سختی آب یا آب سخت چیست ؟

آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات بی‌کربنات، یون‌های کلسیم، منیزیم و غیره‌است سختی آب بر دو نوع است: دائمی و موقت سختی به‌طور عمده بر اساس دو فلز منیزیم و کلسیم سنجیده می‌شود. به‌طور کلی عوامل سختی کاتیون‌ها می‌باشند.

یون‌هایی مثل آلومینیم، آهن، منگنز و روی در سختی آب شرکت می‌کنند ولی کلسیم و منیزیم به مقدار زیاد وجود دارد و کاتیون‌های دیگر یا وجود ندارند یا به مقدار خیلی کم هستند. سختی کل (TH) مجموع مقدار کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) می‌باشد.

سختی دائم یا سختی غیرکربناتی (Noncarbonated Hardness) شامل سختی بدون نمک‌های بی کربناتی (مانند کلرید، سولفات و غیره) می‌باشدسختی موقت یا سختی کربناتی شامل بی کربنات کلسیم و منیزیم است و از تفاوت سختی کل (TH) و سختی دائم بدست می‌آید.{ ویکی پدیا }

سنگینی آب (TDS) چیست ؟ 

TDS مخفف عبارت Total Dissolved Solid به معنای ” کل جامدات محلول” است. منظور از TDS کل مواد جامد محلول در آب است که برابر مجموع غلظت همه یونهای موجود در آب می باشد. مواد محلول در آب ممکن است از نظر ماهیت « آلی » یا « معدنی » باشند. مواد غیر آلی ( معدنی ) حل شده در آب شامل : مواد معدنی ، فلزات و گازها می باشند. بعضی از مواد آلی به صورت ذرات کلوییدی هستند اما بیشتر مواد آلی به صورت محلول هستند. آلاینده های آلی ممکن است باعث بو ، رنگ و طعم نامطبوع آب شوند. مواد حاصل از تجزیه گیاهان ، مواد شیمیایی آلی و گازهای آلی ، اجزای آلی محلول در آب را تشکیل می دهند.

نمونه یک تی دس اس سنج آب

بسیاری از مواد حل شده در آب نامطلوب هستند. مواد معدنی، گازها و مواد آلی حل شده در آب ممکن است موجب بروز رنگ ، طعم و بوی نامطلوب شوند. برخی از ترکیبات شیمیایی ممکن استت سمی باشند و برخی از اجزای آلی محلول به اثبات رسیده است که سرطانزا هستند. البته باید توجه داشت که تمامی مواد محلول در آب نامطلوب نیستند. اما میزان مواد محلول مطلوب در آب بسیار اندک است.

واحد سنجش TDS ، میلی گرم در لیتر Mg/l می باشد که از آن با اصطلاح PPM یاد می کنند.بنابراین جامدات و ناخالصی هایی که با عبور آب از سطوح و اعماق زمین در آب حل می شوند تشکیل TDS آب را می دهند. این همان مفهومی است که عموم مردم از آن به عنوان ” سنگینی آب” یاد میی کنند. شاید بارها شنیده باشید که گفته می شود آب فلان منطقه “سنگین” است و آب منطقه ای دیگر ” سبک ” است. منظور از این عبارات همان تفاوت TDS آب مناطق مختلف است. باید توجه داشت که این مفهوم با مفهوم علمی “آب سنگین” که یک مفهوم در شیمی آب است متفاوت است. آب سنگین یکی از ایزوتوپ های مولکول آب است و با عبارت عامیانه “سنگینی آب” متفاوت است.

آنچه مسلم است هر چقدر ناخالصی های محلول ( خصوصا آن دسته از ناخالصی ها که برای بدن مضر هستند نظیر نیترات) در آب کمتر باشد آب گواراتر و سالم تر خواهد بود. از طرفی کاهش TDS ممکن است تغییر طعم آب را به دنبال داشته باشد و از آنجا که طعم و مزه آب یک پارامتر نسبی است و برای مصرف کنندگان مختلف متفاوت است، آستانه تغییر مزه نیز قابل اندازه گیری نبوده و لذا در استاندارد ذکر نشده است.

می توان با کاهش TDS آب توسط دستگاههای تصفیه آب خانگی ، آبی به مراتب مطلوب تر و گواراتر تهیه و مصرف کرد. هر چه میزان TDS آب کمتر باشد، بر سلامت آب افزوده می شود. به وسیله تجهیزات تصفیه آب خانگی می توان میزان TDS آب را تا ۹۰ در صد کاهش داد.

سختی کل (TH) چیست ؟

سختی کل جزئی از TDS است. منظور از سختی کل مجموع غلظت کلسیم و منیزیم موجود در آب است.بنا براین سختی آب ، بخشی از TDS آب است. عامل اصلی رسوب گذاری آب ، کاتیون های سختی با آنیونها در داخل آب واکنش داده و یک رسوب جامد ایجاد می نمایند. در آبهای طبیعی ، معمولا غلظت کلسیم حدود دو برابر منیزیم است در حالی که در آب دریا غلظت منیزیم حدود ۵ برابر کلسیم می باشد. میزان سختی را برحسب mg/li CaCo3 بیان می کنند.

بیشتر بخوانید : املاح معدنی موجود در آب مفید هستند یا مضر؟

یکی از علل اصلی بسیاری از مشکلات است. یکی از مهمترین این مشکلات ، واکنشی است که املاح معدنی موجود در آب با صابون و مواد شوینده نشان می دهند. املاح موجود در آب با صابون ترکیب شده و تشکیل مواد نامحلول و لخته مانندی را می دهند که از قدرت کف کنندگی و پاک کنندگی صابون می کاهند.

متداول ترین و اصلی ترین املاحی که باعث این مشکل می شوند کلسیم و منیزیم هستند که در آب شهری به وفور یافت می شوند. به مجموع این دو ترکیب ، سختی آب گفته می شود که عامل اصلی رسوب گذاری آب نیز هست. با حذف سختی آب یا به عبارتی حذف کلسیم و منیزیم ، مواد شوینده قدرت پاک کنندگی بیشتری پیدا کرده و در مصرف آنها نیز صرفه جویی می شود.

از طرف دیگر ، سختی آب باعث می شود که لخته های ایجاد شده از مواد شوینده ، صابون ، شامپو و … در بافت لباس ها و همچنین بر سطح بدن باقی بمانند یا اصطلاحا ” بماسند” و ظاهری خاکستری یا زرد به پارچه های سفید می دهند و همچنین باعث کاهش عمر لباس ها می شوند.

اثرات نامطلوب سختی آب

•  سختی آب باعث کاهش قدرت پاک کنندگی صابون و مواد شوینده شده و مصرف آنها را افزایش می دهد.
•  سختی آب باعث ایجاد لخته های ناخوشایند صابون و مواد شوینده در داخل حمام ، دستشویی و روی لباس ها می شود.
•  حمام کردن با آب سخت ، دشوار تر است.
•  سختی آب باعث ایجاد رسوب در کتری ، لوله های آب گرم و همچنین ایجاد لکه های سفید رنگ بر روی ظروف شسته شده می شود.

همانطور که مشاهده می کنید ، سختی آب باعث ایجاد مشکلات نظافتی و بهداشتی برای خانه شده و زحمت خانم های خانه دار را نیز زیاد می کند.

رسوب گذاری یکی از اصلی ترین مشکلاتی است که سختی آب ایجاد می کند و باعث صدمه زدن به تاسیسات ساختمان نیز می شود. مسدود شدن لوله های آب گرم در اثر رسوب حاصل از سختی آب ، باعث کاهش بهره وری از آب گرم می شود. قدرت رسوب گذاری آب گرم بیش از آب سرد است و علت آن شکست پیوندهای بی کربنات کلسیم  و منیزیم در آب بازگشت آنها به شکل نامحلول کربنات است.

چگونه سختی و سنگینی آب را از بین ببریم؟

روش های زیادی برای حذف نامطلوب آب وجود دارند. تصفیه کردن آب با روش اسمز معکوس که در دستگاه تصفیه آب خانگی استفاده می شود یکی از این روش هاست. اما روش اسمز معکوس یک روش پرهزینه است و بهتر است که فقط برای آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گیرد.

فیلتر پلی فسفات

از آنجایی که آب های لوله کشی دارای املاح سخت می باشند و پس از عبور از لوله های منزل وارد شیرهای آب ، حمام و… می شود . این املاح در طی این مسیر رسوب می کنند و پس از مدتی آنقدر این رسوبات افزایش می یابد که باعث کاهش فشار آب و یا حتی مسدود شدن لوله می شود !

مسدود شدن لوله ها توسط رسوبات آب سخت بسیار شایع است که شما در چنین مواقعی میتوانید با استفاده از یک سختی گیر رزینی یا همان نرم کننده آب این مشکل را رفع کنید .

اصولا متداول ترین روش گرفتن سختی آب ، اسمز معکوس نام دارد . اسمز معکوس یک فرایند تصفیه آب است که در آن از فشار برای معکوس کردن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا جهت تولید آب خالص و حذف یون‌ها استفاده می‌شود .غشای نیمه تراوا یک توری یا صافی است که اجازه عبور آب از داخل منافذ خود را می دهد ولی مانع عبور املاح، مواد محلول، باکتری ها و مواد بیماری زا می گردد.

راه حل بهتر این است که از دستگاه های پیش تصفیه آب که کل آب ورودی منزل شمارا تصفیه می کند استفاده کنید ، دستگاه های نیمه صنعتی پیش تصفیه آب آکواجوی دارای تکنولوژی RO یا همان اسمز معکوس می باشند و برای محل هايی كه آب ورودی دارای مقادير بيش از حد نرمال جامدات محلول مي باشد طراحی شده اند.

تصفیه آب نیمه صنعتی آکواجوی

اين دستگاه ها علاوه بر حذف ذرات معلق، گازهای شيميايی، تركيبات مضر موجود در آب (نظير نيترات، آرسنيک، فلزات سنگين و … ) ،‌ قادر است كه سنگينی (TDS) و سختی (TH) آب را نيز تاحد قابل توجهی كاهش دهند.