سختی و سنگینی آب

شاید تا به حال بارها و بارها در باره سختی آب و یا سنگینی آب شنیده باشید. اما هنوز تعریف دقیقی از این مفاهیم در ذهن نداشته باشید.
بسیاری از مردم این دو مفهوم را به یک معنا می دانند و تفاوتی بین این دو قائل نیستند. عده زیادی نیز واژه "سختی آب" را به جای "سنگینی آب" استفاده می کنند.

در اینجا به توضیح این مفاهیم و تفاوت های بین این دو مفهوم می پردازیم.

سنگینی آب (TDS)

TDS مخفف عبارت Total Dissolved Solid به معنای " کل جامدات محلول" است. منظور از TDS کل مواد جامد محلول در آب است که برابر مجموع غلظت همه یونهای موجود در آب می باشد. مواد محلول در آب ممکن است از نظر ماهیت « آلی » یا « معدنی » باشند.

مواد غیر آلی ( معدنی ) حل شده در آب شامل : مواد معدنی ، فلزات و گازها می باشند. بعضی از مواد آلی به صورت ذرات کلوییدی هستند اما بیشتر مواد آلی به صورت محلول هستند. آلاینده های آلی ممکن است باعث بو ، رنگ و طعم نامطبوع آب شوند.

مواد حاصل از تجزیه گیاهان ، مواد شیمیایی آلی و گازهای آلی ، اجزای آلی محلول در آب را تشکیل می دهند.
بسیاری از مواد حل شده در آب نامطلوب هستند.مواد معدنی، گازها و مواد آلی حل شده در آب ممکن است موجب بروز رنگ ، طعم و بوی نامطلوب شوند. برخی از ترکیبات شیمیایی ممکن است سمی باشند و برخی از اجزای آلی محلول به اثبات رسیده است که سرطانزا هستند. البته باید توجه داشت که تمامی مواد محلول در آب نامطلوب نیستند. اما میزان مواد محلول مطلوب در آب بسیار اندک است.

واحد سنجش TDS ، میلی گرم در لیتر Mg/l می باشد که از آن با اصطلاح PPM یاد می کنند.
بنابراین جامدات و ناخالصی هایی که با عبور آب از سطوح و اعماق زمین در آب حل می شوند تشکیل TDS آب را می دهند. این همان مفهومی است که عموم مردم از آن به عنوان " سنگینی آب" یاد می کنند.

شاید بارها شنیده باشید که گفته می شود آب فلان منطقه "سنگین" است و آب منطقه ای دیگر " سبک " است. منظور از این عبارات همان تفاوت TDS آب مناطق مختلف است. باید توجه داشت که این مفهوم با مفهوم علمی "آب سنگین" که یک مفهوم در شیمی آب است متفاوت است. آب سنگین یکی از ایزوتوپ های مولکول آب است و با عبارت عامیانه " سنگینی آب" متفاوت است.

آنچه مسلم است هرچقدر ناخالصی های محلول ( خصوصا آن دسته از ناخالصی ها که برای بدن مضر هستند نظیر نیترات ) در آب کمتر باشد آب گواراتر و سالم تر خواهد بود. از طرفی کاهش TDS ممکن است تغییر طعم آب را به دنبال داشته باشد و از آنجا که طعم و مزه آب یک پارامتر نسبی است و برای مصرف کنندگان مختلف متفاوت است، آستانه تغییر مزه نیز قابل اندازه گیری نبوده و لذا در استاندارد ذکر نشده است.

می توان با کاهش TDS آب توسط دستگاههای تصفیه آب خانگی ، آبی به مراتب مطلوب تر و گواراتر تهیه و مصرف کرد. هر چه میزان TDS آب کمتر باشد، بر سلامت آب افزوده می شود. به وسیله تجهیزات تصفیه آب خانگی می توان میزان TDS آب را تا 90 در صد کاهش داد.

سختی کل (TH)

سختی کل جزئی از TDS است. منظور از سختی کل مجموع غلظت کلسیم و منیزیم موجود در آب است.بنا براین سختی آب ، بخشی از TDS آب است. عامل اصلی رسوب گذاری آب ، کاتیون های سختی با آنیونها در داخل آب واکنش داده و یک رسوب جامد ایجاد می نمایند. در آبهای طبیعی ، معمولا غلظت کلسیم حدود دو برابر منیزیم است در حالی که در آب دریا غلظت منیزیم حدود 5 برابر کلسیم می باشد.

میزان سختی را برحسب mg/li CaCo3 بیان می کنند.

اثرات منفی آب سخت

• باعث رنگین شدن ظروف سفالی و دیر پز شدن سبزیجات و بی رنگ شدن آنها می شود.
• باعث افزایش مصرف صابون و مواد شوینده می شود. ( یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب با صابون و مواد شوینده ترکیب شده و آن را به صورت نامحلول در آورده و با رسوب دادن مواد صابونی ، عملا صابون را از نقش اصلی آن یعنی تمیز کردن باز می دارند. )
• باعث ایجاد لکه روی محصولات نساجی و مواد غذایی می شود.
• باعث ترکیدگی دیگ های بخار ( به علت رسوب جداره داخلی دیگها ) می گردد.
• سبب رسوب املاح بر روی وسایل بهداشتی مانند دستشویی ، وان حمام و ... می شود.

بنابراین آنچه که باعث تشکیل رسوب در لوله ها، دیگ های بخار، کتری، اتوی بخار، چای ساز و ... می شود همان سختی آب است.
از آنجا که سختی آب جزئی از سنگینی آب (TDS) است لذا با کاهش سنگینی آب و سبک کردن آب می توان سختی را نیز کاهش داد و از ایجاد رسوب جلوگیری کرد.

یکی از بهترین روشهای کاهش سنگینی و سختی آب روش اسمزمعکوس است. این فناوری در دستگاههای تصفیه آب خانگی استفاده می شود و آب را تا 90 درصد خالص تر می کند. امروزه استفاده از دستگاههای تصفیه آب خانگی جهت کاهش سنگینی و سختی آب و حذف ناخالصی های مضر حل شده در آب نظیر نیترات، تبدیل به یک ضرورت در کل دنیا شده است.