بیشتر افراد نمی دانند که دقیقاً منظور از اصطلاحات “آب سخت” و “آب نرم” چیست؟ در واقع منظور از آب سخت یعنی میزان سختی آب است. به بیان ساده تر سختی آب از یون های کلسیم با بار مثبت (Ca ⁺⁺ ) و منیزیم (Mg ⁺⁺ ) تشکیل شده است. هر چه غلظت این یون ها بیشتر باشد، آب سخت تر می شود.

این مهم است زیرا سختی می تواند بر روی سطوح داغ مانند عناصر آبگرمکن و دیگ های بخار رسوب ایجاد کند و منجر به خرابی سیستم شود. هنگامی که آب سخت با رزین تبادل یونی به آب نرم تبدیل می‌شود، کاتیون‌ها حذف می‌شوند و با کاتیون‌های دیگری که باعث ایجاد رسوب نمی‌شوند، یعنی سدیم (Na ⁺ ) یا پتاسیم (K ⁺ ) جایگزین می‌شوند.

زمانیکه که رزین تبادل یونی اشباع شود و کارایی خود را از دست بدهد گفته می‌شود که رزین «ته‌شده» است. در این زمان برای احیای رزین لازم است آن را با محلول نمک غلیظ بازسازی کرد تا بتوانید از آن دوباره استفاده کنید.

در این فرآیند افزایش غلظت یون های تک ظرفیتی این احتمال را افزایش می دهد که دو یون بتوانند با هم تماس پیدا کنند و جایگزین یون های سختی دو ظرفیتی شوند، که در نهایت منجر به  تبادل یونی معکوس می شود. به بیان ساده تر، در طی این فرآیند رزین دوباره احیا می شود و به شکل یون های تک ظرفیتی اولیه باز می گردد در این حالت می توان از رزین تبادل یونی دوباره برای حذف یون های سخت آب استفاده کرد. این مساله می تواند به صورت مکرر در طی سال های زیادی اتفاق بیفتد.

تعریف سختی آب

سختی در درجه اول کلسیم و منیزیم محلول در آب است که تقریبا در تمام آبهای طبیعی یافت می شود. آب خام مورد استفاده برای آب آشامیدنی یا صنعتی معمولاً از منابع سطحی مانند رودخانه ها یا از زیرزمینی مانند چاه ها به دست می آید یا گاهی اوقات می توان آن را به صورت مخلوطی از هر دو تامین کرد.

باران‌هایی که از آب‌های سطحی مانند دریاچه‌های مرتفع، نهرها و رودخانه‌ها را تشکیل می‌دهند معمولاً دارای مواد جامد محلول و سختی کمی هستند. اما زمانیکه آب به داخل زمین نفوذ می‌کند و از لابه لای سنگ های زمین که متخلخل هستند عبور می‌کند تا به صخره‌های نفوذناپذیر می‌رسد و منابع آب زیرزمینی (آبخوان) را تشکیل می‌دهد که می‌توان از آنجا آب را استخراج کرد.

در طول زمانی که آب از لایه های مختلف حاوی مواد معدنی عبور می کند، در آب اسید حل می شود. یکی از این مواد معدنی سنگ آهک (CaCO 3 ) است که آب باران اسیدی را خنثی می کند و نمک بی کربنات کلسیم محلول را تشکیل می دهد (H 2 CO 3 + CaCO 3 = Ca (HCO 3 ) 2 ) که می تواند به یون ها تجزیه شود: یون های کلسیم (Ca++) که یک 2+ کاتیون باردار مثبت و دو یون بی کربنات HCO3- هر کدام با یک بار منفی هستند. همین امر در مورد منیزیم نیز صدق می کند. به این ترتیب کلسیم، منیزیم و سایر نمک ها حل می شوند. در جایی که محتوای کلسیم و منیزیم زیاد است، این آب ها معمولاً به عنوان آب های “سخت” توصیف می شوند و معمولاً از منابع آب زیرزمینی به دست می آیند. در ادامه انواع رزین های صنعتی پرولایت برای سختی گیر آب معرفی کرده ایم که هر کدام برای گرید خاصی مناسب هستند.

کلسیم و منیزیم همیشه با بی کربنات همراه نیست. سختی می تواند با حل شدن از منابع دیگر وارد آب شود که در آن کلسیم و منیزیم با آنیون های دیگر مانند کلرید یا نیترات یا سولفات و … مرتبط است.

منظور از دو عبارت “سختی موقت” یا “سختی دائم” آب چیست؟

تفاوت بین این دو نوع سختی مشخص می شود که کدام آنیون با کلسیم یا منیزیم مرتبط است. سختی مرتبط با بی کربنات “سختی موقت” نامیده می شود. هر آنچه با هر آنیون دیگر مرتبط است “سختی دائم” نامیده می شود.

در بیشتر موارد، در هر آنالیز آب، این دو نوع سختی معمولاً با عبارات رایجی مانند mg/l یا ppm به صورت CaCO 3 یا بر حسب meq/l بیان می‌شوند. وقتی به صورت رایج بیان شود، متوجه خواهید شد که کلسیم و منیزیم بیشتر از بی کربنات موجود در آب است، بنابراین همیشه سختی موقت و دائمی وجود دارد. در این شرایط سختی موقت و دائمی را می توان با هم جمع کرد تا «سختی کل» منبع آب را به دست آورد. توجه داشته باشید برخی اوقات بی کربنات از سختی کل آب بیشتر است و از این رو سختی دائمی ندارد و آب در واقع دارای قلیائیت سدیم است.

چرا باید سختی آب را حذف کنیم؟

آب سخت می تواند مشکلات زیادی را در بسیاری از کاربردهای صنعتی و آشامیدنی ایجاد کند. هنگامی که آب حرارت داده می شود، نمک های کلسیم و منیزیم کمتر از نمک های پتاسیم و سدیم و … قابل حل هستند، و با ایجاد سیستم های خنک کننده می تواند باعث افزایش غلظت و تشکیل جامدات شود.

در اصل زمانیکه  که آب سخت گرم می شود، Ca(HCO 3 ) 2 تجزیه می شود. CaCO 3 و گاز CO2 و H 2 O (آب) را تکامل می دهد. اما CaCO 3 حلالیت محدودی دارد و از این رو می‌تواند روی سطوح آبگرمکن‌ها رسوب کند که اغلب در دیگ‌ها، قهوه‌سازها، لوله‌ها و روی پارچه‌ها یافت می‌شود و یک پوشش سخت ایجاد می‌کند. (این پوشش سخت اغلب به عنوان کلسیت، رسوب آهک شناخته می‌شود)

به همین دلیل می تواند بر سیستم گرمایش تأثیر بگذارد زیرا وقتی المنت بخاری یا لوله دیگ (بویلر) با این مقیاس پوشانده شود انرژی بیشتری برای گرم کردن آب می گیرد و عملاً بازدهی دستگاه ها پایین می آید. علاوه بر این، از آنجایی که گرمایش در سراسر سطح گرمایش ناهموار است، می تواند باعث خرابی های زودرس شود. اما اگر این رسوب ازسطح جدا شود می تواندمشکلات جامدات معلق را ایجاد کند که لوله ها و دیگ را مسدود کرده و عملکرد را کاهش داده و منجر به خرابی لوازم خانگی و صنعتی می شود.

توجه داشته باشید برای انتخاب درست رزین تبادل یونی پرولایت یا برندهای دیگر به منظور حذف سختی آب حتماً لازم است از قبل آزمایش (سختی آب یا TDS) را انجام دهید. علاوه بر این، دانستن مشخصات و اطلاعات بیشتر درمورد انواع رزین های صنعتی پرولایت برای سختی گیر آب کمک می کد شما درک بهتری از رزین مورد استفاده خود داشته باشید. همچنین، اگر شما نیازمند مشاوره رایگان با کارشناسان وب سایت جهان آب هستید و یا  می خواهید   لیست قیمت رزین سختی گیر آب پرولایت یا برندهای دیگر را مشاهده کنید می توانید از طریق همین لینک اقدام کنید.

محصولات و مقالات پیشنهادی : مشاهده لیست قیمت رزین تصفیه آب در جهان آب

جدول مشخصات انواع رزین پرولایت برای سختی گیر آب در صنایع