سختی آب چیست؟

سختی آب كه معمولا قابلیت آب در فعل و انفعال با صابون را تداعی می‌كند، به مجموعه املاح «كلسیم» و «منیزیم» موجود در آب كه بر حسب میلی‌گرم در لیتر «كربنات كلسیم» بیان می‌شود، اطلاق می‌گردد.

سختی آب شاخص عناصر تشكل دهنده املاح محلول در آب نیست و فقط به برخی از آنیون‌ها و كاتیون‌های آب ارتباط دارد.

سختی آب در درجه اول به تركیبات كلسیم و منیزیم و به میزان كمتری به سایر یون‌های فلزی با ظرفیت بالا مانند سرب، استرنسیم، باریم و ... مربوط است.

سختی آب در سیستم متریك، بر حسب میلی‌گرم در لیتر كربنات كلسیم اندازه‌گیری می‌شود و در سایر سیستم‌های اندازه‌گیری واحدهای دیگری دارد.

سختی آب، عملا شاخص میزان فعل و انفعال آب با صابون است و برای شست‌وشو با آب‌های سخت‌تر به صابون زیادتری نیاز است.

آب‌های سخت در درجه حرارت بالا در جداره ظروف و در صنعت در دیگ‌های بخار، رسوبات كربنات كلسیم ایجاد می‌كنند.

تماس آب با تركیبات آهكی موجود در سطح زمین یا تشكیل‌دهنده‌های قشر خاك باعث ورود عوامل سختی در آب‌ها شده و معمولا آب‌های زیرزمینی از سختی زیادتری نسبت به آب‌های سطحی برخوردارند.

آب‌ها را از نظر سختی بر حسب میلی‌گرم در لیتر كربنات كلسیم به ترتیب زیر طبقه‌بندی كرده‌اند.

تركیبات كلسیم به میزان كم در آب حل می‌شوند؛ اما وجود گازكربنیك در آب باعث افزایش حلالیت این ماده می‌شود. به یاد داشته باشید که مصرف مواد غذایی، باعث ورود مقادیر قابل توجهی كلسیم و منیزیم به بدن می‌شود. روزانه تا 1000 میلی‌گرم كلسیم و 200-400 میلی‌گرم منیزیم جذب بدن هر انسان بالغ می‌شود که منبع اصلی آن محصولات لبنی و مواد گوشتی است.تجربه نشان داده است كه روزانه 35 درصد كلسیم و منیزیم مورد نیاز از طریق مصرف مواد غذایی، جذب بدن می‌شود.

عوارض مطلوب و نامطلوب مصرف آب‌های سخت و سبك به دو گروه آثار شیمیایی و فیزیولوژیكی تقسیم می‌شوند.

از مهم‌ترین آثار نامطلوب شیمیایی مصرف آب‌های سخت، ایجاد رسوبات سخت كربنات كلسیم در كتری، سماور و دیگ‌های بخار تاسیسات حرارتی منازل كه با آب در تماس هستند، است كه باعث بروز خسارات فراوان می‌شود.

از جمله آثار فیزیولوژیك آب‌های سخت می‌توان به تركیب منیزیم با یون سولفات و تشكیل سولفات منیزیم اشاره كرد كه اثر مسهلی دارد. آب‌های نرم با  pH پایین‌تر تمایل زیادتری در انحلال املاح و فلزات موجود در شبكه‌های توزیع آب دارند، به همین دلیل در این گونه آب‌ها همواره فلزاتی نظیر سرب، كادمیوم، روی و مس دیده می‌شود كه مصرف مداوم آنها هر كدام با اثرات فیزیولوژیك خاصی در مصرف كننده همراه است. تجربه نشان داده است كه وجود كلسیم با غلظت بالا در آب‌های آشامیدنی مانع جذب این فلزات در بدن می‌شود. این عامل سبب جانشین شدن سرب در اعضای بدن، به خصوص استخوان‌ها به جای كلسیم می‌شود.

بعضی دانشمندان معتقدند، بهتر است کلسیم و منیزیم لازم بدن توسط غذا تامین شود و حتی‌الامکان از آب‌های سبک برای شرب استفاده شود. باید توجه داشت که بدن نسبت به سنگینی موجود در آب مورد مصرف خود حساسیت دارد، چنانچه این نوشیدنی تغییر یابد، ممکن است در دستگاه گوارش ایجاد اخلال نماید و این موضوع را به اصطلاح آب به آب شدن می‌گویند.

هدف اولیه از یک سختی گیر آب مقابله با اثرات منفی آب سخت است. اگر چه آب سخت می تواند برای انسان ها، گیاهان و حیوانات مفید باشد ولی باعث ایجاد مشکلاتی در لوله ها و لوازم خانگی می گردد و باعث ایجاد هزینه های هنگفتی در هر سال می شود. از مزایای استفاده ازسختی گیر آب خوب می توان موارد زیر را نام برد.

مزایای سختی گیرمغناطیسی :

- سختی گیرمغناطیسی  از تشکیل رسوب درلوله ها و تجهیزات جلوگیری می کند .

- سختی گیرمغناطیسی رسوبات از قبل تشکیل شده را از جداره لوله ها و تجهیزات جدا نموده و همراه جریان آب دفع می کند .

- سختی گیرمغناطیسی موجب افزایش انتقال حرارت در مبدلها شده لذا موجب صرفه جویی در انرژی می شود .

- سختی گیرمغناطیسی موجب کاهش خوردگی و در نتیجه افزایش طول عمر لوله ها و تجهیزات می شود .

- حلالیت آبی که تحت تاثیر سختی گیرمغناطیسی قرار گرفته ، بالا می رود. لذا صابون، شامپو و سایر مواد شوینده بهتر کف خواهند کرد .

- بااستفاده از سختی گیرمغناطیسی دیگر نیازی به سختی گیرهای شیمیایی ، تبادل یونی و اسیدشویی نخواهد بود .

- سختی گیرمغناطیسی تنها موجب تغییرات فیزیکی در آب می گردد .

- سختی گیرمغناطیسی سازگار با محیط زیست بوده و برخلاف سختی گیرهای شیمیایی و تبادل یونی در کیفیت آب آشامیدنی تاثیری نداشته و کیفیت آب همچنان مطلوب باقی می ماند.

- سختی‌گیرهای مغناطیسی عملکردی کاملا متناسب با سرعت آب دارند در حالی که عملکرد سختی گیر الکترونیکی تقریبا مستقل از سرعت آب است.

- قیمت سختی گیرالکترونیکی نسبت به مغناطیسی پایین تراست به دلیل اینکه پروسه ساخت سختی گیرمغناطیسی هزینه بالایی دارد

- برای نصب سختی گیرهای مغناطیسی حتمانیاز به برش لوله ونصب فلنچ داریم ولی سختی گیر الکترونیکی برروی لوله نصب می شود بدون نیاز به تغییرات فیزیکی وبرش لوله

راه حل سختی زدایی آب شرب

یکی از روش‌های سختی‌زدایی، استفاده از سامانه‌های تصفیه آب خانگی است که با قیمت ناچیزی می‌توان آن را تهیه کرد. روش کار آنموئینگی معکوس یا همان اسمز معکوس (Reverse Osmosis) است. خروجی آب این دستگاه‌ها در حد آب آشامیدنی استاندارد گزارش شده است.