منظور از آب سخت چیست و به چه نوع آبی گفته می شود؟

سختی آب یکی از معضلات بسیار شایع در مورد منابع آبی است که در حدود بیش از ۸۵% منابع آبی در کشورهای مختلف دیده می شود و نتیجه حل شدن مواد معدنی همچون کلسیم (ca)،منیزیم (Mg)،و منگنز (Mn) در منابع آبی می باشد.

در واقع یکی از دلایل ایجاد سختی آب را می توان بارش باران اسیدی در مناطق صنعتی و یا اسیدی شدن باران دانست که در اثر آن سنگ های زیرزمینی در منابع آب های زیرزمینی حل شده و یون های کلسیم (ca+۲) و منیزیم (Mg+۲) و یا آهن را وارد آب های زیرزمینی کرده و سختی آب را ایجاد می نماید.

آب سخت یک نوع از آب است که محتوی مواد معدنی بالا در مقایسه با آب نرم است . مواد معدنی آب سخت در درجه اول از کلسیم ، منیزیم ، کاتیون های فلزی (روی ،آلومینیوم،منگنز،آهن) و گاهی اوقات دیگر ترکیبات محلول مانند کربنات ها و سولفات ها می باشد.

کلسیم معمولا بصورت کربنات کلسیم (caco۳) در قالب سنگ آهک و گچ یا بصورت سولفات کلسیم (caso۴) در قالب ذخایر معدنی دیگر و منبع قالب منیزیم دولومیت می باشد.

هنگامی که می‌خواهید در برخی از شهرها دست‌های‌تان را با آب و صابون بشویید، برای شستن کامل دست‌های‌تان مجبور می‌شوید مقدار زیادی صابون مصرف کنید، زیرا صابون کف نمی‌کند.

این وضعیت در مکان‌هایی رخ می‌دهد که آب‌شان «سخت» است، یعنی دارای مقادیر زیادی کلسیم، منیزیم و سایر مواد معدنی قلیایی است.

آب سخت چیست؟

اکثر کسانی که با آب سخت کار کرده اند، بعد از اینکه مثلا دست های خود را شستند، کاملا حس می کنند که یک لایه ی نازک از انواع مواد معدنی بر روی پوست دستشان قرار گرفته است. این موضوع بر میگردد به این مسئله که آب سخت سرشار از انواع مواد معدنی است و همین موضوع باعث می شود که آب مورد نظر سنگین تر از حالت عادی به نظر برسد.

کلسیم و منیزیم دو عنصری هستند که بیشترین درصد موجودی در آب سخت را دارند. اصلا مقدار کلسیم موجود در آب سخت به حدی است که وقتی دست ها با صابون شسته می شود، پساب صابونی ایجاد می شود.

اما حالا این سوال مطرح می شود که آیا آب سخت قابلیت استفاده دارد یا خیر؟

در آب سخت عموما انواع مواد معدنی به وفور وجود دارند.

باید بگوییم بله؛ تا حدودی می شود از آب سخت برای پاک کنندگی و تمیزی استفاده کرد اما برای تمیزی بیشتر، شما نیاز دارید که از مواد شوینده ی بیشتری هم استفاده کنید. یکی از مهم ترین دلایلی که ممکن است زمینه را برای پیدایش آب سخت فراهم کند، عبور آب رودخانه از بسترهایی است که گچ، آهک و ژیپس در آن ها وجود دارد.

عبور رودخانه از این بسترها باعث می شود تا موادی همچون کلسیم، منیزیم کربنات، بی‌کربنات ‌ها و سولفات‌ ها به آب اضافه شوند و نهایتا به قول معروف، آب را سنگین تر نمایند. آب های سخت عموما رسوبات زیادی دارند و همین موضوع باعث می شود تا مخازن نگهداری آن ها و لوله هایی که این آب از آن ها میگذرد دچار مشکلات مختلفی شود.

آب های سخت و رسوبی معمولا یک طعم آهن زیادی دارند و همین موضوع باعث می شود تا قابلیت خوردن نداشته باشند. در ادامه درباره ی انواع آب های سخت و ویژگی های آن ها بیشتر برایتان توضیح خواهیم داد. لطفا تا انتهای مقاله با ما همراه باشید :

ما دو نوع آب سخت داریم؛ آب سخت دائمی و آب سخت موقتی.

انواع آب سخت

شاید برایتان جالب باشد اما نیاز است بدانید که آب های سخت هم در انواع مختلفی تولید می شوند. البته ما می توانیم انواع آب سخت را در مورد دائمی بودن و یا موقتی بودن آن ها معرفی نماییم.بنابراین ما دو نوع آب سخت داریم؛ آب سخت دائمی و آب سخت موقتی.

آب سخت موقت:

بی کربنات کلسیم و بی کربنات منیزیم، دو عامل پیدایش آب های سخت موقتی هستند. آب های سخت موقتی عموما با ریختن آهک و یا جوشانده شدن، سنگینی شان را از دست می دهند. معمولا طی جوشیدن آب این اتفاق می افتد که کربنات از بی کربنات جدا می شود و کلسیم به صورت رسوب در ته ظرف، ته نشین می گردد.

آب سخت دائمی:

آب های سخت دائمی عموما بر اثر وجود مواد معدنی مانند سولفات کلسیم ، کلرید کلسیم و یا سولفات / کلرید منیزیم به وجود می آیند. این ترکیبات موجود در آب عموما با جوشانده شدن رسوب نمی کنند و باید از راه های دیگری برای از بین بردن سختی آب استفاده نمود که این راه ها به تبع، سخت تر و وقت گیر تر و پیچیده تر هستند. اسمز معکوس و ستون تبادلی یونی و غیره را می توانیم از مهم ترین راه هایی معرفی کنیم که می تواند سختی آب های سخت موقت را از بین ببرد.

مضرات و تاثیرات بد مصرف آب سخت بر روی تجهیزات و لوازم زندگی:

مهم ترین نگرانی که در رابطه با وجود آب های سخت در منابع آبی، علاوه بر جان انسان ها، مربوط به خرابی تجهیزاتی می باشد که مستقیما با این نوع آب در ارتباط هستند. مثلا آب گرمکن هایی که آب های سخت از آن ها عبور می کنند عموما بعد از مدتی، رسوبات کلسیم کربنات شدید در داخل آن ها مشاهده می شود که این رسوبات در طولانی مدت می توانند کل دستگاه را از کار بیندازند. نه تنها آب گرمکن، بلکه تمامی مواردی که در معرض چنین آب هایی هستند، خیلی راحت می توانند، کل تجهیزات را خراب کنند و ضررهای مالی زیادی را بر روی دست افراد بگذارند.

شیرآلات و انواع کتری ها و قهوه سازها، از جمله موارد و تجهیزات آشپزخانه ای هستند که بیشتر از هر وسیله ی دیگری می توانند در معرض آب سخت قرار گیرند. رسوبات موجود در آب سخت، به شدت بر روی کارایی و کیفیت شیرآلات تاثیر می گذارد و می تواند آن ها را از کار بیندازد.

اما برای کتری ها و قهوه سازها هم، این موضوع این موضوع صدق می کند. عموما یکی از مواردی که می تواند تا حدودی از حجم رسوبات موجود در کتری کم کند، ریختن سرکه در چنین ظروفی می باشد. سرکه باعث می شود تا رسوبات ناشی از سختی آب، خیلی راحت تر از حالت نرمال حل شود.

شیرآلات و انواع کتری ها از جمله تجهیزاتی هستند که در معرض آب سخت قرار می گیرند

مضرات و تاثیرات بد مصرف آب سخت بر روی سلامت انسان ها:

برخلاف تمامی مواردی که در ارتباط با تاثیرات مخرب آب های سخت بر روی انواع تجهیزات و لوازم آشپزخانه برایتان نام بردیم، بد نیست بدانید که اتفاقا آب های سخت در اکثر مواقع برای بدن انسان مفید هستند.

سازمان بهداشت جهانی یا همان who اعلام کرده که افراد طی خوردن آب های سخت، برخلاف اینکه این آب ها به شدت بد مزه و بد طعم هستند، می توانند کلسیم، منیزیم و انواع مواد معدنی مورد نیاز بدن را به آن برسانند و این موضوع می تواند در ابعاد مختلف سلامتی بدن انسان تاثیرات بسیار زیادی بگذارد.

نوشیدن آب سخت می تواند تا حد زیادی از پوکی استخوان در آینده جلوگیری کند چرا که وجود کلسیم موجود در آب سخت، زمینه های بیماری پوکی استخوان را به راحتی از بین می برد. منیزیم نیز علاوه بر اینکه می تواند سلامت استخوان های شما را تضمین کند، وجود آن در بدن برای جلوگیری از مشکلات قلبی، دیابت و فشار خون بسیار نیاز است.

پس متوجه شدیم که آب های سخت به تنهایی می توانند برای بدن انسان بسیار مفید هم باشند ولی یک موضوعی وجود دارد که می تواند آب سخت را برای بدن انسان مضر کند. آن هم این است که آب های سخت به دلیل خاصیت خورندگی که دارند، می توانند رسوبات سمی موجود در لوله ها را بکنند و با خود همراه نمایند. و همین سم ها در آب سخت می تواند برای سلامتی انسان ضررهای زیادی داشته باشد.

راه های کم کردن و از بین بردن سختی آب چیست؟

همان طور که خدمت تان عرض کردیم، راه های زیادی وجود دارند که به واسطه ی آن ها می توان سختی آب را از بین برد و آن ها را ته نشین کرد. قبلا هم خدمت تان عرض کردیم که یکی از آسان ترین راه هایی که به واسطه ی آن می توانیم سختی آب را از بین ببریم، جوشاندن آب است اما اگر سختی آب ، دائمی باشد و به این راحتی ها از بین نرود، جوشاندن آب به هیچ وجه نمی تواند باعث از بین رفتن سختی موجود در آب باشد. بنابراین در چنین مواردی نیاز است که از راه های دیگری برای از بین بردن سختی آب استفاده کنیم :

تبادل یونی (Ion Exchange):

تبادل یونی یکی از راه هایی است که به واسطه ی آن می توانید یون های سنگین و سخت آب را از آن جدا کرده و با یون های سبک تر جایگزین نماییم. عموما این کار به واسطه ی ستون های تبادل یون و رزین های تعویض یون انجام می شود. در روش های کم کردن سختی آب به وسیله ی تبادل یونی، معمولا یون های سبکی مانند سدیم، جایگزین یون هایی مانند کلسیم می شوند.

فرآیند کلارک (Clark’s Process):

این روش نیز یکی دیگر از راه هایی است که می توانیم به واسطه ی آن سختی آب را کاهش دهیم. این کار براساس افزایش ph آب انجام می شود. برای افزایش ph آب کافیست که مقداری هیدروکسید کلسیم به آن اضافه کنیم. این کار باعث می شود تا ph آب افزایش یابد و نهایتا یون های سنگین آن رسوب و ته نشین گردند.

کلات سازی (Chelation):

یکی دیگر از روش های کاهنده ی سختی آب نیز، کلات سازی است. در این روش عموما لیگاندهای چند‌ دندانه ‌ای مانند EDTA را وارد آب می کنند و این لیگاندها خیلی راحت یون های ناخواسته ی موجود در آب را به سمت خود جذب می کنند و باعث می شوند تا سختی آب کم شود. معمولا هم بیشترین یون هایی که در این قسمت جذب لیگاندها می شوند، کلسیم و منیزیم می باشند.

آب های سخت در اکثر مواقع برای بدن انسان مفید هستند

اسمز معکوس (Reverse Osmosis):

اسمز معکوس یکی دیگر از روش هایی است که از آن برای از بین بردن سختی آب استفاده می کنند. البته این روش را برای از بین بردن شوری آب هم به کار می برند. روش کار در اسمز معکوس این است که از یک غشای نیمه تراوا برای الک کردن آب استفاده می شود.

این غشا، یون های سنگینی که باعث سختی آب می شوند را از خود عبور نمی دهد و باعث می شود تا این یون ها جدا شده و ته نشین شوند. در نهایت شما با این کار یک آب سبک و سالم خواهید داشت.

علائم و نشانه هایی که باعث می شوند متوجه شوید یک آب سخت است:

حقیقتا راه های زیادی وجود دارند که می توانید به واسطه ی آن متوجه شوید که آب محل زندگی شما سخت است. یکی از دم دستی ترین و راحت ترین این راه ها، این است که مقداری از آب محل زندگی خود را به یک آزمایشگاه بدهید تا بررسی کند که آیا آب محل مورد نظر شما سخت است یا خیر. نتیجه ی این آزمایش نهایتا به دست شما خواهد رسید و نهایتا شما متوجه می شوید که با یک آب سخت مواجه اید یا یک آب سبک!

راه دیگری که به واسطه ی آن می توانید تشخیص دهید که آب مورد مصرف شما سخت است یا نه این است که از پک های آماده ی اندازه گیری سختی آب استفاده کنید. شما با استفاده از دفترچه راهنمای موجود در این پک ها می توانید خیلی راحت، مقدار سختی آب مورد مصرف تان را اندازه گیری نمایید.

اما راه های ساده تر و دم دستی تری هم وجود دارند که می توانند شما را متوجه سختی آب مصرفی تان کنند. مثلا بوی عجیب و طعم نا متعارف آب، که این طعم و بو می تواند طعمی شبیه طعم آهن، آهک و یا خاک باشد.

لکه های ناشی از حضور آب بر روی سطوح مختلف که معمولا این لکه ها قرمز هستند و رنگ آن نیز بخاطر وجود آهن در آب است. وجود لکه های شوینده به رنگ سفید در جاهای مختلف و نهایتا فشار آب کم در حمام و کف نکردن مواد شوینده، می تواند از مهم ترین علائمی باشد که به شما هشدار می دهد که آب مصرفی شما سخت است.

در نهایت شما می توانید برای استفاده ی بهینه از آب مصرفی و شرب خودتان، از یک دستگاه تصفیه ی آب بر روی سینک ظرفشویی تان استفاده کنید تا در مواقع نیاز، آب سبک تری را بنوشید.

اندازه گیری سختی آب:

اندازه گیری میزان سختی آب در آزمایشگاه های صنعتی تعیین می شود و برحسب میلی گرم بر لیتر (mg/L ) یا PPM بیان می شود .

آب های سبک ۶۰-۰ میلی گرم بر لیتر

سختی متوسط ۱۲۰-۶۰ میلی گرم بر لیتر

آب های سخت ۱۸۰-۱۲۰ میلی گرم بر لیتر

آب های خیلی سخت بیشتر از ۱۸۰ میلی گرم بر لیتر حاوی دو یون کلسیم و منیزیم هستند .