سختی آب
سختی بطور عمده بر اساس دو فلز کلسیم و منیزیم سنجیده می‌شود. بطور 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 کربناتی، بخشی از سختی آب است که به وجود کربنات ها و بی کربنات های کلسیم، منیزیم، آهن و … در آن مربوط است. 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.
سختی آب
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. مجموع سختی موقت و سختی دائم را، سختی کل آب (TH) می گویند. سختی کل 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) می‌باشد. سختی موقت یا سختی کربناتی ( carbonated Hardness ) شامل بی کربنات کلسیم و منیزیم است و از تفاوت سختی کل (TH) و سختی دائم بدست می‌آید. آبی که سختی کل آن از یک میلی اکی والان کربنات کلسیم کم تر باشد، آب نرم (شیرین) محسوب می شود.
درجه سختی آب:
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 ۱ درجه سختی آب برابر ۱ میلی گرم کربنات کلسیم است. اما در کشورهای مختلف، مقدار یک درجه سختی آب با هم تفاوت دارد. برای نمونه:
یک درجه سختی آب در فرانسه، برابر ۱۰ میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب در نظر گرفته می شود.
یک درجه سختی آب در انگلستان، برابر ۱۴٫۳ میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب در نظر گرفته می شود.
یک درجه سختی آب در آلمان برابر ۱۰ میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب می باشد.
یک درجه سختی آب در آمریکا، برابر ۱۷٫۲ میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر (یا یک گرم کربنات کلسیم در یک گالن، ۳٫۷۸۵ لیتر) آب برآورد می شود.
امروزه، یک واحد همگانی برای درجه سختی آب وضع شده است که برابر ۱ میلی اکی والان کربنات کلسیم (یا ۵۰ 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.
تغییرات سختی آب:
میزان شدت سختی آب، به بستر جریان آب در سطح و زیر زمین بستگی دارد. آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در طول زمان نیز تغییر پذیر است. معمولاً سختی آبها در فصل باران، کم و در فصل خشکی، زیاد می‌شود؛ و بعضی مواقع هم در فصول پر باران و مرطوب مثل غارها ایجاد شود .
فواید آب سخت:
معمولاً شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبود می‌یابد.
رفع سختی آب:
در تجارت مواد شیمیایی گوناگونی برای رفع سختی آب به فروش می‌رسد که دارای سدیم کربنات هستند. این مواد سختی آب را قبل از ورود به دیگها می‌گیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک وگچ را رسوب می‌دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی چسبد و به اصطلاح آن را نرم می‌کنند. به طوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود.[۲] روش متداول برای حذف سختی آب (یون های کلسیم و منیزیم) استفاده از سختی گیرهای رزینی می باشد. بسیاری از شهرهای کویری ایران که خاک قلیایی خاکی مملو از فلزات قلیایی خاکی دارند، از جمله شهرهای میانه، قم، زاهدان، گرمسار و سمنان هستند که میزان سختی آب در آنها بالاست، به طوری که در استان‌های سیستان و سمنان، سالانه چندین بار باید پوشالهای کولر را به علت اینکه مقدار فراوانی املاح روی آن رسوب کرده‌است تعویض کرد.[۲] همچنین این سختی موجب رسوب و گرفتگی لوله های آبگرمکن های دیواری نیز می شود.
