سختی آب چیست و روش های کاهش آن کدامند؟

آب سخت آبی است که حاوي نمکهاي معدنی از قبیل ترکیبات کربنات هاي هیدروژنی، کلسیم، منیزیم و غیره است. علاوه بر کلسیم و منیزیم عناصر دیگري مانند آهن، منگنز و برخی دیگر از فلزات نیز می توانند باعث سختی آب شوند. اما به دلیل اینکه در مقایسه با کلسیم و منیزیم داراي مقادیر کمتري هستند قابل اغماض هستند. میزان شدت سختی آب به عواملی چون بستر جریان آب در سطح و زیر زمین بستگی دارد به طوری که آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی یا شنی دارند. علاوه بر این سختی آب در طول زمان نیز تغییر پذیر است معمولاً سختی آب در فصل باران، کم و در فصل خشکی، زیاد می‌شود.به طور کلی می توان سختی آب را به دو دسته ی سختی موقت و سختی دائمی تقسیم بندی کرد. در سختی موقت، در اثر حرارت دادن به آب املاح بي كربنات كلسيم و منيزيم از حالت محلول خارج شده و به صورت غير محلول در می آید ولی در سختی دائمی با حرارت دادن به آب املاح موجود در آب از حالت محلول خارج نمی شود. با توجه به اینکه مصرف آب سخت مشکلات زیادي براي صنعت و زندگی ایجاد میکند، در نظر گرفتن روشهایی برای کاهش سختی آن ضرورت پیدا میکند. براي نمونه در صنعت موجب آسیب زدگی و خوردگی خطوط لوله و ایجاد لایه آهکی روی جداره دیگ هاي بخار و تاسیسات وابسته می شود. همچنین در مصرف شرب احتمال تشکیل مجدد سنگ در افراد مبتلا به سنگ کلیه را افزایش می دهد.

محدوده دسته بندی آب بر حسب سختی (ppm):

اگر میزان املاح محلول در آب از ppm 150 بیشتر شود آن آب جزو دسته آب سخت قرار می گیرد به طوری که اگر میزان املاح محلول در آب بین 0 تا 75 باشد آب سبک، 150 تا 75  آب نسبتا سخت، 300 تا 150 آب سخت و اگر املاح آب بیشتر از 300 باشد آب جز دسته ی خیلی سخت قرار می گیرد.

 روشهای کاهش سختی آب

یکی از راههای کاهش سختی آب فرآیند جذب سطحی است که موجب جدا شدن یک جزء از محلول و تجمع آن بر روي سطح یک جاذب است. به عبارتی، جذب اتمها یا مولکولهاي موجود در یک مایع یا گاز در تماس با یک سطح جامد است. این جذب به وسیله نیروهاي چسبندگی و همدوسی روي میدهد.  از این روش میتوان براي جداسازي عناصر نامطلوب و یا برخی از ناخالصی ها از محلول مورد نظر استفاده نمود. بنابراین، مهمترین کاربرد این فرآیند در تصفیه آب و فاضلاب هاي شهري و صنعتی است. زیرا بخش عمدهاي ازاین گونه فاضلاب ها را مواد آلوده کننده تشکیل میدهند که به راحتی با استفاده از فرآیند جذب سطحی قابل جداسازي است. جاذب ها به دلیل متفاوت بودن نوع، مقدار، سطح ویژه و موقعیت گروههاي عاملی موجود در ساختار، داراي قابلیتهاي متفاوتی در جذب سطحی میباشند. از روشهاي کاهش سختی آب میتوان سبک کردن با آب آهک و کربنات سدیم، الکترودیالیز، تقطیر، انجماد، اسمز معکوس و تبادل یون را نام برد. استفاده از آب آهک روش عمومی براي کاهش سختی آب به طور موقت  است. آب آهک (کلسیم هیدروکسید) با کلسیم بیکربنات و منیزیم بیکربنات واکنش میدهد و رسوب کلسیم کربنات و منیزیم هیدروکسید تولید میکند. در سالهاي اخیر مطالعات و پژوهشهاي متعددي در استفاده از تکنیک جذب با استفاده از مواد جاذب ارزان قیمت ارائه شده است. این جاذب ها به فراوانی یافت می شوند و هزینه آماده سازي آنها پایین است و همچنین بیشتر پایه سلولزي دارند که عمدتاً از مواد زائد حاصل از فعالیتهاي صنعتی و کشاورزي تهیه میشوند. از جمله این جاذب ها می توان به استفاده از پسماندهاي کارخانه چاي، پوشال نیشکر، خاکستر پوسته بادام، خاکستر پوسته شلتوك و جلبک دریایی شاره کرد.