ab.........

هر گونه مطلب در مورد اب را در این قسمت قرار دهید

درجه سختی آب
درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می‌کنند. در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است. در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰.۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.
برای تعیین سریع سختی آب کارخانه شیمیایی واقع در آلمان قرصهایی ساخته است. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می‌نمایند و به‌وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می‌کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می‌باشد. دقت این روش تا نیم درجه است.
شهرهای با آب سخت
قم ، زاهدان ، گرمسار و سمنان از شهرهایی هستند که آب آنها از سختی بالایی برخوردار است. در زاهدان و سمنان سالانه چندین بار باید پوشالهای کولر را به علت اینکه مقدار فراوانی املاح روی آن رسوب کرده است تعویض کرد

آب مايعيست که حيات بدون آن ميسر نيست و محور اصلي علم هيدرولوژي (آبشناسي) را تشكيل مي دهد. مولكولهاي آب از اتمهاي اكسيژن وهيدروژن تشكيل شده و توسط پيوند هيدورژني به هم متصل مي شوند .اتمهاي مذكور خود توسط نيروي كووالانس به هم متصل شده اند و فرمول شيميايي مولكول آب H2O است . اتمهاي هيدروژن داراي بار مثبت با زاويه اي نزديك به 105 درجه دور اتم اكسيژن با بار منفي را گرفته اند و اين وضعيت حالتي قطبي به اين پيوند مي دهد. ديمانسيون بالك آب در دماي 20 درجه سانتيگراد برابر 2100000000 نيوتن بر متر مربع است.
آب ماده اي است بي رنگ ، بي بو، بي طعم ، در حالت خالص داراي PH تقريباً 7 ، چگالي تقريباً 1g/cm ( در دماي 25 درجه سانتيگراد و فشار 1 اتمسفر) ، در 100 درجه سانتيگراد به جوش مي آيد و در 4 درجه كاهش چگالي مي دهد و در صفر درجه يخ مي بندد.


آب تنها ماده طبيعي است كه به سه حالت جامد، مايع و گاز(بخار) بطور طبيعي در كره زمين پيدا مي شود. در حالتي كه تبديل به يخ مي شود يخ چگالي كمتري نسبت به آب سرد دارد بنابراين يخها ر وي آب شناور مي شوند. از طرفي نوعي عايق در سطح تشكيل مي شود و دماي آب در مناطق مياني تعديل مي شود. آب کشش سطحي بسيار بالايي دارد. به عبارت ديگر آب چسبنده و الاستيک است و تمايل دارد که بجاي پخش شدن، بصورت فشرده و قطره‌اي باشد. کشش سطحي يکي از دلايل خاصيت مؤينگي آب است و باعث مي‌شود تا آب و مواد محلول موجود در آن در داخل ريشة گياهان و مويرگهاي بدن انسان و آوندهاي گياهي حرکت کند. مسئله تغيير حجم هنگام تبديل به يخ شدن در طبيعت بسيار مهم است بعنوان مثال پديده هائي چون تخريب فيزيكي، هوازدگي سنگها و متلاشي شدن لوله هاي انتقال آب از اثرات اين پديده است. آب خالص تقريباً بو، مزه و رنگ ندارد.


جرم مخصوص كه بصورت جرم در واحد حجم تعريف مي شود براي آب 1000 كيلوگرم بر متر مكعب در نظر گرفته مي باشد
نيروئي كه جاذبه زمين بر واحد حجم وارد مي كند و با ديمانسيون ML-2T2 نمايش داده مي شود براي آب برابر 9810 نيوتن بر متر مكعب است
چگالي يك جسم نسبت بين دانسيته يا جرم مخصوص يك جسم به دانسيته آب در دماي استاندارد 4 درجه سانتيگراد و فشار يك
اتمسفر است، بنابراين چگالي آب يك است. چگالي بدون ديمانسيون مي باشد.
لزجت خاصيتي از سيال است كه به موجب مقاومت در مقابل تغيير شكل زاويه اي پديد مي آيد. اين ويژگي متاًثر از نيروي پيوستگي (رابطه بين مولكولهاي همجنس) و چسبندگي (ارتباط بين مولكولهاي همجنس) مولكولهاست. آب يك سيال نيوتوني محسوب مي شود زيرا رابطه ميان تنش برشي و تغيير شكل آن تقريباً خطي است. ديمانسيون لزجت ML-1T2 مي باشد. آب بواسطه اثر موئينگي در مقابل نيروهاي كشش سطحي كه در سطح مشترك آب و هوا وجود دارد مقاومت مي كند. كشش سطحي باعث مي شود تافشار داخل قطر مايع بيش از خارج آن باشد.

چرخه اب
اين حقيقت است كه آبي را كه امروزه مورد استفاده قرار مي دهيم، صدها ميليون سال است كه وجود دارد و مقدار آن خيلي تغيير نكرده است. آب در سرتاسر دنيا حركت مي كند، شكل آن تغيير مي كند، توسط گياهان و جانوران جذب مي شود اما هرگز ناپديد نشده و از بين نمي رود. آب چرخه اي عظيم و دائمي را طي مي كند كه آن را چرخه آب مي ناميم(هيدرو به معني آب است).
فرآيندهاي متعددي با هم در كارند و سبب مي شوند كه آبهاي زمين به صورت چرخه دائما در حركت باشند. در چرخه آب پنج فرآيند دخيلند: تراكم، بارش، نفوذ، روان آب و تبخيرو تعريق. اين فرآيندها همزمان بوده و به غير از بارش، بقيه دائمي مي باشند.
اين پنج فرآيند، تراكم، بارش، نفوذ، روان آب و تبخيرو تعريق، با هم چرخه آب را مي سازند. بخار آب متراكم شده و ابرها را تشكيل مي دهدكه در شرايط مناسب منجر به بارش مي شود. باران به سطح فرو مي ريزد و به خاك نفوذ مي كند يا به صورت روان آب جريان مي يابد. آب سطحي(مثل درياچه ها، رودخانه ها، اقيانوسها و غيره) تبخير شده و به صورت رطوبت به جو بر مي گردند در حاليكه گياهان طي فرآيند تعريق، آب را به جو برمي گردانند.
تراكم فرآيندي است كه طي آن آب از حالت بخار به حالت مايع تبديل مي شود. غالبا بخار آب موجود در هوا،‌ در اثر همرفت به سمت بالا مي رود. يعني هواي گرم و مرطوب بالا رفته و هواي سرد به سمت پايين حركت مي كند. همانطور كه هواي گرمتر بالا مي رود، بخار آب انرژي خود را از دست داده و حرارت آن افت مي كند. در نتيجه،‌ بخار آب به حالت مايع يا يخ در مي آيد.
مي توانيد در عمل،‌فرآيند تراكم را مشاهده كنيد، هنگاميكه بطري ليموناد سردي را از يخچال برداشته و آن را در هواي اتاق قرار مي دهيد. دقت كنيد كه ليموناد چگونه خارج مي شود. آب نمي تواند از داخل بطري خارج شود بلكه به صورت بخار آب به هوا وارد مي شود. همانطور كه هواي اطراف سرد مي شود، آب به صورت قطره در مي آيد.
بارش، آبي است كه به صورت باران، تگرگ يا برف از ابرها مي بارد. بارش وقتي آغاز مي شودكه بخار آب متراكم شده و در اتمسفر سنگين شود. در نتيجه نمي تواند در جريان هواي اتمسفر باقي بماند و فرو مي ريزد. در بعضي موارد، آب بارش،‌ قبل از اينكه به سطح برسد، تبخير مي شود. اگرچه در اكثر موارد،‌آب بارش به سطح زمين مي رسد و در سطح جريان مي يابد، علاوه بر آن آب سطحي دررودخانه ها و درياچه ها هم جمع مي شود يا با نفوذ به خاك، آب زيرزميني را تشكيل مي دهد.
بخشي از بارش كه به سطح زمين مي رسد‌، طي فرآيند نفوذ به داخل زمين مي رود. ميزان آبي كه به زمين نفوذ مي كند بسته به درجه شيب زمين، ميزان و نوع پوشش گياهي، نوع خاك و سنگ و ميزان اشباع شدگي خاك، متفاوت است. وجود سوراخهاي بيشتر(تركها، حفره ها، درزه ها)،‌ ميزان نفوذ را افزايش مي دهد. آبي كه به خاك نفوذ نكند، در سطح به صورت روان آب جاري مي شود.س
بارشي كه به سطح زمين مي رسد اما به خاك نفوذ نمي كند روان آب ناميده مي شود. روان آب در نتيجه ذوب برف و يخ هم به وجود مي آيد.
هنگامي كه ميزان بارش زياد است، خاكها از آب اشباع مي شوند. با افزايش بارش، آب اضافي نمي تواند به خاك وارد شود. روان آب به رودخانه ها و رودها وارد شده و مقدار زيادي از آب اضافي جريان مي يابد. آب سطحي هميشه به سمت پايينترين نقطه ممكن، معمولا اقيانوسها، حركت مي كند. در طول اين مسير، بخشي از آب تبخير مي شود، بخشي به زمين نفوذ كرده يا براي مقاصد كشاورزي يا صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد.
تبخير و تعريق،‌ آبي است كه از زمين تبخير شده و يا توسط گياهان تعريق مي شود. تبخير و تعريق، راهي براي ورود مجدد بخار آب به هواست.
تبخير، ‌هنگامي رخ مي دهد كه انرژي تابشي خورشيد، آب راگرم كرده و سبب مي شود كه ملكولهاي آب فعال شوند در نتيجه بخشي از آنها، به صورت بخار وارد اتمسفر مي شوند.
تعريق، هنگامي رخ مي دهد كه گياهان آب را توسط ريشه جذب كرده و آن را از طريق برگها پس مي دهند كه اين فرآيند به علت حذف و انتقال آلاينده ها، آب را تميز مي كند.
همانطور كه ديديد، فرآيندهاي بسياري در جريان هستند تا آب مورد نياز شما تامين شود. اين فرآيندها هميشه در جريان هستند. اگر قطب جنوب يخ زده است، به آن معنا نيست كه در آن تبخير رخ نمي دهد(يخ مي تواند مستقيما، طي فرآيندي كه تصعيد ناميده مي شود، به بخار تبديل شود و اگر بيابان ساهارا بسيار داغ است، به آن معنا نيست كه در آن بارندگي صورت نمي گيرد(بارش قبل از اين كه به زمين برسد، تبخير مي شود).
بنابراين، آبي كه شما امروزه مي نوشيد، هنگامي كه دايناسورها به زمين حكمفرمايي مي كردند، وجود داشته است.

سختی آب (Hardner) ، اساسا به معنی ظرفیت آن در ترسیب صابون است.




عناصر ایجاد کننده سختی آب
صابون عمدتا توسط کلسیم و منیزیم قابل ترسیب است، ولی به غیر از آنها فلزات دیگری نظیر آلومینیوم ، آهن ، منگنز ، استرانسیم و روی نیز در ایجاد سختی آب شرکت می‌کنند، ولی از این نظر که دو عنصر اولی در مقادیر زیاد در آبهای طبیعی وجود دارند، لذا سختی آب بطور عمده بر اساس این دو سنجیده می‌شود. ولی با وجود این ، اگر مقادیر فلزات دیگر قابل توجه باشد، باید آنها را نیز محسوب داشت.

محاسبه سختی آب
مقدار سختی آب ، برحسب اکی‌والانهای کربنات کلسیم آنها محاسبه و بیان می‌شود.

تقسیم بندی سختی آب
سختی آب را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد:

سختی موقت
سختی موقت (Temporary Hardner) را سختی کربناتی (Carbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، مولود بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است که عمدتا به کمک حرارت و یا ازدیاد PH کاهش می‌یابد.

سختی دائم
سختی دائم (Permanent Hardner) را سختی غیرکربناتی (Noncarbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، با حرارت دادن قابل حذف نیست.

اهمیت سختی آب
مقدار سختی آب ، علاوه بر اینکه در آبهای صنعتی اهمیت وافر دارد، از نظر بهداشت عمومی نیز اهمیت خاصی دارد. کلسیم که یکی از عوامل سختی آب است، در رشد استخوان و حفظ تعادل بدن دخالت داشته، ولی به همان اندازه ، سولفات کلسیم به علت کمی قابلیت هضم ، ناراحتیهایی در دستگاه هاضمه بوجود می‌آورد.

گاهی توصیه می‌شود که جهت تامین بهداشت و سلامت مصرف کنندگان ، آهک به آب آشامیدنی افزوده شود. بعضی دانشمندان معتقدند، بهتر است کلسیم و منیزیم لازم بدن توسط غذا تامین شود و حتی‌الامکان از آبهای سبک برای شرب استفاده شود. باید توجه داشت که بدن نسبت به سنگینی موجود در آب مورد مصرف خود حساسیت دارد، چنانچه این نوشیدنی تغییر یابد، ممکن است در دستگاه گوارش ایجاد اخلال نماید و این موضوع را به اصطلاح آب به آب شدن می‌گویند.

طبقه بندی آب از نظر سختی
سختی آب (کربنات کلسیم mg/lit) 55 - 5 100 - 56 200 - 101 500 - 201
نوع آب سبک سختی کم متوسط خیلی سخت


در بعضی از طبقه بندیها حداکثر سختی آبهای قابل شرب ، 300 میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم تعیین شده است.

املاح محلول در آب و اثرات آنها
املاح موثر در تولید سختی
املاح موثر در سختی عبارتند از:

املاح غیر تاثیر گذار در سختی
املاحی که در تولید سختی موثر نیستند، عبارتند از:




تاثیر قلیائیت در سختی آب
اگر قلیائیت کل آب ، مساوی یا بیشتر از سختی کل باشد، تمام سختی آب به صورت سختی کربناتی خواهد بود. در صورتی که که قلیائیت کل ، کمتر از سختی باشد، سختی کربناتی آب معادل قلیائیت بوده و سختی دائم ، اختلاف بین سختی کل و قلیائیت است.

واحدهای بکار رفته در سختی آب
در صورتی که مقادیر کاتیونهای مختلف برحسب میلی گرم بر لیتر (ppm) در دست باشد، معمولا جهت سهولت ، به کمک فاکتورهایی که از تقسیم وزن مولکولی کربنات کلسیم به وزن اتمی هر یک از عناصر بدست آمده ، کلیه این مقادیر برحسب کربنات کلسیم محاسبه و بیان می‌گردد. سختی آب ، معمولا بر حسب ppm یعنی mg/lit بیان می‌شود. علاوه بر این ، واحدهای آلمانی ، انگلیسی ، فرانسوی ، آمریکایی را نیز در بیان آن بکار می‌برند؛

هر یک از درجات فوق به ترتیب برابر 17.9 و 14.3 و 10 و 17.2 میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است.آب سخت

آبي كه در طبيعت وجود دارد تقريبا هميشه ناخالص مي‌باشد. زيرا كه اغلب داراي گچ ، آهك ، نمك طعام ، تركيبات منيزيم ، آهن ، اكسيژن و ازت ، انيدريد كربنيك ، تركيبات آلي و غيره است و مقدار اين اجسام در آبهاي مختلف متفاوت است. در آب اجسام ديگري مانند گل و لاي و غيره هستند كه معلق مي‌باشند و مقداري باكتري هم در آبها يافت مي‌شود.


تعريف آب سخت

آب سخت ، آبي است كه در آن كلسيم هيدروكربنات و منيزيم و گچ موجود باشد. اما به طور كلي: آب سخت آبي است كه داراي مقادير قابل توجهي از يونهاي +Fe2 يا + Ca2 يا + Mg2 باشد.

صابون معمولي در آب سخت كف نمي كند، زيرا اين يونها با آنيون صابون تشكيل رسوب مي دهد. آب سخت در ديگهاي بخار باعث ايجاد اختلال در كار مي شوند. آب داراي دو سختي است يكي موقت ديگري دائم .

سختي موقت به خاطر وجود كربناتهاي كلسيم و منيزيم و آهن مي باشد. براي از ميان بردن اين سختي آب را مي جوشانند تا به صورت كربنات رسوب كند به اين علت به آن سختي موقت گويند.

سختي دائم مربوط به ديگر املاح كلسيم و منيزيم مثل نمكهاي سولفات ها، كلريد يا نيترات آنهاست. درواقع تنها نمكهاي كربنات اين يونها با جوشاندن ته نشين مي شوند و ديگر نمكهاي اين يونها مانند نمكهايي با بنيان سولفات، كلريد و نيترات با جوشاندن از محلول خارج نمي شوند. اين نمكها در لوله هاي ديگهاي بخار ايجاد خوردگي مي كند. براي حذف اين گونه ها از روشهاي شيميايي استفاده مي شود.

به مجموعه سختي دائم و موقت سختي كل گفته مي شود

چون غلظت اين نمكها بسيار كم است از واحد m eqgram/lit كه معادل يك هزارم نرمال است استفاده مي شود. واحد رايج ديگر PPm است.

تغييرات سختي آب

بر حسب آنكه آب در موقع نفوذ در زمين از قشرهاي آهكي و منيزيمي و گچي گذشته و يا نگذشته باشد سختي آب كم يا زياد مي‌شود. آبهاي نواحي آهكي سختي زيادتري تا آبهاي نواحي گرانيتي و يا شني دارند. سختي آب در عرض سال هم ممكن است تغيير نمايد. معمولا سختي آبها در فصل باران كم و در فصل خشكي زياد مي‌شود.

فوايد آب سخت

آب سخت براي انسان مضر نيست بلكه مفيد است و معمولا شكستگي استخوانهاي آنهايي كه آب سخت مي‌آشامند زودتر بهبودي حاصل مي‌كند و بيماري راشيتيست كمتر در اين اشخاص ديده مي‌شود.

مضرات آب سخت
• آب سخت براي رختشويي و مصرف در كارخانجات مناسب نيست.
• آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چايي و قهوه مي‌شود.
• پخته نشدن حبوبات با آب سخت
• ضرر رساندن به جداره ديگهاي بخار و ايجاد قشر آهكي بر روي جداره ديگ
• خوب كف نكردن صابون و موجب افزايش مصرف صابون
• مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها

رفع سختي آب

• در تجارت تعداد زيادي مواد شيميايي براي رفع سختي آب به فروش مي‌رسد كه داراي كربنات سديم هستند. اين مواد را قبل از ورود آب در ديگها سختي آنرا مي‌گيرند و يا در ديگ بر اثر افزودن اين مواد آهك و گچ را رسوب مي‌دهند و ديگر اين رسوب محكم به جدار ديگ نمي‌چسبد بطوري كه مي‌توان آنرا به آساني پاك نمود.

• يكي از اجسام گيرنده سختي آب تري ناتريم فسفات Na3PO مي‌باشد كه با اسم آلبرت‌تري بكار مي‌رود.

• يون كلسيم موجود در آب بر اثر ناتريم فسفات تبديل به "تري كلسيم فسفات"Ca3(PO4)2 مي‌گردد و رسوب مي‌نمايد.

• بر اثر پختن بي‌كربنات كلسيم آب تبديل به كربنات مي‌شود و رسوب مي‌نمايد:

Ca3(PO4)2 --> CaCO3 + CO2+H2O

• و بي كربنات كلسيم آب بر اثر كربنات سديم هم گچ و هم بي‌كربنات كلسيم به كربنات كلسيم تبديل مي‌شود و رسوب مي‌گردد:


Na2CO3 + Ca(HCO3)2 --> Na(HCO3)2 + CaCO3

Na2CO3 + CaSO4 --> Na2SO4 + CaCO3
اخيرا به مقدار زياد از صمغ‌هاي مصنوعي كه قادرند تعويض يون كنند براي رفع سختي آب استفاده مي‌كنند. صمغ لواتيت در آلمان و آمبرليت و دووكس در آمريكا استعمال مي‌گردد.


درجه سختي آب


درجه سختي آب را از روي مقدار كلسيم و منيزيم موجود در آن تعيين مي‌كنند.

در آلمان اگر آبي ده ميلي گرم CaO در يك ليتر داشته باشد مي‌گويند درجه سختي آب يك است. در فرانسه اگر آبي در يك ليتر ده ميلي گرم كربنات كلسيم يا همسنگ آن كربنات منيزيم داشته باشد مي‌گويند كه يك درجه سختي دارد. در انگلستان اگر آبي ده ميلي گرم كربنات كلسيم و يا همسنگ آن كربنات منيزيم در 0.7 ليتر داشته باشد يك درجه سختي دارد.

براي تعيين سريع سختي آب كارخانه شيميايي واقع در آلمان قرصهايي ساخته است. در يك لوله آزمايش مخصوص و مدرج آب مورد آزمايش را تا خط نشان لوله پر مي‌‌نمايند و بوسيله معرفي كه همراه بسته قرصهاست رنگ اين آب را قرمز مي‌كنند و آگاه آنقدر از اين قرصها در آن مي‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهاي ريخته شده در لوله آزمايش برابر درجه سختي آب مي‌باشد. دقت اين روش تا نيم درجه است

چرا نقطه جوش آب بالا است؟
خاصیت عجیب دیگر آب ، نقطه جوش نسبتا زیاد آن است. تقریبا تمام ترکیبات هیدروژن‌دار مجاور اکسیژن و اعضای خانواده آن یعنی در دمای اتاق به حالت گازی هستند. اما آب مایع است. برای آنکه یک مولکول به حالت بخار در آید، باید انرژی جذب کند تا بتواند خود را از قید مولکولهای دیگر آزاد کند. چون آب مایع با پیوند هیدروژنی به صورت خوشه‌هایی از مولکول‌ها در می‌آید، برای شکسته شدن پیوند‌های هیدروژنی آن ، انرژی زیادی لازم است.

اما همه پیوندهای هیدروژنی شکسته نمی‌شوند و خوشه‌هایی از مولکولهای آب حتی در نزدیکی 1000 درجه سانتیگراد هنوز وجود دارند. وقتی آب گرم می‌شود، آشفتگی گرمایی پیوند هیدروژنی را می‌گسلد تا آنکه در بخار آب ، فقط جزء کوچکی از شمار پیوندهای هیدروژنی موجود در آب مایع یا جامد باقی می‌ماند. اگر پیوند محکم میان مولکولی از قبیل پیوند هیدروژنی وجود نداشته باشد، مواد معمولا بنا به جرم مولکولی خود به جوش می‌آیند.

جرم‌های مولکولی بزرگتر برای جوش آمدن به دمای زیادتری نیازمندند. عمدتا به این دلیل که ابرهای الکترونی بزرگتر آسانتر و پیچیده می‌شوند و این امر ، منجر به نیروهای لاندن بین مولکولی قویتر می‌شود.

کاربردهای پیوند هیدروژنی
پیوندهای هیدروژنی در بسیاری از مواد یافت می‌شوند. پدیده‌هایی از قبیل چسبناک شدن آب‌نبات سفت ، دیرتر خشک شدن الیاف پنبه‌ای از الیاف نایلونی‌ ، نرم شدن پوست با نایلون ، ناهنجارهای ظاهری در ماهیت آب ، همگی ناشی از همین پیوندهای هیدروژنی است.

پیوند هیدروژنی در تعیین ساختار و خواص مولکولهای سیستم‌های زنده نقش اساسی دارد. اجزای مارپیچ آلفا در ساختار پروتئین‌ها و اجزای مارپیچ دوگانه در ساختار DNA توسط پیوند هیدروژنی بهم می‌پیوندند. تشکیل و گسسته شدن پیوندهای هیدروژنی در تقسیم یافتن و سنتز پروتئین‌ها توسط آن دارای اهمیت اساسی است.

املاح موجود در اب
بطور طبیعی ، املاح متعددی در آب وجود دارند، ولی علاوه بر این املاح ، بعضی مواد شیمیایی در خلال فرآیند تصفیه به آب علاوه می‌گردند، از اینرو است که در پایان تصفیه و یا بطور کلی قبل از مصرف آبها، باید از نظر کیفی کنترل شوند. در مورد بعضی از این املاح توضیحاتی داده می‌شود.



مس (Cu)
مس ، در آبهای طبیعی بندرت دیده می‌شود و وجود ترکیب سولفاتی آن برای ماهیان بسیار مضر است، بطوری که 0,12 میلیگرم در لیتر آن در آب برای ماهی قزل آلا کشنده است و انواع دیگر ماهیها به این ماده ، حساس هستند و مقاومترین ماهیها در محیطی با 1.2 میلیگرم سولفات مس خواهد مرد. در پس‌آبها ، غالبا بعلت عبور آن از مبدلهای حرارتی مس و یا معرف سولفات مس در استخرهای شنا برای جلوگیری از رشد الگ‌ها ، می‌توان به مقدار قابل توجهی مس برخورد نمود.

مقادیر زیاد مس در آب ، علاوه بر ایجاد طعمهای نامطلوب و نامطبوع ، باعث پیدایش لکه‌های سیاه ، روی موزائیک ، کاشی و لباسهای سفید در حین شستشو خواهد بود. مقدار 1.0 ppm از مس در آبهای شهری مجاز تعیین شده است. (بدن انسان روزانه به 1 - 2 میلی گرم مس نیاز دارد).

روی (Zn)
وجود انسان همانند مس به روی نیاز دارد (حدود 100 میلیگرم در روز) و این فلز ، همانند مس از طریق ادرار و مدفوع قابل رفع است و در بدن انباشته نمی‌شود و از اینرو از نظر سلامتی ، حتی 40 ppm مجاز می‌تواند باشد، ولی مقادیر بیش از 5 ppm آن در اثر تولید هیدرات و هیدروکربنات روی ، طعم نامطبوعی در آن ایجاد می‌کند و آبهای قلیایی ، حتی رنگشان هم شیری می‌شود.

سرب (Pb)
سرب برخلاف مس و روی در بدن انسان انباشته می‌شود و متابولیسم بدن نیز چندان نیاز قابل توجهی به این ، فلز ندارد. مسمومیت با سرب ، به همراه کم خونی ، بی‌اشتهایی و دردهای عضلانی است. این عوارض گویا زاییده جایگزین شدن سرب بجای کلسیم در ترکیب استخوانهاست که مرکز خون سازی می‌باشند. علاوه بر این ، سرب ، عملکرد آنزیمهای سازنده هموگلوبین را مختل می‌نماید.

سرب که به آسانی از طریق پوست ، مخاط ، تنفس و تغذیه جذب می‌شود، به علل مختلف در محیط زیست پراکنده است. از مهمترین این علل وجود سرب در سوخت اتومبیلهاست. در ضمن وجود بعضی آلیاژهای سربی که بعنوان لوله‌های انتقال آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقدار مجاز سرب در آبهای شهری ، کمتر از 0.5 ppm است.

آرسنیک (As)
آرسنیک مانند سرب در بدن انباشته می‌شود و میزان ناچیزی از آن دفع می‌شود. این فلز ، مسموم کننده است و حتی می‌تواند از طریق شستشوی زمینهای زراعتی ، علوفه حیوانات را نیز آلوده نموده و موجب مسمومیت چهار پایان گردد. تاثیر سرطان‌زایی آرسنیک (پوست) تایید شده است. مقدار مجاز آن در آب ، 0.05 ppm است.



آهن (Fe)
آهن یکی از فراوانترین عناصر موجود در طبیعت است و علاوه بر این ، ترکیبات آهن به مقدار زیادی در تصفیه آبها مورد استفاده است. در ضمن بعلت استفاده فراوان از لوله‌های آهنی انتقال و توزیع آب و با در نظر گرفتن این که خوردگی آهن در آب بسرعت صورت می‌گیرد، می‌توان انتظار داشت که در آبهای شهری نیز آهن وجود داشته باشد.

آهن همانند مس و روی در بدن انسان انباشته نمی‌شود و بدن انسان در تشکیل هموگلوبین خون به این عنصر نیازمند است، بخصوص در موارد کم خونی و اواخر دوران بارداری زنان از طرف پزشکان تجویز می‌شود. با در نظر گرفتن کلیه جوانب امر ، تا مقدار 0.3 ppm آهن در آبهای شهری مجاز است. وجود بیش از حد آهن ، در صنایع کاغذ سازی ، یخ‌سازی ، لباسشویی بعلت ایجاد لکه‌های قهوه‌ای رنگ (اکسید آهن) مشکلاتی را بوجود می‌آورد.

منگنز (Mn)
منگنز با وجود این که همانند آهن از بدن دفع می‌گردد، ولی مقدار بیش از حد آن که غالبا در اثر مصرف مداوم وارد بدن می‌شود، باعث اختلال در بعضی ارگانهای مغز می‌گردد و حتی ممکن است منجر به مرگ شود. املاح منگنز نظیر آهن ایجاد لکه‌های سیاه و قهوه‌ای بر روی کاشی ، پارچه ، کاغذ و غیره می‌نماید. زیادی منگنز علاوه بر آنکه طعم نامطلوبی ایجاد می‌کند، موجب ایجاد بلورهای رسوبی در جدار لوله‌های انتقال می‌گردد.

بدن انسان روزانه به 10 میلیگرم منگنز نیازدارد که از طریق تغذیه تامین می‌گردد و از اینروست که منگنز تا مقدار 0.05 ppm در داخل آب شهری مجاز اعلام شده است.

کادمیم (Cd)
کادمیم از زمره عناصری است که در بدن انباشته می‌شود و مقدار کمی از آن دفع می‌شود. املاح محلول این فلز ، باعث سوزش جدار معده و روده می‌گردد. این فلز بر روی حیواناتی نظیر خرگوش اثرات نامطلوبی نظیر کاهش هموگلوبین خون و پوسیدگی دندان داشته است. مقدار مجاز آن 0.01 ppm است.

سلنیوم (Se)
این عنصر که از نظر پرورش چهار پایان اهمیت دارد و تغذیه گیاهان حاوی این عنصر ، موجب ذخیره آن در کبد و کلیه می‌گردد. آزمایشاتی که بر روی خرگوش انجام یافته ، نشان دهنده آن است که ترکیبات آلی آن بویژه موجب سرطان کبد است. این عنصر بطور کلی برروی موجوداتی که در محیطهایی با غلظت زیاد سلنیوم زندگی می‌کنند، دیده شده است و تحقیقات بیشتری در این زمینه ادامه دارد.

خوشبختانه مقدار سلنیوم در آبها چندان قابل ملاحظه نیست. ولی در بعضی خاکها و گیاهان به مقدار قابل توجهی از آن برخورد شده است. مقدار مجاز این عنصر در آبهای شهری حدود 0.01 ppm تعیین شده است.

آلومینیوم (Al)
این فلز به صورت سولفاتش در تصفیه آب مورد استفاده است و همچنین بعلت مصرف ظروف آلومینیومی و همین طور بعلت تماس انسان با خاک به مقدار زیادی وارد بدن می‌شود. خوشبختانه این فلز ، مسمومیت‌زا نیست.

کروم (Cr)
کروم در صنایع مصرف زیادی دارد و خوشبختانه مسمومیت‌زا نیست.

جیوه (Hg)
این عنصر خطرناک ، بشدت مسموم کننده است. متاسفانه با صنعتی شدن جوامع ، مقدار این عنصر رو به افزایش است. بطور کلی وجود این عنصر در آبهای شهری حتی در مقادیر فوق العاده ناچیز نیز ممنوع است. براساس آمار منتشره بتنهایی در سال 1974 حدود 10 میلیون کیلوگرم جیوه از طرق گوناگون به محیط زیست وارد شده است.

کلسیم و منیزیم (Ca و Mg)
این دو فلز از مهمترین عناصر مورد نیاز بدن هستند و ترکیبات آنها نیز ، نقش پراهمیتی در صنایع دارند. املاح این دو فلز موجب سختی آب هستند.

سیانور (-CN)
سیانور ، آنیونی است که بندرت در آبهای سطحی و زیرزمینی دیده می‌شود. ولی متاسفانه در صنعت مخصوصا در صنایع آبکاری ، مصرف زیاد آن باعث ورود آن در محیط زیست از طریق پس‌آبهای صنعتی می‌گردد. این آنیون به شدت مسموم کننده است. انسان و ماهیها با مصرف مقادیر بسیار کمی از آن به هلاکت می‌رسند بطوری که در محیطی با غلظت سیانور 1 ppm ماهی قزل آلا را در مدت 20 دقیقه به هلاکت می‌رساند.

از اینرو وجود این ترکیب در آبهای آشامیدنی ، غیرمجاز تلقی می‌شود.

کلرورها و سولفاتها
این دو آنیون به مقدار بسیار زیادی در آبهای سطحی و زیر زمینی دیده می‌شوند و مقدار مجاز آنها در آبهای شهری در حدود 250 ppm است. ترکیبات بسیار غلیظ آنها به صورتهای سدیم ، پتاسیم و منیزیم در آبهای آشامیدنی ایجاد طعم کرده و در مصرف کننده ایجاد ناراحتیهایی به صورتهای مختلف می‌کند. آبهایی که مقدار کلرور آنها بیش از حد است، شور و آبهایی که مقدار سولفات سدیم و سولفات منیزیم آنها زیاد است، گس و تلخ مزه می‌باشند. چای یا قهوه تهیه شده با آبهای کلرور و سولفات‌دار ، بد طعم و بد رنگ هستند.



ید
معمولا در آبهای طبیعی به مقدار کمی ، ید وجود دارد. ولی در آبهای شور طبیعی مقدار آن نسبتا زیاد است. ید در صنایع بعنوان ضد عفونی کننده قوی مصرف می‌شود و از یکی از موارد مصرف مهم آن ، ضد عفونی آب استخرهاست. ید محلول در آب علاوه بر اینکه بصورت I2 وجود دارد، بصورت HOI (اسید هیپویدیک)، یون -OI (هیپویدیت) و یون -I3 نیز یافت می‌شود.

ید یکی از عناصر مورد نیاز غده تیروئید در ساختن تیروکسین است. مرض گواتر نشانه کمبود آن است. گرچه مصرف ید از طریق آب آشامیدنی مفید است، ولی گاها ایجاد حساسیت می‌کند. لذا در سالهای اخیر ، ید را همراه با مصرف نمک طعام تجویز می‌کنند. از مواد غذایی یددار می‌توان کلم ، ماهی و هویج را نام برد. زیادی ید در بدن موجب بیماری به نام یدیسیم است که علائم اولیه آن ، جاری شدن آب دهان ، بینی و چشم است.

فلوئور
آنیون فلوئور بعلت نقش مهم آن در سلامتی دندانها اهمیت ویژه‌ای دارد.

آمونیاک ، نیتریت و نیترات آنها
مواد ازت‌دار بطرق مختلف نظیر تماس منابع آب با فاضلاب و یا تخلیه آبهای شستشوی زمینهای کشاورزی در رودخانه و از همه مهمتر اکسیداسیون مواد آلی ازت‌دار نظیر پروتئینها موجد ازت هستند. آمونیاک حاصله هم پس از مدتی به نیتریت اکسیده می‌شود و نیتریت هم به نیترات تبدیل می‌شود. آمونیاک در درجه اول و نیتریت در درجه دوم ، موید آلودگی جدی آب است.

وجود نیترات و نیتریت در آبهای شهری برحسب میلی گرم در لیتر ازت ، نباید بیش از 10 باشد