x بستن تبلیغات
آریاسم
تصفیه آب خانگی
تصفیه آب خانگی
سختی آب - سایت بهداشت محیط ایران
X
تبلیغات
نماشا
رایتل
سایت بهداشت محیط ایران
بهداشت محیط،آب وفاضلاب، مواد زائد ، بهداشت مواد غذایی،استخدامی بهداشت محیط

سختی آب

شرح کاملی از سختی آب

اساس سختی آب:

سختی آب (Hardner) ، اساسا به معنی ظرفیت آن در ترسیب صابون است
 
 
 
 

عناصر ایجاد کننده سختی آب :


صابون عمدتا توسط کلسیم و منیزیم قابل ترسیب است، ولی به غیر از آنها فلزات دیگری نظیر آلومینیوم ، آهن ، منگنز ، استرانسیم و روی نیز در ایجاد سختی آب شرکت می‌کنند، این دو عنصر اولی در مقادیر زیادی در آبهای طبیعی وجود دارند، لذا سختی آب بطور عمده بر اساس این دو عنصرسنجیده می‌شود. ولی با وجود این ، اگر مقادیر فلزات دیگر قابل توجه باشد، باید آنها را نیز محسوب داشت.

 

محاسبه سختی آب:

مقدار سختی آب ، برحسب اکی‌والان کربنات کلسیم آنها محاسبه و بیان می‌شود

تقسیم بندی سختی آب:

سختی آب را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد:

سختی موقت:

سختی موقت (Temporary Hardner) را سختی کربناتی (Carbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، مولود بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است که عمدتا به کمک حرارت و یا ازدیاد PH کاهش می‌یابد.


سختی دائم:

سختی دائم (Permanent Hardner) را سختی غیرکربناتی (Non Carbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، با حرارت دادن قابل حذف نیست.

 

 

 

طبقه بندی آب از لحاظ سختی :

 

 

طبقه بندی آب ها از لحاظ سختی بشرح ذیل است :

 

آب های سبک 150-0 میلی گرم در لیتر

آب های با سختی متوسط 300-150 میلی گرم در لیتر

آب های سخت 400-300 میلی گرم در لیتر

آب های خیلی سخت بیشتر از 400 میلی گرم در لیتر

 

اهمیت سختی آب:

مقدار سختی آب ، علاوه بر اینکه در آبهای صنعتی خیلی حائز اهمیت است، از نظر بهداشت عمومی هم اهمیت خاصی دارد.
آب های سخت در درجه حرارت بالا مشکلاتی را به همراه دارد از جمله در جداره کتری و دیگ های بخار رسوبات کربنات کلسیم ایجاد میکند.
جالب اینجاست مصرف آب های سخت تر بعلت وجود منیزیم و کلسیم مرگ های ناگهانی ناشی از امراض قلبی و عروقی را به شدت کاهش میدهد،
از طرفی کلسیم و منیزیم در آبهای آشامیدنی سخت ،مانع جذب فلزات سنگین نظیر سرب، کادمیوم، روی ،مس و رسوب آنها در استخوانها می شود.کلسیم که یکی از عوامل سختی آب است، در رشد استخوان و حفظ تعادل بدن دخالت داشته، ولی به همان اندازه ، سولفات کلسیم به علت کمی قابلیت هضم ، ناراحتیهایی در دستگاه هاضمه بوجود می‌آورد.
گاهی توصیه می‌شود که جهت تامین بهداشت و سلامت مصرف کنندگان ، آهک به آب آشامیدنی افزوده شود.
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

البته شایان ذکر است استاندارد بین المللی آب ایران حد نرمال آب شرب را با سختی 150 میلی گرم در لیتر و حداکثر مجاز جهت شرب سختی 500 میلی گرم در لیتر را مورد تایید قرار داده است. و در مناطق بعضی استانها بین سختی 280 میلی گرم در لیتر و متاسفانه تا 600 میلی گرم در لیتر هم مورد استفاده قرار می گیرد.
 
 
.
املاح محلول در آب و اثرات آنها:


املاح شامل :املاح موثر در تولید سختی و املاح غیر تاثیر گزار در سختی که در تولید سختی موثر نیستند و در واقع تاثیر قلائیت در سختی آب دارند که اگر قلیائیت کل آب ، مساوی یا بیشتر از سختی کل باشد، تمام سختی آب به صورت سختی کربناتی خواهد بود. در صورتی که قلیائیت کل ، کمتر از سختی باشد، سختی کربناتی آب معادل قلیائیت بوده و سختی دائم ، اختلاف بین سختی کل و قلیائیت است.



واحد های بکار رفته در سختی آب:

در صورتی که مقادیر کاتیونهای مختلف برحسب میلی گرم بر لیتر (ppm) در دست باشد، معمولا جهت سهولت ، به کمک فاکتورهایی که از تقسیم وزن مولکولی کربنات کلسیم به وزن اتمی هر یک از عناصر بدست آمده ، کلیه این مقادیر برحسب کربنات کلسیم محاسبه و بیان می‌گردد. سختی آب ، معمولا بر حسب ppm یعنی mg/lit بیان می‌شود. علاوه بر این ، واحدهای آلمانی ، انگلیسی ، فرانسوی ، آمریکایی را نیز در بیان آن بکار می‌برند؛

هر یک از درجات فوق به ترتیب برابر 17.9 و 14.3 و 10 و 17.2 میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است
 
 
 
 

 

مشکلاتی که آب سخت ایجاد می کند :


ایجاد رسوب در دیگهای بخار و برجهای خنک کننده و همچنین چیلر و سایر سیستمهای حرارتی.

- وجود سختی در آب عامل عدم ایجاد کف مواد شوینده در مصارف شستشو بطوریکه شستشو با آب سخت باعث مصرف 2 برابر مواد شوینده می شود.

- در صنایع تولیدی رنگرزی باعث افت کیفیت رنگ می شود. در مصارف شرب باعث سوء هاضمه و بروز بیماریهای کلیوی ، عفونتهای داخلی خواهد بود.



.




سختی آب

 

یکی از عمده ترین مشکلات مربوط به آب سختی آن است که همه ساله میلیونها دلار در جهان صرف نگهداری وتعمیرات تجهیزات و لوله‌کشی‌های آسیب دیده از آن می‌شود این مساله عامل اصلی گشوده شدن زمینه ای بنام سختی گیری و صنایع مربوط به آن شده است.

 

مکانیزم ایجاد سختی آب بدین صورت است که بخار آب در جو چگالیده شده، دی اکسید کربن هوا را در خودحل می‌کند و تشکیل اسید ضعیفی بنام اسید کربنیک می‌دهد این اسید همراه با قطرات باران به زمین می‌بارد.

 

 

از خاکهای سطحی عبور کرده و به بستر‌های سنگی زیر زمین که معمولاً سنگ آهک می‌باشند میر سد سنگ آهک مخلوطی از کربنات کلسیم و منیزیم می‌باشد اسید ضعیف، آهک را در خود حل می‌کند و موجبات سختی آب را فراهم می‌آورد.

 

 

منیزیم و کلسیم به عنوان عناصر دو قلوی سختی زا شهرت دارند و از آنجایی که از لحاظ خواص به هم نزدیک هستند هرچه در باره آنها طرح گردد در باره دیگری نیز صادق است.

 

 

سختی آب ناشی از یونهای کلسیم، منیزیم، باریم، هیدرو کربنات، کلر، سولفات و نیتراتها و آهن و منگنز می‌باشد ولی چون غیر از ترکیبات کلسیم و منیزیم سایر ترکیبات قابل صرفنظر کردن هستند (بدلیل غلظت بسیار کم آنها) بنا براین اصطلاحاً به مجموع کاتیونهای کلسیم و منیزیم سختی آب می‌گویند معمولاً سختی آب به دو قسمت موقت و دائم تقسیم می‌شود.

 

ب- سختی موقت

 

 

 

منظور از سختی موقت یا سختی کربناتی و یا سختی بی کربناتی، املاح بی کربنات کلسیم و منیزیم است که دراثر حرارت دادن از حالت محلول بصورت غیر محلول در می‌آید مثلاً بی کربنات کلسیم در آب در اثر حرارت به رسوب کربنات کلسیم تبدیل می‌شود .

 

پ- سختی دائم

 

 


سختی دائم یا سختی غیر کربناتی، املاح سولفات، کلراید، نیترات و... و کلسیم و منیزیم است که به مقدارمعینی تابع درجه حرارت آب است بصورت محلول در آب می‌باشد ولی در اثر ازدیاد درجه حرارت و بخار شدن آب،حد حلالیت تقلیل یافته و در نتیجه رسوب ظاهر می‌گردد.

 

ت- سختی کل

 

 

سختی کل عبارت از مجموع سختی کربناتی و غیر کربناتی یعنی سختی غیر کربناتی+ سختی کربناتی =سختی کل

 

 

آب مهمترین سیال در حرارت و برودت است که وظیفه انتقال گرما در مبدلهای حرارتی را به عهده دارد .

 

در برجهای خنک کن، بویلرها و چیلرها از آب به عنوان مایع مبدل استفاده می‌شود بطوریکه گردش آب موجب تبادل حرارتی می‌گردد.

 

معمولا آب استفاده شده در کاربردهای حرارتی و برودتی از نوع آب سخت (با سختی بیش از 150 ppm) است که توضیحات آن در شرح کامل سختی گیر داده شده است.

 

آبهای سخت تشکیل رسوب کربنات کلسیم می‌دهند که مشکلات متعددی را بوجود می‌آورد . این پوسته به شکل رسوب بر روی سطوح داخلی لوله‌های حامل آب باعث کاهش ظرفیت انتقال جریان آب و انتقال جریان حرارت می‌شود.

 

 


هنگامی‌که آبهای سخت حرارت داده می شوند تشکیل رسوب خیلی سریعتر انجام می‌گیرد که مشکلات زیادی را در بویلرها و مبدلهای حرارتی به وجود می‌آورند.

 

یک لایه رسوب به قطر یک میلیمتر بر روی سطوح گرم کننده یک آب گرم کن بصورت عایق حرارتی عمل کرده و در نتیجه تقریباً %10 افزایش هزینه به وجود خواهد آمد.

 

تشکیل رسوب در جدارها و دیوارها باعث آسیبهای فراوانی به تأسیسات حرارتی و برودتی میشود که مهمترین آنها کاهش بازدهی مبدلها و در نتیجه افزایش انرژی راهبردی است .

 

آنالیز شیمیایی رسوب نشان میدهد که ترکیب اصلی تشکیل دهنده کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریم، سیلیکا و آهن است که در صد فراوانی کربنات کلسیم بیشتر از ترکیبات دیگر می‌باشد.

 

 


ث- رسوب

 

در تبدیل سختی آب به رسوب و تشکیل آن در سیستم‌ها، سه پارامتر مهم نقش اساسی را ایفا می‌کنند. این عوامل عبارتند از: دما، قلیاییت و فشار

 

 

 

1- دمای آب

 

 


افزایش دمای آب باعث کاهش حلالیت فلزات قلیایی خاکی و ترکیبات آنها (بارزترین نمونه آن کلسیم می‌باشد) در آب شده و افزایش رسوب گذاری را در پی خواهد داشت.

 

2- قلیاییت آب

 

 

 

با کاهش اسیدیته و افزایش قلیاییت آب، حلالیت آن نیز کمتر شده که نتیجه آن افزایش رسوب خواهد بود. نمودارکاهش حلالیت با افزایش قلیائیت

 

 

3-فشار آب

 

 

 

کاهش فشار آب، کاهش حلالیت را در پی خواهد داشت که ماحصل آن نیز مانند موارد قبلی، افزایش میزانرسوب‌گذاری خواهد بود.

 

 

ج- روش‌های مهار املاح و رسوب آب

 

 

 

برای برطرف کردن آثار آب سخت، روش های گوناگونی وجود دارد که مهمترین آنها روش های زیر است:

 

 

1- روش تبادل یونی

 

 


- یکی از روشهایی که موجب حذف املاح وکاتیون‌ها و آنیون‌های تشکیل دهنده هدایت الکتریکی آب می‌گردد سیستمی با روش تبادل یونی است در این روش از فرآیند تعویض یونی استفاده میگردد و در عین حال سیستمهای اسمز معکوس می‌توانند به عنوان مکمل سیستمهای دی یونایزر استفاده شوند.

 

 

اگر بخواهیم املاحی را که باعث ایجاد رسوب می‌شود( سختی) حذف کنیم از سختی گیر استفاده می‌کنیم و اگر بخواهیم آب فاقد کلیه املاح باشد از دیونایزر استفاده می‌کنیم.

 

 

رزین‌های موازنه کننده یون، ذرات جامدی هستند که می‌توانند یونهای نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان بر لیتر از یون مطلوب، با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.

 

 

این روش برای محلولهای با غلظت نسبتاً بالا امکان‌پذیر است ولی از نظر اقتصادی اگر T.D.S آب ورودی (آب خام) کمتر از 700 ppm باشد این فرایند مقرون به صرفه است.

 

این کاتیونهای متحرک می‌توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند به همین صورت یک تعویض کننده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون‌های متحرکی مثل یا به آن متصل می‌باشد.

 

در اثر تعویض یون، کاتیون‌ها یا آنیون‌های موجود در محلول با کاتیون‌ها و آنیون‌های موجود در رزین تعویض می‌شود، بگونه‌ای که هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می‌ماند.

 

 

 

طبقه‌بندی رزین‌ها

 

 

رزین‌ها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری رزین به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

 

 

رزین‌های کاتیونی قوی SAC (Strong acidis Cation) 

 

رزین‌های کاتیونی ضعیف WAC (Weak acids Cation)

 

 

رزین‌های آنیونی قوی SBA (Strong basic anion) 

 

رزین‌های آمونیونی ضعیف ( WBA (Weak basic anion

 

بطور کلی رزین‌های نوع قوی در یک محدوده وسیع PH و رزین‌های نوع ضعیف در یک محدوده کوچک از PH مناسب هستند. ولیکن با استفاده از رزین‌های نوع ضعیف، صرفه‌جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای احیا رزین را باعث می‌شود.

 

 

رزین‌های کاتیونی قوی قادر به جذب کلیه کاتیونهای موجود در آب می‌باشد ولی نوع ضعیف قادر به جذب کاتیونهای هستند که به قلیائیت آب مرتبط است و محصول سیستم اسید کربنیک است.

 

مزیت رزین‌های کاتیونی ضعیف بازدهی بالای آنها در مقایسه با رزینهای کاتیونی قوی می‌باشد، در نتیجه باعث تولید پساب کمتر در احیا مکرر می‌گردد.

 

اصولا زمانی که هدف جداسازی کلیه کاتیونها، آب است ،بکارگیری توام رزین کاتیونی قوی و ضعیف اقتصادی تر از بکارگیری رزینهای کاتیونی قوی می‌باشد.

 

رزین‌های آنیونی قوی قادر به جذب کلیه آنیونهای موجود در آب بوده ولی رزین‌های آنیونی قادر به جذب آنیون اسیدهای قوی نظیر اسید سولفوریک، کلریدریک و نیتریک می‌باشد.

 

رزین‌های آنیونی ضعیف مقاوم تر از رزینهای آنیونی قوی بوده و به همین جهت در سیستم‌های تصفیه آب، رزین‌های آنیونی قوی در پاین دست رزینهای آنیونی ضعیف قرار می‌گیرند.

 

 

برخی از کاربردهای رزین‌ها 

 

رزین‌های کاتیونی سدیمی‌ ، نه تنها کاتیون‌های سختی آور آب ،بلکه همه یون‌های فلزی را با سدیم تعویض می‌کنند.

 

برای احیا این نوع رزین‌ها کافی است که رزین را با آب نمک شست و شو دهیم تا رزین به فرم اولیه خود برگردد.

 

 

با رزین‌های کاتیونی چه نوع هیدروژنی و چه نوع سدیمی‌می‌توان آهن و منگنز را چون بقیه کاتیونها حذف کرد اما به علت امکان آلوده شدن رزین‌ها معمولا مشکلاتی داشته و باید نکاتی را رعایت کرد.

 

1- اولا باید دقت کرد که قبل از حذف یون آهن توسط رزین هیچ هوایی با آب در تماس قرار نگیرد چون در اثر مجاورت

 

با هوا، آهن و منگنز محلول در اب اکسیده شده و غیر محلول در می‌آیند و در نتیجه روی ذرات رزین رسوب کرده و باعث آلوده شدن رزین می‌گردد.

 

2- حذف سیلیکات از آبهای صنعتی با استفاده از رزین‌های آنیونی قوی

 


3- حذف آمونیاک از هوا بوسیله زئولیت‌های طبیعی اصلاح شده

 

 


محاسبه و انتخاب واحد تبادل یونی


اگر بخواهیم آب بدون یون داشته باشیم باید از دی یونایزر استفاده کنیم، بدین منظور از دو و یا چند دستگاه تبادل یونی کاتیونی و آنیونی که بصورت سری قرارگرفته باشند استفاده می‌کنیم .

 

بنابراین مبادله کننده یونی اولی از نوع کاتیون هیدروژنی بوده و مبادله کننده یونی دومی‌ از نوع آنیونی هیدروکسیلی می‌باشد برای محاسبه واحد تبادل یونی، ابتدائاً باید آنالیز آب را داشته باشیم.

 

به طور کلی برای سیستم تبادل یونی نیاز به چند فاکتور برای محاسبه سیستم سختی گیر است ، و با در نظر گرفتن میزان نیاز از مصرف آب تولیدی، و آب تولیدی جهت مصارف چه کاری مورد استفاده قرار میگیرد را باید در نظر گرفت که متخصص امر، با اعلام موارد فوق سختی گیر مورد نیاز کارفرما را طراحی خواهد کرد.

 

 

دی یونایزر

 


صنعت هایی  نظیر دارو سازی ، آب مقطر سازی ، تولید کنندگان قطعات الکترونیکی ، بعضی از تولید کنندگان قطعات خودرو و غیره ، به آب با کیفیت بالا وبدون یون نیاز دارند.


دی یونایزر دستگاهی است شامل یک ستون آنیونی، و آنیونی که قابلیت تولید آب بدون یون با هدایت الکتریکی زیر 1میکروزیمنس را دارا می‌باشد.

 

در ستون کاتیونی کلیه کاتیون‌ها شامل کلسیم، منیزیم سدیم،پتاسیم ودر ستون آنیونی کلیه آنیونها شامل کربنات سولفات، کلراید نیترات وسیلیکات حذف می‌گردند.

 

یونهایی که در اکثر سیستمهای آبی طبیعی در اندازه‌گیری T.D.S مشاهده می‌شود، در جدول زیر آورده شده است.

 

آنهایی که در قسمت اجزای اصلی لیست شده اند، غالباً برای مشخص کردن میزان جامدات محلول آب کافی بوده، و اینها یونهای معمول (Common Ions) نامیده می‌شود.

 

 



 

نکات مهم در مورد سیستم تبادل یونی

                                   


شرایط و مقادیر مجاز آب ورودی به دستگاه تبادل یونی

 

 



 

- برای تصفیه آب نباید رزین‌های آنیونی پیش از کاتیونی قرار گیرد زیرا PH آب خروجی از دستگاه تبادل یونی کاتیونی قلیایی بوده و برخی از کاتیونها روی آنیونها رسوب کرده و باعث تخریب رزینها می‌شوند.

 

 

- آب عبوری از ستون تبادل یونی همیشه باید بدون مواد کلوئیدی و معلق باشد مواد ریز معلق موجب مسدود شدن خلل و فرج رزین‌ها می‌شود.

 

 

- جهت نگهداری طولانی مدت رزین‌ها و جلو گیری از تخریب و آسیب دیدن آنها در توقف‌های طولانی مدت، می‌توان رزین را توسط کلرید سدیم اشباع کرد.

 

 

- قیمت رزین‌های آنیونی به دلیل پیچیده بودن فرایند تولید آنها خیلی بیشتر از رزین‌های کاتیونی می‌باشد.

 

 

- به دلیل اسیدی و یا قلیایی بودن آب درون دستگاههای مبادله کننده یونی کاتیونی و آنیونی، جداره داخلی مخازن بایستی در مقابل اثرات خورندگی آن مقاوم باشد.

بنابراین بایستی یا از مخازن فایبر گلاس ویا استنلس استیل برای سیستم هایی که لازم به احیاء توسط اسید می باشد تعبیه گردد و اگر نحوه احیاء با کلرید سدیم می باشد اکتفا به مخازن فولاد کربنی با پوشش درونی اپوکسی یا پوشش درونی پلاستیکی استتار شود.

 

شایان توجه است بخشی از طراحی و تولید دستگاههای مبادله کننده یونی از سوی این صنایع از جنس F. R. P استفاده می‌شود که برای هر ماده شیمیایی مناسب است، و مزیت این مخازن در زمان عدم شستشوی رزین ها که به حالت اشباء می مانند و احیاء نمی گردند با اسید قابل احیاء هستند چرا که بستر شستشو برای رزین ها با توجه به نوع مخزن آماده است.

 

 

- آب مقطر، آب تولید شده توسط R.O و یا الکترودیالیز دارای یون می‌باشند برای تهیه آب بدون یون لازم است یک سیستم تبادل یونی به دنبال سیستمهای فوق قرار داده شود.

 


سختی‌گیر

 

 

از آنجاییکه در دیگهای بخار و آب گرم و آب داغ سختی باعث ایجاد رسوب می‌شود پس باید سختی را حذف نمود لذا بدین منظور از سختی‌گیر که هم سختی موقت و هم سختی دائم را حذف می‌کنند استفاده می‌شود.

 

 

در محاسبه و انتخاب یک سختی گیر پارامترهای زیر موثرند:

 

 

1- دبی آب ورودی به سختی گیر

 

2- سختی آب ورودی

 

 

3- نوع و ظرفیت رزین

 

4- سیکل احیاء و شستشو (فاصله زمانی بین دو تا احیاء رزین‌ها)

 

 

از مشخصه‌های مهم سختی‌گیرها، نوع رزین، حجم رزین، ابعاد سختی‌گیر (قطر و ارتفاع) و جنس سختی‌گیر می‌باشد.

 

سازندگان رزینها معمولاً مشخصات کاملی از محصولات تولیدی خود را ارائه می‌دهند سپس با توجه به فرمول ذیل ظرفیت رزین را بدست آورده سپس حجم رزین را حساب می‌کنیم:

 

 

 

M=TH(ppm)×V (gpm) ×T(min)/17.1

 

R.V=V/R.C 

 

که M مقدار سختی آب (در فاصله دو احیاء) به گرین.

 

R.Vحجم رزین به فوت مکعب.

 

Thسختی کل ورودی به V .

 

gpm دبی آب سختی گیری شده به گالن بر دقیقه(آب تغذیه – معمولاً 2% تا4% آب در گردش سیرکولاسبون)

 

Tزمان بین دو احیاء (سیکل احیاء به دقیقه معمولاً ضریبی از شبانه روز مثلاً 24 ، 48 و یا 72 ساعت)

 

R.C ظرفیت رزین بر حسب گرین بر فوت مکعب (معمولاً 30،000 تا 40،000)

 

دستگاه سختی گیر را به شیوه یی طراحی میکنند که از سطح مقطع (کف نازلها) تا بالا به صورت افقی ایستاده با توجه به تزریق رزین در درون مخزن از سطح رزین تا کف نازل به عمق 24 تا 36 اینچ باشد.





مقدمه:
سختی آب یکی از عوامل تاثیر گذار در گوارایی آب است که در اثر وجود املاح کلسیم و منیزیم در آب ایجاد می شود. این عامل که به صورت ظاهری به جهت رسوب در کتری، سماور و تاسیسات قابل تشخیص است، حساسیت های زیادی در بین مردم ایجاد کرده است از جمله شایعاتی در خصوص بیماری های کلیوی و ایجاد سنگ کلیه که نتیجه آن رجوع به آب های بسته بندی شده و تصفیه خانگی است.
در این مقاله به علل ایجاد سختی آب، مضرات و مزایا و راه های رفع آن و مقایسه ای بین آب شرب لوله کشی و آب های بطری شده و تصفیه خانگی می پردازد.

علل ایجاد سختی در آب:
وجود کاتیون های فلزی دو ظرفیتی مانند کلسیم، منیزیم، استرانسیم، آهن و منگنز باعث ایجاد سختی در آب می شوند، هرچند به علت ناچیز بودن غلظت کاتیون های استرانسیم، آهن و منگنز، علت اصلی سختی در آب مربوط به کلسیم و منیزیم است.

واحد بیان سختی:
در کشور ما سختی آب را بر حسب میلی گرم در لیتر بیان می کنند و یک درجه سختی معادل یک میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است.

طبقه بندی آب ها از نظر میزان سختی:
معمولا بسته به میزان سختی، آب ها را به چهار گروه تقسیم می کنند:
الف) آب های سبک : میزان سختی بین 0 تا 75 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم (Soft water)
ب) آب های نیمه سخت: میزان سختی بین 75 تا 150 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم (Moderately hard water)
ج) آب های سخت: میزان سختی بین 150 تا 300 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم (Hard water)
د) آب های بسیار سخت: میزان سختی بیش از 300 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم (Very hard water)

مقدار استاندارد سختی در آب:
طبق استاندارد شماره 1053 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران ویرایش 5 مورخه 11/12/1388 میزان حداکثر مطلوب سختی در آب 200 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم و حداکثر مجاز آن 500 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم است. لازم به ذکر است سازمان بهداشت جهانی حدی برای سختی آب توصیه نکرده است و واحد مجاز اشاره شده در ان از نظر فنی مهندسی و اقتصادی است.

فواید آب سخت:
آب سخت برای انسان مضر نیست بلکه مفید است و معمولا شکستگی استخوان های آنهایی که آب سخت می آشامند زودتر بهبودی حاصل می کند و بیماری راشیتیسم کمتر در این اشخاص دیده می شود.

مشکلات مربوط به سختی آب:
آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چای و قهوه می شود. پخته نشدن حبوبات با آب سخت، ضرر رساندن به جداره دیگ های بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ و همچنین ایجاد رسوب در ظروف، تاسیسات و گرفتگی لوله های آب گرم، شوفاژها، بویلرها و انفجار دیگ های بخار از معایب آب سخت است. در ضمن کاتیون های کلسیم و منیزیم با صابون واکنش داده و جایگزین سدیم موجود در صابون می شوند و از کف کردن صابون در آب جلوگیری می کنند و لذا از قدرت پاک کنندگی صابون کاسته می شود.
هرچند مطالعات اپیدمیولوژی نشان داده اند در مناطقی که از آب های سخت استفاده می کنند بیماری های قلبی و عروقی مثل سکته قلبی و فشار خون کمتر مشاهده شده است. از طرفی آب های خیلی سبک بی مزگی ناخوشایندی دارند.