مقالات

در آب شیرین، یون های اصلی تولید کننده سختی، کلسیم و منیزیم هستند. یون های استرانسیم، آهن، باریم و منگنز نیز در سختی شرکت می کنند. سختی معمولاً بر اساس واکنش یون های فلزی چند ظرفیتی موجود در آب با یک معرف ژلاتینی از قبیل EDTA اندازه گیری و به صورت غلظت اکی والان کربنات کلسیم بیان می شود. علاوه بر این سختی را می توان بر اساس میزان غلظت یون های اختصاصی تشکیل دهنده آن بر حسب مقدار اکی والان کربنات کلسیم محاسبه نمود .

اگرچه سختی به وسیله کاتیون ها ایجاد می شود، ولی ممکن است برحسب نوع سختی کربنات (موقتی) و سختی غیر کربنات(دائمی) نیز بیان شود. سختی کربنات به مقدار کربناتها و بی کربنات هایی که در اثر حرارت حذف یا رسوب نمایند گفته می شود. این نوع سختی باعث رسوب در لوله های آب داغ و وسایل آشپزخانه می شود. سختی غیر کربناته ناشی از یون های سولفات، کلراید یا نیترات است و به عنوان سختی دائم نامیده می شود زیرا با حرارت و جوشاندن از بین نمی روند .

111

منابع اصلی سختی در آب انحلال صخره های رسوبی و رطوبت خاک می باشد. آب سخت بطور طبیعی در مناطق با تشکیلات آهکی به وجود می آید. آب های زیر زمینی معمولاً سخت تر از اب های سطحی است، زیرا از نظر اسید کربنیک غنی بوده و از پتانسیل حلالیت زیادی نسبت به خاک یا صخره های معدنی کلسیت، ژیپس و دولومیت برخوردار است. در نتیجه مقادیر سختی تا چندین هزار میلی گرم در لیتر می تواند برسد .

دو منبع عمده صنعتی سختی، صنایع شیمیایی و معادن هستند. در صنعت ساختمان اکسید کلسیم در تهیه آب آهک و گچ کاری استفاده می شود. همچنین در تولید کاغذ و خمیر مواد خام سلولزی، در کارخانه تصفیه قند، تصفیه نفت، جوهر سازی و تصفیه شیمیایی آب و پساب نیز استفاده می شود .

منیزیم نیز در صنایع بافندگی، جوهر و کاغذسازی نیز استفاده می شود . آلیاژهای منیزیم به طور وسیعی در قالب سازی، رنگرزی، وسایل قابل حمل، کیف و چمدان و کالاهای خانگی به کار می روند. نمک های منیزیم در تولید فلز منیزیم و مواد منفجره و داروها کاربرد دارد.(آلاینده ها بهداشت و استاندارد در محیط زیست- دکتر عباس اسماعیلی ساری )

2222

سختی آب، بسته به میزان تركیبات معدنی موجود در آب، ساختار زمین شناسی ناحیه، منبع آب مورد برداشت و نیز شرایط اقلیمی منطقه، از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت می باشد. اکثر شهرهای كویری ایران و به ویژه شهرهای قم، اراك، زاهدان، ساوه، كاشان، سمنان و...  ساختار خاك آهكی داشته و آب آنها از سختی بالایی برخوردار است. لازم به توضیح است میزان سختی آب كه به عنوان عامل مزاحم لحاظ می شود، بسته به نوع كاربری متفاوت می باشد. با این حال، عملیات سختی گیری برای آبهای با سختی بیش از 100 میلی گرم بر لیتر توصیه می گردد .

 اثرات سختی در آب مصرفی :

بطور كلی آب سخت چه در بخش صنایع و چه مصارف خانگی و بهداشتی مشكلاتی را سبب می شود. از جمله مهمترین مشكلات ناشی از استعمال آب سخت در بخش صنعت، تشكیل لایه های رسوبی بر جداره دیگهای بخار، لوله های آب داغ و تأسیساتی است كه در مجاورت آب داغ قرار دارند. تجمع و افزایش ضخامت این لایه ها با مرور زمان منجر به عدم عملكرد مناسب هیترها، نیاز به صرف انرژی بالاتر و افزایش هزینه های نگهداری، تعمیرات و راهبری سیستمها می شود. لایه های آهكی همچنین می توانند علاوه بر آسیب به ماشین آلات و تجهیزات صنعتی، خوردگی تأسیسات و افت فشار ‌آب، محیط مناسبی را برای رشد باكتریها فراهم می آورند كه به تبع مشكلات ثانویه ای را سبب خواهند شد. سختی آب می تواند توسط روی كه از لوله های گالوانیزه جدید نشأت می گیرد به تدریج افزایش یابد . بنابراین هر چه آب مصرفی خالص تر باشد، كارایی سیستمها بالاتر بوده و مشكلات خوردگی در مدت زمان طولانی تری ایجاد می شود .

4444

مصرف صابون همراه با آبهای سخت بیانگر ضرری اقتصادی برای مصرف کننده آب است. صابونهای سدیمی با کاتیونهای فلزی چند ظرفیتی واکنش داده ایجاد رسوب می نمایند. بدین ترتیب این قبیل صابونها خواص کشش سطحی خود را از دست می دهند. عمل کف کردن تا زمانی که تمامی یونهای سختی راسب نشده اند اتفاق نمی افتد.در این حالت اصطلاحاً گفته می شود آب توسط صابون نرم شده است. رسوت تشکیل شده در اثر سختی و عملکرد صابون به سطوح دستشویی، شیر و ماشین های ظرفشویی می چسبد و ممکن است ایجاد لکه هایی در لباس، ظرفها و سایر اشیاء نماید. ته مانده های رسوب حاصله از سختی آب و صابون ممکن است در روزنه های موجود بر روی پوست بدن باقی مانده و ایجاد خارش و حساسیت در پوست نماید .

سختی منزیم به ویژه همراه با یون سولفات خاصیت ایجاد اسهال در افرادی دارد که به آن عادت نکرده اند .

لایه حاصل از سختی در دیگهای بخار که نتیجه ترسیب سختی کربنات است می تواند در اثر گرفتگی گرم کن های آبی و لوله های انتقال دهنده آب داغ زیانهای اقتصادی قابل ملاحظه به وجود آورد. تغییرات pH در سیستم های توزیع آب نیز می تواند منجر به بروز رسوب در این قبیل سیستم ها شود. بی کربنات ها در مقادیر pH بالاتر از 9 شروع به تبدیل شدن به کربناتهای کم محلول تر می نمایند.( مهندسی محیط زیست- دکتر محمد علی کی نژاد )

تشکیل رسوب در جدار تاسیسات صنعتی، اشکالات زیر را بوجود می آورد :

- به علت گرم شدن بیش از حد فلز بدنه، از مقاومت مکانیکی آن کاسته می شود .

- بر اثر ترکهای ریز رسوبات، آب داخل دیگ با بدنه بیش از حد گرم شده فلزی، تماس حاصل  نموده و باعث ایجاد خوردگی در زیر رسوبات می گردد .

- کنده شدن بخشی از رسوب جدارفلز و تماس آب با بدنه فلزی خیلی گرم ممکن است موجب انفجار لوله های آب یا عبور حرارت گردد .

- تشکیل رسوب در جدار تاسیسات حرارتی موجب افزایش مصرف سوخت و کاهش گنجایش تولید بخار می گردد.(مهندسی محیط زیست-دکتر مجید عباسپور جلد اول )   

برخی مزایای  نرم سازی آب در بخش صنایع :

-    حفظ عملكرد بهینه و راندمان سیستمهای گرمایشی، دیگهای بخار و برج های خنك كن

-    افزایش عمر مفید لوله ها 

-    كاهش رسوب گذاری و جرم گرفتگی جداره تأسیسات

-    كاهش خوردگی و از بین رفتن لوله كشی ساختمان ها

-    عملكرد مناسبتر سیستمهای خدمات رسانی همچون خشكشوئی ها و كارواش ها

-    كاهش تیرگی كاشی ها

-    صرفه جویی در مصرف مواد شوینده

 

 ارتباط میان فاکتورهای سختی، pH و خوردگی

بطور کلی خواص شیمیایی آب عبوری از لوله ها بر چگونگی پایداری آب و قابلیت خورندگی واکنش پذیری آن تأثیر گذار می باشد. در این بین فاکتورهای اصلی تعیین کننده مشتمل بر قلیائیت، میزان سختی و pH آب می باشد. با این وجود دیگر پارامترهایی چون حضور عوامل اکسید کننده، دی اکسید کربن و مواد محلول در داخل آب نیز بر پتانسیل خورندگی آب موثر می باشند.  بر این اساس پارامترهای قلیائیت، سختی و pH آب با یکدیگر در تعامل بوده و تعیین کننده آن می باشند که آیا آب از قابلیت ایجاد رسوب بخوردار بوده، خوردنده است و یا در حالت پایدار می باشد. در جدول ذیل ارتباط میان این پارامترها در قابلیت خورنذگی و تشکیل رسوب به اختصار آورده شده است .

6666


s5 logo

 

تماس با ما

 آدرس : تهران - ميدان رسالت بعد از مجتمع تجاری دنيای نور - نبش خيابان اردكانی - پلاك ٩٩٥ - طبقه سوم - واحد ٩

تلفن : ٠٢١٢٦٣٢٤١٢٠

موبایل : ٠٩٢١١٤٧٧٤٥٢

فکس : ٢٦٣٢٤١٢٠

 info@shimiab.com 

Petroshimiab@gmail.com 

 

 

 

درباره ما

 آب حیاتی‌ترین سرمایۀ زندگی و اصلی‌ترین عامل توسعه و نیاز بشری محسوب می‌گردد. امروزه با تحولات اجتماعی و اگاهی‌های عمومی، مقولۀ کیفیت آب ادامه مطلب

twitter

Twitter
 twitter
Facebook
 +google