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

استاندارد TDS آب کشاورزی

استاندارد TDS آب کشاورزی استاندارد TDS آب کشاورزی بستگی به نوع گیاه می تواند متفاوت باشد. تاثیر TDS (Total Dissolved Solids)یا کل جامدات محلول  در رشد گیاهان بستگی به ماهیت اسمزی دارد.  تحمل گیاهان نسبت به میزان TDS آب آبیاری متفاوت است و کشاورز با کاهش محصول می­ تواند مواجه شود. لذا تعیین کل املاح […]

باقیمانده سموم در محصولات کشاورزی

باقیمانده سموم در محصولات کشاورزی پايش بهداشتي محصولات کشاورزی از سه ديدگاه شامل باقیمانده سموم در محصولات کشاورزی ، انتقال ميكرو ارگانيـسمهـا (بـاكتري، ويـروس، انگـل و…) ، فلـزات سنگين و در بعضي موارد مواد راديو اكتيو مورد بررسي قرار ميگيرد. در ايران معاونت نظارت بـر مـواد خـوراكي، دارويـي، آرايـشي و بهداشتي در وزارت بهداشت- درمان […]

استاندارد آب بویلر

استاندارد آب بویلر استاندارد آب بویلر ، بستگی به پارامتر های شیمیایی و فیزیکی و فلزات سنگین موجود در نمونه آب دارد. از جمله این پارامتر ها می توان به سیلیس ، آلومینیوم ، آهن، منگنز،کلسیم،منیزیوم،آمونیاک،بی کربنات،کل املاح محلول،مس، روی، سختی کل،قلیائیت،پی اچ،اكسيژن خواهي شيميايي و مواد معلق اشاره کرد. تعیین مقدار بهینه این مواد […]

مشکلات آب استخر

مشکلات آب استخر به دليل عدم پایش مداوم و مناسب غلظت مواد گندزدای مورد استفاده، بروز مشکلات آب استخر نظير خورندگی آب ، پوسته پوسته شدن سطح لوله های آب ، تشكيل رسوب بر روی دیوار و مجاری آب ، سوزش و قرمزی چشم ، خشكی پوست ، شكننده شدن مينای دندانها ، ازبين رفتن رنگ مو و […]

منحنی رشد باکتری های فاضلاب

منحنی رشد باکتری های فاضلاب در توضيح متابوليسم منحنی رشد باکتری های فاضلاب ، همزمان با مصرف سوبسترا توسـط ميكروارگانيـسمهـا و انجـام واكنش هاي اكسيد و احياء ، رشد با توليد سلولهاي اضافي اتفاق مي افتد. بنـابراين در تـصفيه فاضـلاب همزمان با اينكه سوبسترا در فاضلاب مصرف و تجزيه بيولوژيكي مي شود جرم سـلولي بطـور پيوسـته توليد […]

آزمایش آب مرغداری

آزمایش آب مرغداری : آزمایش آب مرغداری شامل پارامتر های میکروبی و شیمیایی آب است. چراکه آب، مهمترین ماده غذایی برای مرغها است. با این که ضرورت فراهم بودن آب کافی، و در دسترس بودن آسان آن برای مرغها به خوبی دانسته شده است. اما به تأثیر کیفیت آب در عملکرد مرغها، در بسیاری از مرغداریها […]

کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی

کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی همانطور که در مطالب قبلی کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی توضیح داده شد، دستگاه از بخش های متفاوتی  تشریح شده است که در به تشرح اجزا مختلف دستگاه GC پرداختیم، هم اکنون به تزریق یا INJECTION می پزدازیم. تزریق کروماتوگرافی گازی طیف سنجی جرمی چون ظرفیت ستونهاي مویی براي گنجایش […]

آب لیمو

گندزدايي آب با آب لیمو

گندزدايي آب با آب لیمو: آب لیمو  گونه از مرکبات گونه هاي مختلفی از میوه جات را شامل می شوند که 8گونه مهم تجاري آنها عبارتند از پرتقال  شیرین، پرتقال ترش، نارنگی، گریپ فروت، پوملو، لیمو لایم، لیمو لمون و بالنگ. در میان مرکبات،  آب لیمو فرآورده ایست تخمیر نشده ولی  قابل تخمیر که به روشهاي مکانیکی […]

دمای استاندارد آب استخر

دمای استاندارد آب استخر

دمای استاندارد آب استخر در استخرهای سرپوشیده شنا ، مطلوب است که دمای استاندارد آب استخر و هوای استخر کنترل گردد . دمای هوا در حدود 3 درجه سانتیگراد گرمتر از دمای آب در استخر توصیه شده است . دمای آب توصیه شده برای استفاده عموم 27درجه سانتیگراد 23تا 24 درجه سانتیگراد باعث راحتی 26تا 28 درجه سانتیگراد ایده عال می باشد. استخرهای […]

شناسایی یون سولفید

شناسایی یون سولفید شناسایی یون سولفید با توجه به ساختار سولفید که در آب های زیرزمینی مخصوصا در فصل بهار بیشتر یافت می شود. به طور معمول یون سولفید در فاضلاب هایی وجود دارد که ترکیبات عمده فاضلاب مواد آلی می باشند.بعضی وقت ها در فاضلاب های صنعتی می توان به شناسایی یون سولفید دست […]

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