطلوبیت آن کاسته خواهد شد. در مورد آب استخرمطابق با استاندارد 11303 حد مجاز سختی آب استخر بین ۱۸۰ تا ۲۵۰ میلی گرم در لیتر اعلام شده است.
حذف سختی آب
روشهای متنوعی برای رفع سختی آب وجود دارد که در اینجا تنها به دو روش رایج پرداخته میشود:
تبادل یونی: در این شیوه رزینهایی که حاوی یون سدیم هستند در سر راه آب سخت قرار میگیرند. یونهای کلسیم در حین عبور با یونهای سدیم جایشان عوض میشود. آبی که از سختی گیر گذشته است حالا بجای یون کلسیم مولد سختی، حاوی یون سدیم است که نقشی در سختی ندارد و رسوبی ایجاد نمیکند. رزینهای سختی گیر نیز بعد از مدتی باید با آب نمک اشباع مجدد احیا شوند.
اسمز معکوس: در این روش برخلاف سختی گیر رزینی که یونها را مبادله میکرد تقریباً تمام اجزای موجود در آب حتی یونهای کلسیم و منیزیم جدا میشوند. در این روش امکان جداسازی انتخابی نیست. یعنی نمیتوان فقط کلسیم و منیزیم یا برخی مواد خاص را جدا کرد. اسمز معکوس روشی پرهزینه است. هدر رفت آب قابل توجهی هم دارد. برای مثال در بخش خانگی گاهی تا ۸۰ درصد آب جدا و راهی فاضلاب میشود. مزیت غیر قابل رقابت روش اسمز معکوس آن است که قادر است حتی ویروسها را هم از آب جدا کند.
برای محاسبه و پیش بینی رسوب گذاری آب میتوان از شاخصهای لانژلیه و رایزنر استفاده کرد. جهت اطلاعات بیشتر به صفحه مربوط مراجعه نمایید.
فرق سختی آب با TDS
TDS با سختی آب تفاوت دارد و نباید مساوری تصور شوند. TDS به معنای کل مواد جامد محلول در آب است. اما سختی تنها شامل یونهای ایجاد کننده آن، یعنی کلسیم و منیزیم و کربنات و بیکربنات میشود. بنابراین سختی بخشی از TDS است اما با آن مساوی نیست.
استاندارد اندازه گیری سختی آب
اندازه گیری سختی در آزمایشگاه آرین فن آزما با استاندارد مرجع Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater شماره ۲۳۴۰ C انجام میشود. لطفا در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر یا ارسال نمونه جهت اندازه گیری سختی آب با ما تماس بگیرید.