آب، مایه حیات و یکی از فراوان ترین ترکیبات روی زمین و از مهم ترین منابع طبیعی است. این ماده از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده و فرمول شیمیایی آن نیز H₂O است. پیوندهای قوی بین اتم های هیدروژن و اکسیژن، خواص منحصر به فردی به آب بخشیده است. آب در سه حالت جامد (یخ)، مایع و گاز (بخار) وجود دارد و نقش بسیار مهمی در چرخه آب و حیات موجودات زنده ایفا می کند. به طور خلاصه، آب از دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده و خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی دارد که آن را برای حیات ضروری می سازد. آب ها از نظر کیفیت و ترکیبات شیمیایی با هم متفاوت هستند. یکی از ویژگی های مهم آب، سختی آن است.
سختی آب چیست؟
سختی آب به مقدار املاح معدنی کلسیم و منیزیم موجود در آب گفته می شود. این املاح معمولاً به صورت بی کربنات، سولفات یا کلرید در آب وجود دارند. هرچه مقدار این املاح بیشتر باشد، سختی آب بیشتر است. انواع سختی آب عبارتند از:
- سختی موقت (کربناتی): این نوع سختی به دلیل وجود بی کربنات های کلسیم و منیزیم ایجاد می شود. با جوشاندن آب، این املاح رسوب کرده و سختی آب کاهش می یابد.
- سختی دائم (غیرکربناتی): این نوع سختی به دلیل وجود سولفات ها و کلریدهای کلسیم و منیزیم ایجاد می شود. با جوشاندن آب، این املاح رسوب نمی کنند.
- سختی کل: مجموع سختی موقت و دائم را سختی کل می گویند.
دلایل و اثرات سختی آب
دلایل سختی آب دو مورد است. اولین مورد عبور آب از لایه های آهکی و گچی و دومین مورد انحلال املاح موجود در خاک در آب می باشد. اثرات سختی آب نیز سه مورد زیر است:
- تشکیل رسوب: املاح موجود در آب سخت، با حرارت دیدن یا تبخیر آب، رسوب کرده و روی سطوحی مانند دیگ های بخار، لوله ها و تجهیزات دیگر تشکیل می شوند. این رسوبات باعث کاهش راندمان حرارتی، افزایش مصرف انرژی و خوردگی تجهیزات می شوند.
- کاهش کف کنندگی صابون: املاح موجود در آب سخت با صابون واکنش داده و باعث تشکیل رسوب شده و در نتیجه کف کنندگی صابون کاهش می یابد.
- تاثیر بر پوست و مو: آب سخت می تواند باعث خشکی پوست و مو شود.
روش های کاهش سختی آب
موارد زیر روش های کاهش سختی آب هستند:
- روش های حرارتی: جوشاندن آب، یکی از روش های ساده برای کاهش سختی موقت آب است.
- روش های شیمیایی: استفاده از مواد شیمیایی مانند کربنات سدیم، برای نرم کردن آب.
- روش های فیزیکی: استفاده از دستگاه های تصفیه آب مانند اسمز معکوس، تبادل یونی و تقطیر.
اهمیت کنترل سختی آب
کنترل سختی آب در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، دارویی، نساجی و نیروگاه ها بسیار مهم است. زیرا سختی آب می تواند بر روی کیفیت محصولات، عملکرد تجهیزات و هزینه های تولید تاثیرگذار باشد. به دلایل زیر کنترل سختی آب مهم است:
- کاهش رسوب گذاری: املاح موجود در آب سخت با حرارت دیدن یا تبخیر آب، رسوب کرده و روی سطوح مختلف مانند دیگ های بخار، لوله ها و تجهیزات دیگر تشکیل می شوند. این رسوبات باعث کاهش راندمان حرارتی، افزایش مصرف انرژی و خوردگی تجهیزات می شوند.
- افزایش عمر تجهیزات: با کاهش تشکیل رسوب، عمر مفید تجهیزات صنعتی و خانگی افزایش می یابد و هزینه های تعمیر و نگهداری کاهش می یابد.
- بهبود کیفیت شست و شو: آب سخت با صابون واکنش داده و باعث کاهش کف کنندگی صابون و در نتیجه کاهش کیفیت شست و شو می گردد. همچنین، رسوبات ناشی از سختی آب بر روی لباس‌ها و ظروف باقی مانده و باعث ایجاد لکه می شوند.
- حفاظت از پوست و مو: آب سخت می تواند باعث خشکی پوست و مو شود.
- بهبود طعم و مزه آب: آب سخت ممکن است طعم و مزه نامطبوعی به آب بدهد.
- حفاظت از محیط زیست: در برخی صنایع، آب سخت می تواند باعث آلودگی محیط زیست شود.
در چه صنایعی کنترل سختی آب اهمیت بیشتری دارد؟
در صنایع زیر استفاده از سختی گیر و در کل کنترل سختی آب درجه اهمیت بیشتری دارد:
- در صنایع غذایی، سختی آب می تواند بر روی طعم و کیفیت محصولات تأثیر بگذارد و همچنین باعث ایجاد رسوب در تجهیزات شود.
- در صنایع نساجی، سختی آب باعث کاهش کیفیت شست و شو و رنگرزی پارچه‌ها می‌شود.
- در صنایع دارویی، سختی آب می تواند بر روی کیفیت محصولات و فرایندهای تولید تأثیر بگذارد.
- در نیروگاه ها، سختی آب می تواند باعث ایجاد رسوب در لوله ها و دیگ های بخار شده و راندمان تولید انرژی را کاهش دهد.
- در صنایع شیمیایی، سختی آب می تواند بر روی واکنش های شیمیایی و کیفیت محصولات تأثیر بگذارد.
- معمولا در هر جایی که سازه مخزن وجود داشه باشد، کنترل سختی هم لازم می شود. سازه مخزن به ساختار کلی و اسکلت یک مخزن گفته می‌شود که برای نگهداری و ذخیره‌سازی انواع مختلف مواد مانند آب، مواد شیمیایی، سوخت و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سازه‌ها باید به گونه‌ای طراحی و ساخته شوند که بتوانند در برابر فشارهای داخلی و خارجی، تغییرات دمایی، زلزله و سایر عوامل محیطی مقاوم باشند.
TDS چیست؟
اگر برای شما هم سوال پیش آمده است که tds چیست؟ باید بگوییم که این عبارت مخفف عبارت Total Dissolved Solids به معنی میزان کل جامدات محلول در آب است. این پارامتر مقدار ذرات جامد محلول در آب اعم از مواد آلی و غیرآلی (معدنی) را تعیین می کند. این مواد شامل نمک ها، مواد معدنی، فلزات سنگین و سایر ترکیبات محلول در آب هستند. TDS یک شاخص مهم کیفیت آب است. مقدار بالای TDS می تواند نشان دهنده آلودگی آب با مواد شیمیایی، فاضلاب یا سایر آلاینده ها باشد. همچنین، TDS بالا می تواند طعم و مزه آب را تغییر داده و برای سلامتی مضر باشد. اگر TDS آب آشامیدنی شما بالا است، می توانید از دستگاه های تصفیه آب خانگی استفاده کنید تا TDS را کاهش دهید. همچنین، می توانید با شرکت آب و فاضلاب محلی خود تماس بگیرید تا مشکل را بررسی کنند. TDS بالا می تواند باعث طعم و مزه نامطبوع آب، مشکلات گوارشی، مشکلات پوستی و سایر مشکلات سلامتی شود. همچنین TDS پایین می تواند باعث طعم و مزه نامطبوع آب و مشکلات سلامتی شود.
استاندارد TDS آب آشامیدنی
استاندارد TDS آب آشامیدنی در بسیاری از کشورها بین ۲۰ تا ۵۰۰ قسمت در میلیون (ppm) تعیین شده است. با این حال، سازمان بهداشت جهانی (WHO) توصیه می کند که TDS آب آشامیدنی کم تر از ۵۰۰ ppm باشد.
چگونه TDS را اندازه گیری کنیم؟
TDS را می توان با استفاده از دستگاه های TDS متر اندازه گیری کرد. این دستگاه ها به طور معمول از یک سنسور هدایت الکتریکی استفاده می نمایند که میزان هدایت الکتریکی آب را اندازه گیری می کند. سپس، دستگاه این مقدار را به TDS تبدیل می نماید.
تفاوت سختی آب و tds
سختی آب و TDS دو پارامتر مهم برای سنجش کیفیت آب هستند، اما به دو مفهوم متفاوت اشاره دارند. در حالی که هر دو به میزان مواد معدنی موجود در آب اشاره دارند، اما تمرکز آن ها بر روی یون ها و مواد مختلفی است. سختی آب (Hardness) به مقدار یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب اشاره دارد. این یون ها با آنیون هایی مانند بی کربنات، سولفات و کلرید ترکیب شده و باعث سختی آب می شوند. سختی آب معمولاً به دلیل عبور آب از لایه های آهکی و گچی ایجاد می شود. سختی آب باعث ایجاد رسوب در لوله ها، کاهش کف کنندگی صابون، افزایش هزینه های انرژی و در برخی موارد مشکلات پوستی می شود.
TDS (Total Dissolved Solids) نیز به مجموع تمام جامدات محلول در آب اشاره دارد. این جامدات شامل مواد معدنی، نمک ها، فلزات و ترکیبات آلی هستند. TDS به دلیل انحلال مواد معدنی و آلی در آب ایجاد می شود. TDS بالا می تواند باعث طعم نامطبوع آب، مشکلات گوارشی و مشکلات پوستی شود. همچنین، TDS بالا نشان دهنده آلودگی آب با مواد شیمیایی و آلاینده ها است. TDS معمولاً با استفاده از دستگاه TDS متر اندازه گیری می شود.
تفاوت کلیدی سختی آب و tds موارد زیر است:
- تمرکز: سختی آب بر روی یون‌های کلسیم و منیزیم تمرکز دارد، در حالی که TDS به کل مواد جامد محلول اشاره دارد.
- اندازه‌گیری: سختی آب به طور مستقیم اندازه‌گیری نمی‌شود، بلکه از طریق محاسبه مقدار یون‌های کلسیم و منیزیم تعیین می‌شود. TDS با استفاده از دستگاه TDS متر قابل اندازه‌گیری است.
- اثرات: هر دو سختی آب و TDS می‌توانند اثرات نامطلوبی بر روی تجهیزات، سلامتی و محیط زیست داشته باشند، اما نوع اثرات آن‌ها متفاوت است.
نتیجه گیری
سختی آب به یون های کلسیم و منیزیم اشاره دارد و بیشتر بر روی عملکرد آب در مصارف خانگی و صنعتی تأثیر می گذارد. TDS به مجموع تمام جامدات محلول اشاره دارد و یک شاخص کلی از کیفیت آب است. TDS شامل سختی آب نیز می شود، به این معنی که تمام یون های کلسیم و منیزیم در TDS محاسبه می شوند، اما TDS شامل یون ها و مواد دیگری نیز می شود. در انتها باید بگوییم که اطلاعات ارائه شده در این متن صرفاً جنبه اطلاع رسانی داشته و برای تصمیم گیری های تخصصی، باید از مشاوره متخصصان استفاده شود.
