شناخت روشهای موثر برای نرم کردن آب سخت
در این مقاله می خواهیم به بررسی آب سخت و همچنین علائم گویا و روش های موثر برای نرم کردن آب سخت توسط دستگاه سختیگیر آب بپردازیم. تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.
آب سخت چیست؟
آب سخت، آبی با محتوای مواد معدنی بالا می باشد و زمانی تشکیل می شود که آب های زیر زمینی از لایه های سنگ آهک، گچ و ... عبور می کند.
در واقع آب سخت، به آبی گفته می شود که حاوی مقدار زیادی مواد معدنی محلول به شکل یون، عمدتاً کاتیون های فلزات کلسیم Ca2+ و منیزیم Mg2+ بیش از حد مجاز (بیش از 300 میلی گرم در لیتر) باشد.
در نتیجه می توان گفت آب سخت دارای غلظت بالایی از مواد معدنی محلول است که از حد مجاز فراتر می رود.
علل تشکیل آب سخت
آب سخت زمانی ایجاد می شود که آبی که از یک منبع یا آب های زیر زمینی جریان می یابد از میان لایه هایی از سنگ آهک، گچ و ... عبور می کند. این سنگ ها حاوی مقادیر زیادی یون کلسیم و منیزیم به شکل ترکیبات کربنات، هیدروکربنات و سولفات می باشند. در طی این فرآیند، مقادیر کمی از مواد معدنی حل شده و در آب باقی می ماند و سختی را به آب می دهد.
منابع آب زیر زمینی اغلب با انحلال یون های Mg2+ ، Ca2+ موجود در ترکیب رسوبات سنگ آهک، هنگام عبور از لایه های سنگ سختی بالایی دارند و در نتیجه سختی آب را افزایش می دهند. علاوه بر این، آب موجود در برکه ها، رودخانه ها و نهر ها نیز می تواند به همین دلیل سختی آب را افزایش دهد.
اجزای اصلی تشکیل دهنده آب سخت
اجزای اصلی تشکیل دهنده آب سخت، مواد معدنی محلول به شکل یون هستند که عمدتاً کاتیون های کلسیم Ca2+ و منیزیم Mg2+ هستند. علاوه بر این، آب سخت ممکن است حاوی مقدار کمی یون آهن و یون های فلزی دیگر همانند استرانسیم، آلومینیوم، باریم، منگنز، روی و ... باشد.
درجات سختی آب
بر اساس شاخص غلظت کل یون های Ca2+ و Mg2+، سختی آب به 4 سطح مختلف تقسیم بندی می شود که عبارت است از:
از 0 تا 60 میلی گرم در لیتر: آب نرم
از 60 تا 120 میلی گرم در لیتر: آب نسبتاً سخت
از 121 تا 180 میلی گرم در لیتر: آب سخت
بیش از 180 میلی گرم در لیتر: آب بسیار سخت
علائم سختی آب
در واقع راه های زیادی برای تشخیص آب سخت وجود دارد، به طور خاص می توانید به برخی از علائم زیر مراجعه کنید تا ببینید آیا آبی که استفاده می کنید آب سخت است یا خیر.
خشکی پوست و مو به دلیل استفاده از آب سخت
لوله ها و شیر آلات به راحتی مسدود می شوند.
شیر آلات و دوش ها حالت زنگ زده می شوند و لکه ها سفید بر روی آن ها ایجاد می شود.
هنگام استفاده از آب سخت برای تهیه چای یا قهوه، لایه نازکی از کف روی سطح آن ظاهر می شود.
اگر از آب سخت برای ساختن یخ استفاده کنید، متوجه خواهید شد که یخ کدر است و به سرعت ذوب می شود.
پس از مدتی استفاده از آب سخت، ظروف فلزی پخت و پز همانند قابلمه، ماهی تابه و ... و به خصوص کتری ها رسوبات یا لکه های سفید رنگی در کف ظاهر می شوند.
مواد شوینده یا سایر شوینده ها به سختی در آب سخت حل می شوند، میزان کف آن ها به حداقل می رسدد، در نتیجه لباس ها و اقلام پارچه پس از شستن همچنان مواد شوینده بر روی آن ها باقی می ماند، حتی احساس زبری و کدر شدن دارند.
انواع آب سخت و روش های موثر برای نرم کردن آب سخت
در حال حاضر آب سخت به 3 نوع اصلی تقسیم بندی می شود: آب سخت موقت، آب سخت دائمی و آب سخت کل. هر نوع ویژگی ها و روش های متفاوتی برای نرم شدن آب خواهند داشت.
سختی موقتی
آب سخت موقت آبی حاوی نمک های Ca(HCO3)2 و Mg(HCO3)2 است. این آب موقتا سخت است، زیرا به راحتی نرم می شود. نمک های Ca(HCO3)2 و Mg(HCO3)2، هنگامی که با دما واکنش می دهند، نمک های کربناته رسوب شده تولید می کنند و در نتیجه یون های Ca2+ و Mg2+ را که باعث سختی آب می شوند، حذف می کنند.
ساده ترین راه برای نرم کردن آب سخت موقت، جوشاندن آب است. علاوه بر این، می توانید از NaOH، Ca(OH)2، Na2CO3 یا Na3PO4 در آب برای رسوب دادن ترکیبات موجود در آب استفاده کنید، در نتیجه آب با بافت نرم تری بهره برداری کنید.
سختی دائمی
آب با سختی دائمی آبی است که دارای املاحی مانند MgSO4، MgCl2، CaCl2، CaSO4 است که عامل سختی آب نیز می باشد. بر خلاف آب با سختی موقتی، آب سخت دائمی معمولاً با جوشاندن قابل نرم کردن نمی باشد، زیرا در هنگام جوشاندن رسوب ایجاد نمی کند.
برای نرم کردن آب با سختی دائمی، معمولاً افراد از مواد شیمیایی نرم کننده آب همانند جوش شیرین (Na2CO3)، سود سوزآور NaOH، هیدروکسید باریم Ba(OH)2، فسفات سدیم Na3PO4 استفاده می کنند. که در این بین، دو نرم کننده آب یعنی Na2CO3 و Na3PO4 برای نرم کردن آب یا سختی دائمی محبوب ترین نرم کننده ها هستند.
سختی کل
سختی کل به آبی گفته می شود که هم سختی موقت و هم سختی دائمی را شامل می شود، یعنی هم حاوی نمک های Ca(HCO3)2، Mg(HCO3)2 و نمک های MgCl2، CaCl2، MgSO4، CaSO4 می باشد.
برای نرم کردن آب با سختی کل، می توانید از همان روش های نرم کننده که برای آب با سختی دائمی و آب با سختی موقتی می توان استفاده کرد.
علاوه بر این، یک روش موثر برای نرم کردن آب با سخت کل، استفاده از دستگاه سختیگیر آب است که از غشای RO اسمز معکوس استفاده می کند. فن آوری فیلتراسیون RO اجازه می دهد تا تقریباً تمام مواد محلول و نامحلول را از آب حذف کنید، بنابراین به طور موثر آب سخت را نرم می کند.
دستگاه سختیگیر آب
یکی از تجهیزات کاربردی برای تصفیه آب، دستگاه سختیگیر آب محسوب می شود. این سیستم تصفیه آب از طریق جریان تبادل یونی، عوامل ایجاد سختی آب را از بین می برد.
دستگاه سختیگیر آب الکترونیکی
دستگاه سختیگیر آب الکترونیکی، با شکستن پیوند های هیدروژنی آب، مولکول های آن را آزاد می کند. مولکول های آزاد بیشتر، خاصیت انحلال پذیری آب را افزایش می دهند. به این صورت محلول فوق اشباع آب و کربنات کلسیم، به حالت زیر اشباع تبدیل شده و مانع از تشکیل بلور های رسوبی می شوند. امواج تولید شده توسط دستگاه سختیگیر آب الکترونیکی، بی صدا و بی ضرر است و خواص فیزیکی و الکتریکی مولکول های کلسیم را به نحو مطلوب تغییر می دهند. با تغییر ایجاد شده، چسبندگی مولکول های کلسیم به یک دیگر و به جدار لوله ها از بین رفته و این مولکول ها در آب به حالت معلق باقی می مانند.
در نتیجه علاوه بر این که دیگر بر روی جدار لوله ها رسوب نمی نشیند، با افزایش خاصیت انحلال پذیری آب، رسوبات قبلی نیز به تدریج به صورت مولکول به مولکول از جدار لوله ها و مخازن آب برداشته و پاک می شوند.
مزایای دستگاه سختیگیر آب الکترونیکی
مزایای این دستگاه عبارت است از:
کارایی بالا در تعمیر و نگهداری
شیوه ای دائمی و پایدار برای جلوگیری از رسوب گذاری
پیشگیری از توقف خطوط تولید و تأسیسات برای اسید شویی
جلوگیری از خوردگی فلزات و افزایش عمر مفید تأسیسات و ماشین آلات
پاک کردن رسوب های قدیمی و تمیز شدن لوله ها و تمام اجزای تأسیسات مثل یک سیستم نو
دستگاه سختیگیر آبالکترومغناطیسی
بی کربنات کلسیم محلول در آب، به واسطه تغییر دما، بر اثر اعمال حرارت یا تغییر فشار، از حالت محلول خارج شده و به کربنات کلسیم تبدیل می شود. کربنات کلسیم خاصیت انحلال پذیری بسیار کم و چسبندگی بالایی دارد. همین موضوع سبب می شود تا بلور های کربنات کلسیم به یک دیگر و مجموعاً به سطح محل جریان چسبیده و تولید رسوب کنند. دستگاه سختیگیر آب الکترومغناطیسی با استفاده از امواج رادیویی باعث می شود تا بی‌کربنات به جای تبدیل شدن به بلور کلسیت (بی کربنات کلسیم) به بلور آراگونیت که یک بلور چند شکلی (پلی فرم) است تبدیل شود. آراگونیت نیز مانند کلسیت قابلیت حل شدن ندارد، با این تفاوت که قابلیت چسبندگی نیز ندارد. لذا همواره به صورت یک ذره معلق درآب باقی خواهد ماند و همراه جریان آب مسیر جریان را طی خواهد کرد. به این شکل است که استفاده از دستگاه سختیگیر آب ضمن این که از ایجاد شدن رسوب تازه جلوگیری می‌کند باعث رفع رسوب نیز می شود.
نحوه کار دستگاه سختیگیر آب الکترومغناطیسی
دستگاه سختیگیر آب الکترومغناطیسی با ساز و کاری جالب مانع از رسوب گرفتن لوله های آب می شود. این دستگاه یک سری امواج الکترومغناطیسی تولید می کند. امواج الکترومغناطیسی ملکول های آب را به ویبره در می آورد و مانع از رسوب گیری لوله های آب می شود. پیشتر برای از بین بردن رسوب لوله ها از قلم، چکش و اسید استفاده می شود. با دستگاه های سختیگیر آب الکترومغناطیسی نیازی به این کار دشوار نیست.
مزایای دستگاه سختیگیر آب الکترومغناطیسی
· رسوب زدایی
· رسوب شکنی
· کاهش هزینه ها در بلند مدت
· 40درصد صرفه جویی در مصرف برق و گاز
· قیمت مناسب در مقایسه با نمونه های خارجی