اندازه گیری سختی آب

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 5 دقیقه

اندازه گیری سختی آب

اندازه گیری سختی آب به معنای تعیین غلظت یون کلسیم و منیزیم در نمونه آب می باشد. آنالیز سختی آب در دو مرحله انجام می شود. در مرحله اول سختی کل و در مرحله دوم سختی کلسیمی محاسبه می شود. در گذشته سختی آب توسط اندازه‌گیری ای که در مورد ظرفیت آب در رسوب کردن صابون انجام می شد،شناخته می شد. سختی آب همان ظرفیت آب در ترسیب صابون است. ظرفیت آب توسط یون‌های دوظرفیتی مثبت بویژه +Mg2 و +Ca2 تعیین می شود.

 

اندازه گیری سختی آب در آزمایشگاه آب شرکت آب راهبر محاسب انجام می گیرد.

سختی منیزیمیسختی کلسیمی = سختی کل

باید توجه داشت که فلزهای چند ظرفیتی دیگر اغلب در فرم‌های کمپلکس با ترکیبات آبی می‌باشد اما نقش‌ آنها ممکن است بسیار کم باشد. سختی آب ممکن است از صفر تا صدها میلیگرم بر لیتر کربنات کلسیم باشد که این امر وابسته است به منبع و حوضچه‌ای که آب از آن انتخاب شده است. مقدار سختی آب علاوه بر اینکه در آبهای صنعتی اهمیت وافر دارد از نظر بهداشت عمومی نیز اهمیت دارد. کلسیم که یکی از عوامل سختی آب است در رشد استخوان و حفظ تعادل بدن دخالت دارد ولی به همان میزان سولفات کلسیم به علت کمی قابلیت هضم   ناراحتی‌هایی در دستگاه هاضمه بوجود می‌آورد.

فیلم آموزشی روش اندازه گیری سختی آب

ضرر های سختی آب برای سلامت

  • ایجاد سوهاضمه
  • کدر مردن آب جوش
  • کاهش گوارایی آب
  • دیر پز شدن حبوبات و سبزیجات
  • کف نکردن صابون

انواع سختی آب

  • سختی موقت: این نوع سختی به دلیل ترکیب کلسیم و منیزیم با یون های هیدروکسید، کربنات، بیکربنات می باشد که به صورت محلول در آب وجود دارد.
  • سختی دائم: این نوع سختی به دلیل حضور ترکیبات CaCO3،MgSO4،Mgcl2،Ca(NO3)2،Mg(NO3)2بوده که باعث خوردگی می شوند.

کربنات های کلسیم ومنیزیم در آب نامحلول می باشند.  اما بی‌کربنات‌های این یونها محلول‌اند.حضور کربن دی اکسید CO2 باعث می شود کربنات به بی‌کربنات تبدیل شود. حال اگر با جوشاندن یا ازیاد PH، CO2 را از آب خارج کنیم بی‌کربنات‌های نامحلول رسوب کرده و از آب خارج می شود. به این دسته از مواد که با جوشاندن خارج میشود سختی موقت (سختی کربناته) می گویند، مابقی نمک های منیزیم و کلسیم باقی‌مانده در آب که با جوشاندن ازبین نمیروند را سختی دائم(سختی غیر کربناته) می گویند.

Mg (HCO3)→  Mg(OH)2(S) + CO2(g

Ca (HCO3)2 → CaCO3 (g) + H2O + CO2 (g

آب را می توان از لحاظ سختی  به گروه های گوناگون تقسیم‌بندی کرد: (ابعاد بر حسب میلیگرم بر لیتر caco3)

  • آب نرم : 50>سختی کل
  • نسبتا نرم : 100>سختی کل>50
  • کمی سخت : 150>سختی کل >100
  • نسبتا سخت :  250>سختی کل>150
  • سخت : 350>سختی کل>250
  • بسیار سخت :  سختی کل>350

روش‌های اندازه‌گیری سختی آب

دو روش برای اندازه‌گیری سختی ارائه شده است:

  • در این روش سختی آب بوسیله‌ی حساب و برآورد برای اندازه گیری سختی همه‌ی انواع آبها بکار میرود.در این روش سختی بوسیله‌ی محاسبه و رسم باردیاگرام گزارش میشود.
  • روش تیتراسیون بوسیله‌ی محلول EDTA (دی‌سدیک اتیلن دی‌آمین تترا استیک استیک اسید)است.

روش 1) اندازه گیری سختی آب بوسیله‌ی محاسبه و برآورد

در این روش اندازه‌گیری‌ها برای ترسیم منحنی است،جهت محاسبه‌ی آن از نتایج مجزا و تعیین شده برای کلسیم و منیزیم استفاده می‌کنیم;بطور مثال:

H (mg/lit CaCO3) =1.947(mg/lit CaCO3) Ca + 3.818 (mg/lit CaCO3) Mg

روش 2) تیتراسیون:

 به منظور اندازه‌گیری یون های منیزیم و کلسیم موجود در آب (همان سختی آب ) ابتدا با کمک هیدروکسید آمونیوم ،  PH محیط را  به 10 رسانده و سپس معرف اریوکریوم را به آن اضافه می کنیم. اگر هیچ یون فلزی ازکلسیم و منیزم در آب موجود نباشد این معرف در این شرایط به رنگ آبی است ولی کمپلکس های فلزی آن به رنگ قرمز شرابی یا نارنجی می باشد. پس اگر رنگ آن قرمز شود یون های فلزی در آن وجود دارد. اگر به چنین محلول قرمزرنگی محلول EDTA اضافه شود ابتدا با کلسیم سپس با منیزیم متصل به اریوکریوم کمپلکس تشکیل می دهد و ار آنجا که این کمپلکس ها،کمپلکس های با رنگ پایدار هستند اریوکریوم کاملا از قید یون های فلزی آزاد شده و آبی می شود. از آنجا که تشکیل کمپلکس کلسیم و منیزیم محیط را اسیدی می‌کند برای حفظ PH بین 10_9 که در آن معرف آبی رنگ است از هیدروکسید آمونیوم یا محلول بافر آمونیوم استفاده می شود.

مواد و وسایل مورد نیاز آزمایش سختی آب :

  • محلول بافر
  • محلول بازدارنده سدیم سولفید
  • معرف اریوکریوم(EBT)
  • محلول 0.1 مولار EDTA
  • آب دوبار تقطیر شده
  • دی اتیل آمین
  • معرف کالکن
  • ارلن
  • پیپت حبابدار
  • و….

روش کار آزمایش سختی آب

حجم نمونه را طوری انتخاب شود که این حجم کمتر از 15ml ،EDTA برای تیتراسیون نیاز داشته باشد. یک نمونه به حجم 25ml را با پیپت در ارلن ریخته و با  آب دوبار تقطیر شده به حجم حدود 50ml  میرسانیم، بهتر است که محلول را تا دمای 40  گرم کنیم. حدود 1-2 میلی لیتر محلول بافر اضافه می کنیم که معمولا 1 میلی لیتر کافی است که PH را در حدود 10 نگه دارد. 2ml محلول بازدارنده،حدود 3یا 2 قطره معرف اریوکریوم افزوده و فورا با محلول استاندارد EDTA که از قبل آماده کردیم در بورت میریزیم و تا ظهور رنگ آبی (این اتفاق در نقطه اکی‌والانی محلول می افتد) تیتر می کنیم.

در هنگام تیتراسیون در نقطه پایانی رنگ محلول تغییر کرده و این بدان معناست که دیگر واکنشگر EDTA اضافه نکنیم و این یعنی رنگی که معرف در حالت قبل داشته(قرمز شرابی) از بین رفته و رنگ جدیدی(آبی) پیدا کرده است.

تعیین میزان کلسیم در حضور منیزیم :

مطابق آزمایش قبل 20ml آب را در ارلن رقیق میکنیم تا PH  به حدود 5 برسد سپس 1ml  محلول بازدارنده سدیم سولفید و 6 قطره معرف کالکن اضافه کرده  و با محلول استاندارد EDTA تیتراسون را آغاز میکنیم تا ظهور رنگ آبی تیتراسیون را ادامه میدهیم.

نکات آزمایش سختی آب:

  • اضافه کردن EDTA را با اختلاف 3 تا 5 ثانیه انجام دهید.
  • توصیه میشود این کار در آزمایشگاه و در زیر نور سفید انجام شود که به تشخیص رنگ از قرمز به آبی کمک کند.

در مورد آبهای شیرین و آبهای طبیعی با سختی آب پایین (کمتر از 5mg/lit) حجم نمونه را از 100 تا 1000 میلی لیتر برای تیتراسیون افزایش میدهیم و به تناسب آن مقدار بیشتری از معرف و بافر لازم است،سپس تیترانت EDTA را از یک میکروبورت اضافه کرده و حین کار ظرف را تکان میدهیم.

محاسبات آزمایش سختی آب:

A × B × 105 mg/lit CaCO3  = سختی به روش EDTA

  میلیلیتر EDTAبرای تیتراسیون

←  مولاریته EDTA

 

مقالات پیشنهادی

آب مصرفی دام و طیور

آب مصرفی دام و طیور : آب مصرفی دام و طیور ، باید از لحاظ کیفیت میکروبی و فیزیکی و شیمیایی بهینه باشد که برای سلامتی حیوان هیچگونه عوارضی را در تولیدات حیوانی نداشته باشد. چرا که آب يك عنصر حياتي است با ويژگي‌هاي قابل توجه و كم نظير، يكي از مهم ترين عناصر شيميايي […]

اندازه گیری غلظت سولفید

اندازه گیری غلظت سولفید برای اندازه گیری غلظت سولفید ، باید نمونه کمترین مجاورت با هوا را داشته باشد  و همچنین اینکه باید به محض نمونه گیری مراحل اندازه گیری غلظت سولفید انجام شود یا اینکه نمونه ها با محلول استات روی نگه داری شوند. برای نگه داری یک نمونه برای اندازه گیری غلظت سولفید […]

مواد جارتست

مواد جارتست جارتست یک آنالیز جهت تعیین دوز بهینه مواد منعقد کننده جهت فرآیند انعقاد و لخته سازی می باشد. فرآیند انعقاد و لخته سازی یکی از فرآیند های تصفیه فاضلاب می باشد که جهت کاهش کدوت و مواد معلق در فاضلاب انجام می گردد. از این رو انتخاب و به دست آوردن مقادیر بهینه از […]

تشخیص باکتری اشرشیاکلی در آب

تشخیص باکتری اشرشیاکلی در آب باکتری اشرشیاکلی یکی از اعضای گروه کلیفرم مدفوعی است. تشخیص باکتری اشرشیاکلی در آب نشانگر آلودگی مدفوعی در آب می باشد.تست های آنزیمی که توسعه داده شده اند منظور شناسایی این ارگانیسم طراحی و اجرا شده اند.در این روش ، اشرشیاکلی (E.coli) به عنوان باکتری گروه کلی فرم تعریف شده اند که  دارای […]

فلزات سنگین آب

فلزات سنگین آب : فلزات سنگین آب با روشهاي مختلفي مانند روشهاي کالريمتري،پلاروگرافي و روش جذب اتمي قابل اندازه گیری می باشند. روش جذب اتمي معمولا در محدوده غلظت ١ میکرو گرم بر ليتر کاربرد دارد. در روش جذب اتمي نمونه هاي داراي ذرات ، مواد آلي ، فلزات با باندهاي آلي وغير آلي و يا فلزات محلول […]

آزمایش PH

آزمایش PH آزمایش pH یکی از مهم ترین و رایج ترین آزمون های شیمیایی می باشد. آزمایش pH نشانگر میزان اسیدی بودن یا اسیدی نبودن نمونه  می باشد. pH در اندازه گیری قلیائیت، کربن دی اکسید و دیگر تعادلات اسیدی و بازی مؤثر می باشد. در دمای مشخص شدت اسیدی یا بازی بودن نمونه با […]

شاخص رایزنر

شاخص رایزنر : شاخص رایزنر ، از شاخص های مهم  برای خورندگی آب می باشد که در آزمایشگاه آب و فاضلاب آبرام محاسبه میگردد. آب میتواند باعث خوردگی خطوط انتقـال و توزیـع و نیز ایجاد لایه های ضـخیم رسـوبی بـر روی سـطوح و دیواره های تاسیسات تبادل حرارتی گردد. خوردگی بر اساس یک واکنش فیزیکی شـیمیایی […]

نیترات آب آشامیدنی تهران

نیترات آب آشامیدنی تهران : بمنظور تشریح آلودگی نیترات آب آشامیدنی تهران باید رشد روز افزون جمعيت و افزايش فعاليت هاي شهري، صنعتي و كشاورزي منابع آبهاي سطحي و زيرزميني بيشتر در معرض آلودگي قرار گرفته اند، را در نظر داشت. با رشد جوامع انساني فعاليتهاي كشاورزي نيز در حال افزايش است و باعث كاهش […]

نسبت جذب سدیم SAR

نسبت جذب سدیم SAR نسبت جذب سدیم (SAR) یا Sodium Adsorption Ratio بعنوان یک شاخص موثر در ارزیابی خطر بالقوه سدیم در محلول در حال تعادل با فاز جامد خاك می باشد. گرچه از شاخص ها دیگري مانند؛ نسبت سدیم تبادلی (ESP) یا Exchangeable Sodium Percentage و درصد سدیم تبادلی (ESR) یا exchangeable sodium ratio […]

کیفیت فاضلاب

کیفیت فاضلاب کیفیت فاضلاب متاثر از پارامترهايي مانند ميزان آب مصرفي، شرايط آب و هوايي حـاكم بـر منطقـه، نوسـانات توليد( نوسانات ساعتي، روزانه و فصلي)، ميزان نشت آبها، شرايط اقتصادي – اجتماعي و فرهنگي جامعـه، ضـريب بهـره بـرداري از شبكه جمع آوري، مجزا و يا مختلط بودن سامانه جمع آوري بوده و كيفيت پساب خروجي از […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 7
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 2

بهرام گفت:

کاش در مورد کلر آب هم به مسوولین زیربط هشدار میدادین بابا این همه روش مدرن برای تصفیه آب هست اون کلر منفور لعنتی رو چرا میریزید داخل آب و آلودش میکنید. کاش هیچ ماده ی غیر طبیعی و شیمیایی و اضافی به آب طبیعی اضافه نمیشد.

developer گفت:

بله متاسفانه کلر زنی از روش های قدیمی ولی رایج هستش…

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید