- سختی آب دلیل اصلی مشکلات:
آب باران بطور ناچیز اسیدی می باشد که در مناطق صنعتی بدلیل انتشارات زمینی مقدار آن را بیشتر اسیدی می نماید. سختی آب اصولاً از نمکهای کلسیم و منیزیم حل شده در آب ناشی از جریان آب باران روی صخره ها می باشد که بصورت مجازی و حقیقی سختی آب را بالا می برد. سختی مجازی آب در بیشتر موارد ناشی از ترکیب کربنات و بی کربنات سدیم و منیزیم می باشد که کریستالهای شکل گرفته بدین ترتیب در آب به فرم محلول باقی می ماند، مگر در شرایطی که دما و یا عامل دیگری باعث اشباع آب شده و کریستالهای فوق را از محلول جدا نماید که نهایتاً این کریستالها باعث ته نشین شدن در سیستم بصورت دیواره ای روی پلیت هیترها و یا در سطح دیواره می باشد.
سختی دائمی آب بدلیل وجود سولفات کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد که توسط عواملی مانند دما و یا فشار تحت تأثیر قرار نگرفته و همچنان در سیستم باقی می مانند. ماندگاری آب در حوضچه های مختلف از جنس مواد متفاوت و عبور آب از مناطق مختلف در سطح زمین و همچنین بارش باران در فصول مختلف سال از عوامل تأثیر گذار و تخریب کننده وضعیف سختی آب می باشد. - وضعیت فیزیکی (Physical conditioning):
شیمیدانان معتقدند به عکس العمل شیمیائی عناصر و ترکیبها که منجر به فرم گیری آنها می شوند Physical conditioning گفته می شود. به هرحال جهت درک بهتر وضعیت فیزیکی می بایست یکی از عوامل فوق الذکر (عنصر و یا ترکیب ) مد نظر قرار گرفته تا بتوان عملیاتی را جهت اصلاح وضعیت فیزیکی و یا به عبارتی Physical conditioning treatment بکارگرفت. - شیمی الکتریک (The Electro chemistry):
از آنجا که ترکیبات شیمیائی پایدار معمولاً از نظر الکتریکی خنثی میباشند، به هنگام محلول شدن در آب به فرم باردار و یا یون های باردار تبدیل می شوند، به این عمل تجزیه شدن گفته می شود که می تواند بصورت کامل و یا قسمتی از آن تجزیه شود. اگر چه یونها، قطعات غیر وابسته می باشند اما آمادگی جذب و ترکیب مجدد قطعات (یونهای) مخالف خود را جهت کریستالی شدن مجدد حفظ می کنند. اینگونه روش تجزیه در آب معمولاً در صنعت طیف گسترده ای جهت جدا سازی فلزات از اکسیدهای فلزی را به خود اختصاص داده است مانند آبکاری که روشی جهت جداسازی فلزات از اکسید آنها و جداسازی اکسیژن و هیدروژن خود آب می باشد. - جامدات محلول (Dissolved Solids):
نمکهای طبیعی و معدنی موجود در آب را می توان با روش تبخیر و اندازه گیری باقی مانده آنها در ظروف اندازه گیری نمود و از سختی آب مورد استفاده آگاهی یافت. بعلاوه سختی نمکی، با دیگر روشها می توان از وجود کلرید سدیم – سولفات سدیم و سولفات سیلیکات آب آگاهی پیدا نمود. این مواد بصورت ترکیب در محلول آب وجود ندارند اما یونها، ذرات فلزی محلول در آب را که به کایتون یا رادیکال اسیدی (آنیون) معروف هستند را باردار می کنند و شرایط لازم را جهت ایجاد ترکیبات فوق الذکر بوجود می آورند.
معروف ترین کاتیونهای محلول در آب عبارتند از:
کلسیم Ca2
منیزیم Mg2
سدیم Na
و معروف ترین آنیونهای محلول در آب عبارتند از:
کلرید Cl -۲
سولفات SO4-2
بی کربنات HCo-3
علائم مثبت و منفی در کاتیونها و آنیونهای فوق الذکر نمایانگر بار الکتریکی می باشند. بار و علامت منفی نمایانگر جذب الکترون و بار و علامت مثبت نمایانگر کمبود الکترون می باشد. ترکیب آنیونها و کانیونهای فوق با توجه به بارهای مثبت و منفی آنها صورت گرفته و ترکیبات مختلفی را در آب بوجود می آورد، بطوریکه هر کاتیون میتواند آنیونها محلول در آب را جذب نماید و ترکیبات جدیدی را در محلول بوجود آورد. - مقدار PH و خنثی بودن آب (Neutrality of water ph valve):
آب خالص بطور طبیعی و ناچیز دارای یونهای مثبت و منفی می باشد.
H O H + OH–
- Hydrogen ion Hydroxyl ion:
این پدیده نمایانگر وجود اتم هیدروژن آزاد با بار مثبت می باشد، (پروتون هیدروژن) که می تواند براحتی جذب یک مولکول آب شده و ترکیب
H O را در آب وجود آورد. این ترکیب هیچگونه وابستگی به ترکیبات دیگر در آب ندارد. دلیل خنثی بودن آب وجود یون های هیدروژن H و یون هیدرواکسید – OH بطور مساوی در آب می باشد.
در آزمایشات مربوط به یک واحد وزن مخصوص آب به هنگام اندازه گیری یونهای مثبت و منفی هیدروژن و هیدرواکسید ملاحظه می شود، مقدار یونهای هیدروژن معادل ۰٫۰۰۰۰۰۰۱ و یا (پتانسیل هیدروژن) ۱۰ ذره از غلـظت انـدازه گیری شده می باشد که در محاسبه مقدار به عدد ۷ که نمایانگر خنثی بودن آب است می توان رسید.
(PH = – Log (H
خاصیت اسیدی به دلیل وجود یونهای هیدروژن مثبت H می باشد که در بررسـی محلولی مقدار PH محلول را کاهش و به کمتراز عدد ۷ می رساند و همچنین در خلاف جهت خاصیت بازی بدلیل وجود یونهای هیدرواکسید – OH می باشد که در بررسی محلولی مقدار PH محلول را افزایش داده و به عددی بیش از ۷ میرساند.
H SO = 2H + SO4-2
NaOH = Na + OH