سختی آب و انواع آن

[azarafrooz 14,221]

[h=2]سختی آب کیفیتی است که بر اثر وجود بیش از اندازه نمک های محلول کلسیم و منیزیم و تا اندازه ای آهن، منگنز، آلومینیوم و روی در آن پدید می آید و سبب می شود که مصرف آب به طور کلی و به ویژه در صنعت دشواری هایی به وجود آورد.[/h][h=2]درجه سختی آب :[/h][h=2]

درجه سختی آب کیفیتی است که میزان سختی آب را مشخص می سازد. درجه سختی آب به طور کلی بر حسب میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب بیان می شود. یعنی 1 درجه سختی آب برابر 1 میلی گرم کربنات کلسیم است. اما در کشورهای مختلف، مقدار یک درجه سختی آب با هم تفاوت دارد. برای نمونه:

[/h][h=2]- یک درجه سختی آب در فرانسه، برابر 10 میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب در نظر گرفته می شود.[/h][h=2]- یک درجه سختی آب در انگلستان، برابر 14.3 میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب در نظر گرفته می شود.- یک درجه سختی آب در آلمان برابر 10 میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب می باشد.[/h][h=2]- یک درجه سختی آب در آمریکا، برابر 17.2 میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر (یا یک گرم کربنات کلسیم در یک گالن، 3.785 لیتر) آب برآورد می شود.امروزه، یک واحد همگانی برای درجه سختی آب وضع شده است که برابر 1 میلی اکی والان کربنات کلسیم (یا 50 میلی گرم کربنات کلسیم) در هر لیتر آب است.در برخی از کشورها، از جمله آمریکا و آلمان، امروزه درجه سختی آب را بر جسب ppm بیان می کنند.

مفهوم سختی کربناتی و غیر کربناتی :[/h][h=2]سختی کربناتی، بخشی از سختی آب است که به وجود کربنات ها و بی کربنات های کلسیم، منیزیم، آهن و ... در آن مربوط است.

[/h][h=2]سختی غیر کربناتی، بخشی از سختی آب است که از نمک های انحلال پذیر دیگر غیر از کربنات ها و بی کربنات ها یعنی سولفات ها، کلرید ها، نیترات های کلسیم، منیزیم، آهن ... موجود در آب ناشی می شود.[/h][h=2]مفهوم سختی موقت، سختی دائم و سختی کل آب :[/h][h=2]سختی موقت آب، بخشی از سختی آب است که از وجود بی کربنات های کلسیم، منیزیم، آهن در آن ناشی می شود و تنها با عمل جوشاندن می توان آن را برطرف کرد.سختی دائم آب به وجود نمک هایی غیر از بی کربنات فلزهای موجود در آب مربوط است و با عمل جوشاندن آب از بین نمی رود، بلکه برای از بین بردن آن باید از مواد شیمیایی مناسب استفاده کرد.[/h][h=2]مجموع سختی موقت و سختی دائم را، سختی کل آب می گویند. آبی که سختی کل آن از یک میلی اکی والان کربنات کلسیم کم تر باشد، آب نرم (شیرین) محسوب می شود.[/h]

[azarafrooz 14,221]

اندازه گیری میزان سختی آب :

به طورکلی دونوع سختی داریم : 1- دایم 2- موقت

وقتی که یونهایی مثل درآب حل شده باشداین آب دارای سختی است .

 

باعث می شودکه PH آب باران پایین آمده و آب خاصیت اسیدی پیداکند . که باحرارت دادن می توان یونهای فوق راخارج کرد .

 

چنین ترکیبی دارای سختی موقت است که می توان باحرارت دادن راجداکرد ولی اگراین یونهابه صورتی باشندکه به وسیلة حرارت دادن جدانشوندمی گوئیم ترکیب مادارای سختی دایم است . که می توان بااستفاده ازترکیباتی مثل ( کربنات سدیم ) یونهاراجداکرد .

سختی موقت + سختی دایم = سختی کل

موادموردنیاز :

1- متیل اورانژ 2- HCl

وسایل موردنیاز :

1- ارلن 2- بورت

• 1- شرح آزمایش :
  

درآزمایش اول برای اندازه گیری سختی موقت حدود100 cc آب شهر بر می داریم و 3 تا 4 قطره متیل اورانژ ( معرف ) به آن اضافه می کنیم وسپس به کمک 0.1 HCl نرمال آن راتیترمی کنیم . وقتی که رنگ زرد به نارنجی تبدیل شد به پایان تیترمی رسیم وحجم مصرفی اسید ( V ) را می نویسیم .

نرمالیتة اسید * حجم اسیدمصرفی = سختی موقت a = V x N

دراین مرحله 3.5 cc اسیدمصرف می شود .

a = 3.5 x 0.1 = 0.35 سختی موقت

[h=5]قسمت دوم : تعیین سختی داتم[/h]موادموردنیاز : 1- کربنات سدیم 2 -آب HCl -3

وسایل موردنیاز : 1- شعله 2- کاغذصافی 3- ارلن

شرح آزمایش : 1000 cc آب شهررابرداشته و 20 cc کربنات سدیم 0.1 نرمال به آن اضافه می کنیم . اجازه می دهیم که تمام آب بخارشده و فقط رسوب باقی بماندپس ازآن که تمام آب بخارشد 20 cc آب مقطر اضافه می کنیم وخوب هم می زنیم وسپس محلول رااضافه می کنیم . وقتی که محلول راصاف کردیم محلول زیر صافی را با استفاده از 0.1 HCl نرمال تیترمی کنیم حجم مصرفی اسیددراین مرحله است .

برابر 15.9 میلی لیتر

 

قسمت سوم :

درمرحلة سوم 20 cc کربنات سدیم 0.1 نرمال رابرداشته به کمک 0.1 HCl نرمال آن راتیترمی کنیم . ( البته قبل ازآن چندقطره متیل اورانژبه آن اضافه می کنیم ) . حجم مصرفی اسیددراین مرحله است . =11میلی لیتر

b=(15.9 - 11 ) 0.1 = 0.49 سختی دایم

سختی کل =420 gr/lit سختی کل

نتیجه گیری :

خواص فیزیکی وشیمیائی آب مانندشفافیت ، رنگ ، بو ، دما ،‌نمک های محلول درآن ، سختی خواص کاهشی و PH ، کیفیت آب رابیان می کند . دراین میان نمک های محلول درآب یکی ازمهمترین عوامل است . تمام نمک هایی که در آب محلول اند نشان دهندة ناخالصی های آب معدنی اند .

مهمترین عامل ازخواص آب سختی آن است . درجة سختی آب عبارت است ازتعدادمیلی اکی والان گرم های یون های کلسیم ومنیزیم دریک دسی مترمکعب آب . مقدار یون کلسیم و یون منیزیم راواحدسختی آب انتخاب می کنند .

به طورکلی سه نوع سختی وجوددارد : 1- سختی موقت 2- سختی دایم 3-سختی کل

سختی موقت : این سختی به دلیل وجودبی کربناتهای کلسیم ومنیزیم است که دراثرجوشیدن به کربناتهای نامحلول تبدیل می شوندوبه صورت جامدته نشین می گردند .

 

• 2- سختی دایمی :‌ این سختی شامل آن دسته ازنمک های کلسیم ومنیزیم است که دراثرجوشیدن آب به صورت محلول باقی می مانند .
  
• 3- سختی کل : مجموع سختی های دایمی و موقتی راسختی کل می گویند . آبی راکه هرکیلوگرم آن کمترازیک گرم نمک داشته باشد آب شیرین می گویند وآبی راکه درهرکیلوگرم آن بیش از یک گرم نمک وجودداشته باشدآب شورمی گویند . آبی که درهر آن کمتراز3 میلی گرم اکی والان گرم نمک های وجودداشته باشدآب نرم می گویند . آبی که درهردسی مترمکعب آن بیش از 3 میلی اکی والان گرم نمک های وجودداشته باشدراآب نیم سخت گویند . وآبی که درهر ازآن 4 تا 10 میلی گرم اکی والان گرم موجودباشد راآب سخت می گویند .
  

کتاب آزمایشهای شیمی عمومی refrence :112 تا 115 : صفحه محمدرزمجو : تألیف

 

البته کیت سخت آب هم هست که راحت و آماده هست من خودم از کیت سختی استفاده کردم این مواد زیاد به صرفه کارهونه ها نیست داخل کارخانجات تعیین سختی آب برای تولید خیلی مهمه البته در اکثرشون . سختی بالا هم محصولات رو خصوصا محصولات غذایی ور کم کیفیت میکنه و هم اینکه باعث خوردگی در دستگاهها میشه . کیت سختی آب یک قطره داره که میچکونی داخل آب نمونه بعد هم میزنی تا رنگش یه حالت آبی بشه بعد از فرمولی روی خود کیت هست سختی رو بدست میاریم به همین سادگی در عرض چند دقیقه