اندازه گیری سختی آب یکی از مهم ترین گام ها در روند بهبود تصفیه می باشد که از آسیب وارد شدن به تجهیزات و تشکیل رسوب بر روی آنها و همچنین بیماری های گوارشی و غیره در انسان ها جلوگیری می کند. وجود بیش از اندازه استاندارد کلسیم و منیزیم در آب منجر به تغییر در خواص فیزیکی آن شده و اصطلاحا آب سخت میشود. به منظور کاهش سختی آب، تجهیزات و روش های متعددی ارائه شده و بر اساس مقادیر بدست آمده در روند اندازه گیری درجه سختی آب گزینه مناسب انتخاب میشود. اگر به دنبال پاسخ مناسبی برای این سوال هستید که چگونه سختی آب را اندازه گیری کنیم، در ادامه با ما همراه باشید.
سختی آب چیست؟
به دلیل عبور آب از روی بسترهای خاکی حاوی املاح معدنی و سنگ های مختلف، کربنات های کلسیم و منیزیم و روی و آهن و غیره وارد آن میشوند. افزایش مقدار این املاح در آب به مرور بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی آن را با تغییر مواجه نموده و اصطلاحا درجه سختی آن را افزیش می دهد. آب سختی یا hard water به آب هایی گفته میشود که مقدار املاح کربناتی و بی کربناتی کلسیم و منیزیم و آهن و غیره در آنها بیش از مقدار استاندارد باشد. mgcl2، mgso4، ca(oh)2، caco3، cahco3 از جمله املاح موجود در آب های سخت می باشد و در روش های اندازه گیری سختی آب مقدار بررسی و سنجش قرار گرفته و با سختی گیر قابل حذف هستند.
انواع سختی آب
با توجه به نوع املاح و ترکیبات موجود در آب می توان سختی را به دو گروه دائم و موقت تقسیم بندی نمود. در سختی موقت آب کربنات های کلسیم و منیزیم و غیره به مقدار زیاد در آن وجود دارند. این نوع سختی را با حرارت دهی می توان کاهش داد. این در حالیست که سختی دائم به معنای آب حاوی نمک سولفات و نیترات کلسیم و منیزیم و غیره می باشد. برای کاهش درجه سختی آب دائم تنها راه استفاده از سختی گیر و تجهیزات تصفیه آب می باشد و با حرارت دهی نمی توان تاثیری بر آنها ایجاد کرد. سختی کل به مجموع سختی دائم و موقت گفته میشود و با TDS نمایش داده میشود. در روش های اندازه گیری سختی آب هدف سنجش مقدار TDS است.
واحد اندازه گیری سختی آب PPM می باشد که نشان دهنده میلی گرم بر لیتر مقدار املاح در آب است. بر این اساس درجه سختی آب تعیین می گردد. به عنوان مثال اگر درجه سختی آب با اندازه گیری 0 تشخیص داده شود، یعنی در آن 0 تا 75 میلی گرم املاح وجود دارد. بر اساس استانداردهای اعلام شده، درجه سختی آب به صورت زیر می باشد:
- آب با درجه سختی سبک و نرم: مقدار املاح 0 تا 75 میلی گرم بر لیتر
- آب نسبتا سخت: مقدار املاح 75 تا 150 میلی گرم بر لیتر
- آب سخت: مقدار املاح 150 تا 300 میلی گرم بر لیتر
- آب خیلی سخت: مقدار املاح بیش از 300 میلی گرم بر لیتر
چرا سختی آب را اندازه گیری کنیم؟
شاید برایتان این سوال وجود داشته باشد که چرا درجه سختی آب را اندازه گیری می کنند؟ لازم به ذکر است، آب سخت مشکلات زیادی را برای سلامتی انسان و همچنین تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب بوجود می آورد. به همین دلیل باید مقدار آن اندازه گیری شده و با کمک دستگاه های مختلف از قبیل سختی گیر رزینی و مغناطیسی نسبت به کاهش آن اقدام شود. وجود بیش از اندازه املاح در آب و افزایش درجه سختی آن، باعث میشود خاصیت صابونی مواد شوینده کاهش پیدا کند. به همین دلیل صابون و مواد شوینده کف نمی کنند و شستشو به خوبی انجام نخواهد شد. علاوه براین، روی ظروف لک های سفید ایجاد شده و مشکلات گوارشی و حتی بیماری های قلبی و عروقی را نیز به دنبال خواهد داشت.
از دیگر دلایل برای اندازه گیری سختی آب، جلوگیری از آسیب وارد شدن به دیگ های بخار و بویلر و تاسیسات و لوله ها در محیط های صنعتی می باشد. آب سخت با حرارت دهی تشکیل رسوب داده و به همین دلیل خطر سوراخ شدن جداره دیگ های بخار و مسدود شدن لوله و اتصالات وجود خواهد داشت.
روش های اندازه گیری سختی آب
برای اندازه گیری سختی آب روش های متعددی وجود دارد که برخی در محیط های آزمایشگاهی قابل انجام بوده و تعدادی در منزل نیز قابل اجرا خواهد بود. از رایج ترین این روش ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
نوارهای تست سختی آب
از دیگر روش های بسیار آسان برای اندازه گیری و سنجش درجه سختی آب، استفاده از نوارهای مخصوص می باشد. این نوارها پس از ورود به آب تغییر رنگ می دهند. سپس راهنمای درجه سختی بر اساس رنگ نوار را مطالعه کنید. این روش در بازه زمانی بسیار کوتاه میزان سختی آب را مشخص می کند و باید دقت زیادی در بررسی رنگ های آن داشته باشید.
اندازه گیری سختی آب با TDS سنج
یکی از دقیق ترین و آسان ترین روش ها برای اندازه گیری درجه سختی آب، استفاده از TDS سنج های دیجیتال می باشد. نتایج بدست آمده با این تجهیزات دقیق تر از سایر روش ها بوده و در بازه زمانی کوتاه قابل انجام است. برای تست و اندازه گیری درجه سختی آب کافیست مراحل زیر طی شوند:
- درپوش TDS متر را برداشته و آن را روشن کنید.
- سپس دستگاه را درون آب قرار دهید. توجه داشته باشید که دستگاه کاملا درون آب غوطه ور باشد.
- حدود 10 ثانیه صبر کنید و سپس TDS متر را از آب خارج کنید.
- با فشردن دکمه HOLD می توانید نتیجه اندازه گیری را مطالعه کنید.
اندازه گیری درجه سختی آب با کیت
برای اندازه گیری درجه سختی آب در منزل می توانید از کیت های مخصوص استفاده کنید. اساس کار این کیت ها تغییر رنگ آب پس از ورود مواد شیمیایی به درون آن می باشد. ابتدا تا محل مشخص شده روی کیت باید آب داخل آن بریزید. سپس مواد شیمیایی که همراه با کیت ارائه میشود را درون آب به صورت قطره قطره بریزید. در دفترچه راهنمای کیت درجه سختی بر اساس هر رنگ مشخص شده و می توانید از این طریق مقدار TDS را اندازه گیری کنید.
سنجش سختی آب با تیتراسیون کمپلکسومتری
یکی از اصلی ترین روش های تعیین سختی آب و اندازه گیری درجه آن، استفاده از تیتراسیون و محلول اسید اتیلن دی آمین تترا استیک می باشد. در این روش ابتدا به 50 میلی لیتر آب نمونه برای آزمایش نیاز می باشد. سپس 5 قطره از شناساگر ECBT و 3 میلی لیتر از بافر با PH=10 به آب نمونه اضافه کنید. در نهایت با EDTA 0,01 مولار محلول را داخل بورت تیتر کنید. پس از تغییر رنگ محلول با رابطه زیر درجه سختی آب محاسبه خواهد شد.
اگر مقدار محاسبات 5 تا 55 بدست آمد نشان دهنده سبک و نرم بودن آب است. آب با سختی کم مقدار 56 تا 100 و درجه متوسط 101 تا 200 و آب سخت 201 تا 500 خواهد بود.
در نهایت پس از اندازه گیری درجه سختی آب، تجهیزات و روش مورد نیاز برای کاهش املاح و تبدیل آن به آب نرم انتخاب میشود. آب هایی که دارای درجه سختی کمی هستند، در اغلب مواقع با حرارت دهی به کیفیت مطلوب دست پیدا می کنند و آب های خیلی سخت با سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک بهبود پیدا می کنند.
دیدگاهتان را بنویسید