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

اندازه گیری اکسیژن محلول در آب به روش یدومتری

اندازه گیری اکسیژن محلول در آب به روش یدومتری اندازه گیری اکسیژن محلول در آب به روش یدومتری دقیق ترین و واضح ترین روش برای تعیین مقدار اکسیژن محلول (dissolved oxygen) در آب می باشد. این روش بر اساس افزودن محلول منگنز دی والانت می باشد که سپس یاعث قلیاییت قوی آب شده و در یک بطری […]

آنالیز آب

آنالیز آب آنالیز آب، شامل آنالیز شیمیایی، فیزیکی، میکروبی و فلزات سنگین است که در آزمایشگاه های آب انجام می شود. هر کدام از آنالیزها پارامترهای مختلفی دارند و بر حسب کاربری آب این پارامترها متفاوت است. این آنالیزها برای آب های مختلفی از جمله آب آشامیدنی، آب استخر، آب صنعتی و … قابل انجام […]

استاندارد پساب خروجی فاضلاب

استاندارد پساب خروجی فاضلاب : استاندارد پساب خروجی فاضلاب ، بر حسب منبع پذیرنده متفاوت می باشد. بر حسب اینکه منبع پذیرنده خروجی سیستم تصفیه فاضلاب زمین کشاورزی یا رودخانه ها و آب های سطحی یا چاه جذبی باشد متفاوت است. مصارف كشاورزي با توجه به حجم زياد مورد نياز، به عنوان يكي از مصارف […]

انواع دترجنت ها

انواع دترجنت ها انواع دترجنت ها (سورفکتانتها) به ۴ دسته می توان تقسیم می شوند. دترجنت های آنیونی دترجنت های کاتیونی دترجنت های آمفوتریک دترجنت های غیر یونی وجه مشخصه دترجنت های سنتزی، گروه کربوکسیلیک (عامل آبدوست) از یک طرف و گروه هیدروکربنی با زنجیر بلند از طرف دیگر می باشد. دترجنت های آنیونی  یکی […]

آلودگی های نفتی در آب

آلودگی های نفتی در آب : لازمه شناحت آلودگی های نفتی در آب بررسی انواع آلودگي آبها است که انواع مختلفي دارد كه هر يك اهميت خاص خود را داشته و هيچ يك را نمي توان ناديده گرفت. از انواع آلودگي آبها مي توان به موارد: آلودگي راديواكتيو آلودگي عناصر ناچيز و كم مقدار آلودگی […]

كيفيت آب صنايع نساجي و چرمسازي

كيفيت آب صنايع نساجي و چرمسازي : كيفيت آب صنايع نساجي و چرمسازي موضوعی با اهمیت است چراکه صنایع چرمسازی به واسطه مصرف زیاد آب در عملیات دباغی، همواره پساب فراوانی را در محیط رها میسازند که به نوبه خود باعث ایجاد آلودگیهای بیشمار در منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، تغییر کیفیت فیزیکی و شیمیایی آب […]

آزمایشگاه آنالیز آب

آزمایشگاه آنالیز آب آزمایشگاه آنالیز آب به منظور تعیین کیفیت آب از لحاظ میکروبی، فیزیکی- شیمیایی و فلزات سنگین ایجاد می شود. آنالیز آب با اهداف مختلفی از جمله حفظ سلامتی جامعه، حفاظت از محیط زیست، کشاورزی و … انجام پذیر است. در آزمایشگاه برای رسیدن به این اهداف آزمایش های مختلفی روی نمونه های […]

آب معدنی بهتر است یا آب آشامیدنی

آب معدنی بهتر است یا آب آشامیدنی آب معدنی بهتر است یا آب آشامیدنی ؟ در جواب به این سوال باید به بررسی شیمیایی و میکروبی آب مورد نظر پرداخت. پارامتر های میکروبی مانند توتال کلی فرم و کلی فرم گوارشی هر دونوع آب آب آشامیدنی و معدنی باید صفر باشد. لذا تفاوت اصلی تمایز […]

هدایت الکتریکی خاک

هدایت الکتریکی خاک هدایت الکتریکی (EC) خاک شاخصی است که میزان دسترسی به مواد غذایی خاک را نشان می دهد. وجود مقدار بالای هدایت الکتریکی در خاک نشان دهنده این است که میزان کاتیون های خاک از جمله پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم، آمونیوم، آلومینیوم، آهن، مس، روی و منگنز (مواد مغذی مورد نیاز گیاهان) در […]

آرسنیک آب آشامیدنی

آرسنیک آب آشامیدنی میلیونها نفر از مردم سرتاسر دنیا در معرض آلودگی آرسنیک آب آشامیدنی هستند که به طور طبیعی در آبهای زیرزمینی وجود دارد و به عنوان یک ماده سرطانزا شناخته شده است. مواجهه با آرسنیک میتواند منجر به یکسری از بیماریها مانند: دیابت، بیماریهای کبدی، بیماریهای قلبی و عروقی، پوستی و سرطان شود.  […]

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