سختی آب یا آب سخت چیست؟ آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات بی‌کربنات، یون‌های کلسیم، منیزیم و…است سختی آب بر 2 نوع است: دائمی و موقت،  سختی به‌طور عمده بر اساس دو فلز منیزیم و کلسیم سنجیده می‌شود. به‌طور کلی عوامل سختی کاتیون‌ها می‌باشند.

یون‌هایی مثل آلومینیم، آهن، منگنز و روی در سختی آب شرکت می‌کنند ولی کلسیم و منیزیم به مقدار زیاد وجود دارد و کاتیون‌های دیگر یا وجود ندارند یا به مقدار خیلی کم هستند. سختی کل (TH) مجموع مقدار کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) می‌باشد.

سختی دائم یا سختی غیرکربناتی (Noncarbonated Hardness) شامل سختی بدون نمک‌های بی کربناتی (مانند کلرید، سولفات و غیره) می‌باشدسختی موقت یا سختی کربناتی شامل بی کربنات کلسیم و منیزیم است و از تفاوت سختی کل (TH) و سختی دائم بدست می‌آید.

سنگینی آب (TDS) چیست ؟

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 استت 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 میکنند. شاید شنیده باشید که گفته می شود آب فلان منطقه “سنگین” 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.

هر چقدر 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 ۹۰ درصد کاهش داد.

سختی کل (TH) چیست ؟

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 ۵ برابر کلسیم می باشد. میزان سختی را برحسب mg/li CaCo3 بیان می کنند.

متداول ترین و اصلی ترین املاحی که باعث این مشکل می شوند کلسیم و منیزیم هستند که در آب شهری به وفور یافت می شوند. به مجموع این دو ترکیب، سختی آب گفته می شود که عامل اصلی رسوب گذاری آب نیز هست. با حذف سختی آب یا به عبارتی حذف کلسیم و منیزیم ، مواد شوینده قدرت پاک کنندگی بیشتری پیدا کرده و در مصرف آنها نیز صرفه جویی می شود.

از طرف دیگر، سختی آب باعث می شود که لخته های ایجاد شده از مواد شوینده، صابون، شامپو و … در بافت لباس ها و همچنین بر سطح بدن باقی بمانند و ظاهری خاکستری یا زرد به پارچه های سفید می دهند و همچنین باعث کاهش عمر لباس ها می شوند.

اثرات نامطلوب سختی آب

سختی آب باعث کاهش قدرت پاک کنندگی صابون و مواد شوینده شده و مصرف آنها را افزایش می دهد.
سختی آب باعث ایجاد لخته های ناخوشایند صابون و مواد شوینده در داخل حمام، دستشویی و روی لباس ها می شود.
حمام کردن با آب سخت، دشوار تر است.
سختی آب باعث ایجاد رسوب در کتری، لوله های آب گرم و همچنین ایجاد لکه های سفید رنگ بر روی ظروف شسته شده می شود.

رسوب گذاری یکی از اصلی ترین مشکلاتی است که سختی آب ایجاد می کند و باعث صدمه زدن به تاسیسات ساختمان نیز می شود. مسدود شدن لوله های آب گرم در اثر رسوب حاصل از سختی آب، باعث کاهش بهره وری از آب گرم می شود. قدرت رسوب گذاری آب گرم بیش از آب سرد است و علت آن شکست پیوندهای بیکربنات کلسیم  و منیزیم در آب بازگشت آنها به شکل نامحلول کربنات است.