کاهش سختی آب | کاهش سختی آب با آهک | آهک زنی

کاهش سختی آب با آهک : در این مقاله به بررسی کاهش سختی آب به روش آهک زنی که یکی از روش های سختی زدایی است می پردازیم. پس با ما همراه باشید.

آب فراوان ترین و مفیدترین ترکیب مایع در طبیعت است که غیر از مصارف خوراکی و زیست محیطی در صنعت نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. آب حلال خوبی برای بسیاری از مواد موجود در طبیعت می باشد، بنابراین آب های موجود در طبیعت از نظر شیمیایی خالص نیستند و همواره مقداری مواد غیر آلی ، آلی و گاز به صورت محلول در آن ها وجود دارد. کیفیت آب بر حسب نوع استفاده ای که از آن می شود از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.آنچه که در مورد آب از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و معمولا اندازه گیری می شود عبارتند از:

• کدورت
• سختی
• pH
• مقدار اسید های معدنی آزاد
• مقدار CO2 محلول
• میزان یون ای کلرید، سولفات، نیترات و فلوراید
• میزان یون های سدیم، سیلیس، منگنز، آهن، آلومینیوم، مقدار آمونیاک، مقدار هیدروژن سولفید، مقدار نمک های محلول ، مقدار نمک های نامحلول و مقدار کل نمک ها

تعریف

سختی آب (water hardness) ناشی از وجود کاتیون های کلسیم و منیزیم درآب می باشد. هر چند که کاتیون های دیگر چون آهن و منگنز نیز می توانند موجب سختی آب شوند ولی چون غلظت آن ها درآب بسیار کم است اصطلاحا به مجموع کاتیون های کلسیم و منیزیم سختی آب می گویند. در آب های طبیعی معمولا غلظت کلسیم حدود دو برابر منیزیم است در حالی که در آب دریا غلظت منیزیم حدود پنج برابر کلسیم می باشد.

معمولا سختی آب را می توان به صورت های زیر بیان کرد:

الف- کل: مجموع غلطت یون کلسیم ومنیزیم.

ب- کربناتی یا موقتی: سختی برابر یا کمتر از قلیایت کل

ج- غیر کربناتی یا دائم: سختی بیش از سختی کربناتی که برابر با اختلاف سختی کل و قابلیت کل است.

د- کلسیمی: قسمتی از سختی کل که ناشی از وجود یون کلسیم است.

ه- منیزیمی: قسمتی از سختی کل که ناشی از وجود یون منیزیم است.

منظوراز water hardness موقت یا کربناتی و یا به عبارت بهتر سختی بی کربناتی املاح بی کربنات کلسیم منیزیم است که در اثر حرارت دادن از حالت محلول به صورت غیر محلول در می آیند.  به عنوان مثال بی کربنات کلسیم محلول در آب در اثر حرارت به رسوب کربنات کلسیم تبدیل می شود.

H2O+Ca(HCO3)2 → CO2+2H2O+CaCO3

دیده می شود که اگر تجزیه بی کربنات کلسیم در محل یا زمانی نامطلوب اتفاق افتد علاوه بر ایجاد رسوب کربنات کلسیم گاز انیدرید کربنیک هم ایجاد می شود که باعث کاهش غیر کنترل شده  pH  می گردد.

سختی دائم

منظور از سختی دائم یا  غیر کربناتی املاح سولفات، کلراید ، نیترات و… کلسیم و منیزیم است. که در اثر حرارت دادن (پیش از آنکه در اثر تبخیر به صورت اشباع درآید) رسوب نمی کنند. از آنالیز آب خام (آب تصفیه نشده) می توان مقدار water hardness دائم و موقت را بصورت زیر محاسبه کرد:

اگر H سختی کل یعنی مقدار ( Ca+Mg کربنات وM )  قلیاییت کل برحسب معادل کربنات باشد آنگاه :

الف- اگرM H   باشد در این صورت سختی دائم = H-M  وسختی موقت =M

ب- اگر H=M  در این صورت water hardness دائم =0 وسختی موقت=M=H

ج- اگر M > H  درآن صورت سختی دائم =0 وداریم سختی موقت =H و بی کربنات سدیم =M-H

انوع آب

واحد اندازه گیری water hardness در کشور های مختلف متفاوت است .

فرانسه: یک درجه سختی معادل 10 میلی گرم کلسیم کربنات در یک لیتر آب است که به آن درجه هیدروتی متریک فرانسوی نیز می گویند

آلمان: معادل 10 میلی گرم آهک زنده cAo در یک لیتر آب

آمریکا: معادل 1 میلی گرم از یون های کلسیم و منیزیم در یک لیتر آب است

آب های طبیعی را معمولا بر حسب درجه سختیشان مطابق جدول زیر طبقه بندی می کنند: