بیشتر شما ممکن است از اصطلاحات «آب سخت» و «آب نرم» شنیده اید، اما آیا می دانید منظور آنها چیست؟ آیا یک نوع آب به نوعی بهتر از دیگری است؟ چه نوع آبي داري؟ شما ممکن است سوالات متفاوتی در مورد آنها داشته باشد. این مقاله به تعاریف این اصطلاحات و چگونگی ارتباط آنها با آب در زندگی روزمره نگاه می کند.
آب سخت اصطلاحی است که آب را که حاوی مقدار قابل توجهی از مواد معدنی غلظت مانند کلسیم و منیزیم است، نشان می دهد. به غیر از کلسیم و منیزیم، انواعی از آیون های فلزی پلی وان محلول مانند آلومینیوم آهن، روی، و استرونتیوم نیز سهیم هستند. از آنجا که آب به ذخایر آهکی، گچی، یا گچی که در درجه اول از کربنات های منیزیم یا کلسیم، بی کربنات ها، و سولفات ها تشکیل شده اند، آب سخت تشکیل می شود. به طور کلی آب سخت برای سلامتی مضر نیست. در واقع ممکن است برخی مزایا را مصادره کند زیرا سرشار از مواد معدنی است و محلول بودن آهن های فلزی بالقوه سمی مانند سرب و مس را کاهش می دهد. با این حال، هنگامی که صحبت از تنظیمات صنعتی می شود، آب سخت به شدت نامطلوب است و مشکلات عمده متعددی را به همراه دارد. برخی از کاربردهای صنعتی وجود دارد که در آن آب سخت ممکن است منجر به کمبود یا آسیب به ظروف و لوله ها شود. در چنین مواردی از روش های نرم کننده آب استفاده می شود. هنگامی که آب نرم می شود، cations فلزی با ایون سدیم رد و بدل می شود.
عکس آب سخت آب نرم است که می توان آن را آب سطحی تعریف کرد که حاوی غلظت های نسبتاً کمیون است، و دریون های کلسیم و منیزیم به طور خاص کم است. به گزارش WHO، آب حاوی کربنات کلسیم در غلظت های زیر 60mg/l آب نرم است. همانطور که مقاله BYJU نشان می دهد، آب نرم به طور طبیعی رخ می دهد که در آن سنگ های خشن، نفوذ ناپذیر، و کلسیم فقیر مسئول تشکیل آباب و حوضه زهکشی رودخانه ها هستند. اصطلاح 'آب نرم' نیز اغلب برای توصیف آب ایجاد شده توسط یک فرایند نرم کننده آب با وجود این واقعیت است که عملی تر است برای اشاره به این نمونه های آب به عنوان آب نرم شده استفاده می شود. در این موارد آب می تواند حاوی سطح بالای سدیم و بی کربناتی نیز باشد.
سختی یک نمونه آب داده شده معمولاً با غلظت کیشن های چندالفته ای که درون آب وجود دارند تعریف می شود. غلظت بالایی از cations چند وجهی (به عنوان مثال بار بیشتر از 1+) منجر به سختی در آب می شود. کلسیم و منیزیم (Ca2+ و Mg2+) شایع ترین منابع هستند. چنین ایون هایی می توانند از طریق آبشستگی از مواد معدنی وارد مخزنی از آب درون سفره شوند. کانی های رایج که حاوی کلسیم هستند گچ و کلسیت هستند. دولومیت (یکی دیگر از مواد معدنی که حاوی کلسیم نیز هست)، یک کانی منیزیم رایج است. آب باران و آب تصفیه شده از نمونه های آب نرم محسوب می شوند زیرا تنها چند ایون در آن ها حل شده است. آب معمولاً این کانی ها را با جریان از زمین جمع آوری می کند. آب باران و آب های رقت شده نرم است.
آب سخت را می توان به دو نوع تقسیم کرد که شامل آب سخت موقت و آب سخت دائمی است. سابق به نوعی آب سخت اشاره دارد که حاوی بی کربنات ها و کربنات های کلسیم و منیزیم است. وجود cations فلز مسئول سختی نمونه آب است. همچنین می توان آن را سختی قلیایی نام برد. بر خلاف نوع سختی شناخته شده به عنوان سختی دائمی که معمولاً ناشی از ترکیبات سولفات و کلرید است، این نوع سختی «موقتی» آب را می توان با جوشاندن آب یا با اضافه کردن آهک (که با نام هیدروکسید کلسیم نیز شناخته می شود) از طریق فرایند نرم کننده آهک کاهش داد. جوشاندن آب، تشکیل کربنات از بی کربنات را تسهیل می کند و کربنات کلسیم را از محلول آن می بارد. در نهایت هنگامی که آب به طور موقت سخت پس از جوش سرد می شود، آنچه پشت سر گذاشته می شود آب نرم است.d آب. به این ترتیب حذف سختی موقت آب ارزان یا ارزان تر است.
سختی دائمی آب به طور معمول ناشی از حضور در آب نمک های خاصی مانند کلرید کلسیم یا سولفات کلسیم، و/یا کلرید منیزیم یا سولفات منیزیم است که استخراج آن به طور معمول با جوشیدن دشوار است. می توان اشاره کرد که این ها نمک هایی هستند که با بالا رفتن دما از آب خارج نمی شوند و نمی توانند به سادگی با جوشاندن آب استخراج شوند. این نوع سختی را می توان با درمان آب با نوشابه نرم کرد. روش های مورد استفاده در حذف سختی دائمی آب گران است. استفاده از نرم کننده آب، یا یک ستون تبادل يون راه های بسیار خوبی برای استخراج يون ها هستند که باعث سختی دائمی آب و به دست آوردن آب نرم به عنوان محصول می شوند.
