آب سخت آبی است که حاوی نمک های معدنی از جمله ترکیبات هیدروژنی کلسیم،منیزم و... می باشد.سختی آب بر دو نوع است:دائمی و موقت.

آب سخت آبی است که حاوی نمک های معدنی از جمله ترکیبات هیدروژنی کلسیم،منیزم و... می باشد.سختی آب بر دو نوع است:دائمی و موقت. تغییرات سختی آب بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته متفاوت می شود .آبهای نواحی آهکی دارای سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی هستند.سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر کند .معمولا سختی آبها در فصل باران کم ودر فصل خشکی زیاد می گردد.

معضلات آب سخت

آب سخت برای مصرف در کارخانجات مناسب نیست. از مضرات آن ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ و خوردگی سطح آن می باشد.

سختی آب،عامل تشکیل رسوب در دیگهای بخار ،مبدلهای حرارتی ،برجهای خنک کننده و سیستمهای سرد کننده می باشد .اگر آب سخت برای شستشو به کار رود کیفیت صابون کم می شود .در صنایع نساجی و رنگرزی کیفیت رنگ افت می کند .انحلال سود سوز آور در آب،منیزیم را به صورت هیدروکسید منیزیم رسوب می دهد.سختی بیش از حد باعث سوء هاضمه و بروز بیماری های کلیوی نیز می گردد.

جهت رفع سختی آب ،تعداد زیادی مواد شیمیایی موجود است ،که دارای کربنات سدیم هستند .این مواد را به آب مصرفی دیگ ها اضافه می کنند.که باعث گرفتن سختی آب می گردد.و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد،آهک و گچ را رسوب می دهند (باعث شناور شدن رسوب در آب دیگ می گردد)و دیگر این رسوب،محکم به جدار دیگ نمی چسبد .بطوری که می توان آنرا به آسانی تخلیه نمود.البته به یاد داشته باشید جهت خروج این رسوبات معلق شده در دیگ باید طبق یک برنامه زمان بندی و منظم اقداماتی از جمله زیرآب زدن به صورت مداوم تکرار شود.(در صورت درخواست تمایل به آگاهی از برنامه زمانبندی ،جهت خروج این مواد معلق و همچنین تهیه این مواد و دریافت مشاوره بیشتر با شرکت کاوه کاران تماس حاصل فرمایید.)

سختی زدایی

برای بر طرف کردن سختی موقت آب، با جوشاندن آن کربنات های هیدروژن محلول،به کلسیم نا محلول تبدیل گردیده و تشکیل رسوب می دهند.این رسوب در مناطق دارای آب سخت ،درون دیگ ها دیده می شوند.سختی دائمی آب را می توان با کمک نرم کننده هاتبادل کننده یون،مانند پرموتیت بر طرف کرد .آبی که در طبیعت وجود دارد تقریبا همیشه ناخالص می باشد.زیرا اغلب دارای گچ،آهک،نمک طعام ،ترکیبات منیزیم ،آهن،اکسیژن و ازت،انیدریدکربنیک،ترکیبات آلی و غیره است،مقدار این ناخالصی در آبهای مناطق مختلف متفاوت است.

یکی از اجسام گیرنده سختی آب تری ناتریم فسفات Na3PO می باشد ،که با اسم آلبرت تری بکار می رود.یون کلسیم موجود در آب بر اثر ناتریم فسفات تبدیل به تری کلسیم فسفات PO+2Ca3 می گردد و رسوب می نماید.

بر اثر پختن بی کربنات،کلسیم آب تبدیل به کربنات می شود و رسوب می کند،((CO3H2Ca→CO3Ca+CO2+H2O و بی کربنات کلسیم آب، بر اثر کربنات سدیم، گچ و بی کربنات کلسیم، به کربنات کلسیم تبدیل می شود و رسوب می کند:

Ca3H2Ca+CO3Na2→CO3Ca+2CO3HNa

SO4Ca+CO3Na2→CO3Ca+SO4Na2

اخیرابه مقدار زیاد از رزین ها که قادرند تعویض یون نمایند برای رفع سختی آب استفاده می شود رزین لواتیت در آلمان و آمبرلیت و دووکس در آمریکا استعمال می گردد.

درجه سختی آب

درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می کنند.

در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می گویند درجه سختی آّب یک است.

در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا هم سنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می گویند که یک درجه سختی دارد.

در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا هم سنگ آن کربنات منیزیم در 7/0لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.

در ایران معمولا از کیت های خاص جهت مشخص کردن درجه سختی آّب استفاده می شود .(جهت دریافت این کیتها با کاوه کاران تماس حاصل فرمایید.)

سختی گیر

سختی گیری برای جدا کردن دو عنصر کلسیم و منیزیم بکار می رود. اگر این دو عنصر از آب جدا نشوند ، همان اتفاقی در دیگ بخار می افتد که در کتری رخ می دهد .رسوبات سطح انتقال حرارت بین لوله های آتش خوار با آب را کاهش می دهد و از انرژی بیشتری برای تولید میزان معینی فشار مصرف می گردد. همچنین پاکسازی این لوله ها علاوه بر هزینه بر بودن خط تولید را نیز متوقف می نماید .

سخت گیر از دو مخزن تشکیل می شود، مخزن اول شامل بافت رزین سه بعدی بوده که با منیزیم ترکیب شده RMg بوجود می آورد در نتیجه سختی آب از بین می رود ولی نمی توان آن را به فاضلاب هدایت کرد. چون رزین از دست خواهد رفت .سپس مخزن دوم به عنوان مخزن احیا استفاده می گردد. در این مخزن آب نمک وجود دارد. واکنش های به صورت زیر انجام می شود (واکنش زیر با ترکیب رزین و منیزیم انجام می گیرد).

واکنش اول : MgSo4+R→RMg+So4

واکنش دوم : NaCl+RMg+So4→RNa+MgCl

اکنون آب وارد مخزن نمک شده، و RNa مجددا با سولفات منیزیم ترکیب شده و تولید RMg می نماید .که با انجام چرخه ای این واکنش ها ،رزین مجددا احیا شده و از چرخه احیا خارج می شود. اکنون سختی آب گرفته شده ،ولی برای وارد شدن به داخل دیگ باز مشکلاتی موجود است.

لازم به ذکر است همان گونه که بیان شد، دستگاه سختی گیر تنها قادر به جداسازی دو عنصر مضر کلسیم و منیزیم است. جهت جداسازی دیگر عنصر ها از آب دیگ بخار و تاسیسات ،تدابیر دیگری باید در نظر گرفت.(جهت دریافت اطلاعات در این خصوص با کاوه کاران تماس حاصل فرمایید).

لازم به یادآوری می باشد،در زمان تولید در کارخانه و کارکرد مداوم دیگ بخار،ممکن است بیش از ظرفیت سختی گیر آب مصرفی ار آنها عبورکند ،که مسلما تمامی املاح کلسیم و فسفر فیلتر و جداسازی نمی شود.در این صورت تدبیر ثمر بخش موادی است که املاح منیزیم و کلسیمی که فیلتر نمی شود را ،در آب جوش به هنگام کار دائم دیگ بخار به صورت غیر قابل رسوب در می آورد ،و مانع چسبیدن آنها به سطح فلز مخزن آب،روی لوله ها و کوره می شود.و با اضافه نمودن آنها به آب مصرفی دیگ بخار و درین ها (زیرآب زنی )مرتب طبق آزمایش های لازم آب ورودی دیگ،این املاح معلق و نچسب به هرز آب فرستاده می شود.(جهت دریافت این مواد با کاوه کاران تماس حاصل فرمایید)

شهر های با آب سخت

اکثر شهر های ایران و البته شهر های قم ،زاهدان،دلیجان،ساوه،سمنان و.......... از شهرهای هستند که آب آنها از سختی بالایی بر خوردار است.بدیهی است که ،رفع سختی آب از وظایف بسیار مهم اپراتور در طول نگهداری روزانه و شیفت کاری است،وبه جهت جلوگیری از صدمات مخرب و گاهی غیر قابل جبران و مصیبت بار بعدی که در مدت کوتاهی به سیستم تاسیسات وارد می شود تدبیر لازم با هزینه ای بسیار اندک در قبال تاسیساتی حرارتی که به قطع قسمتی مهم برای تولید مداوم و مستمر است،اتخاذ گردد.اما لازم است که سختی آب در تمامی کارخانه های سراسر کشور به صورت دوره ای و تحت نظارت متخصصان این بخش کنترل گردند.تا از بروز هزینه های هنگفت در آینده ای بسیار نزدیک جلوگیری شود.