ينتج عسر الماء عن الأملاح الذائبة من معادن الأرض القلوية ، وخاصة الكالسيوم والمغنيسيوم. تؤثر خصائص الماء العسر واللين على كل من صحة الإنسان والعمليات التكنولوجية في الإنتاج بطرق مختلفة.
الصلابة هي سمة من سمات الخواص الفيزيائية والكيميائية للماء بسبب وجود الأملاح الذائبة من المعادن الأرضية القلوية. يتم توفير المساهمة الرئيسية في أملاح الصلابة من الكالسيوم والمغنيسيوم ، على الرغم من وجود معادن أخرى بكميات صغيرة: المنغنيز والحديد ، بما في ذلك ثلاثي التكافؤ والسترونشيوم والباريوم والألمنيوم.
هناك نوعان من الصلابة: مؤقت ، ناتج عن الهيدروكربونات والكربونات ، ودائم ، بسبب الكلوريدات والكبريتات وسيليكات الكالسيوم والمغنيسيوم. يتم التخلص من الصلابة المؤقتة بشكل كامل تقريبًا عن طريق تسخين الماء لترسيب كربونات الكالسيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم. يتم التحكم في الصلابة الثابتة باستخدام طرق الكاشف (مثل الجير والصودا) أو طرق التبادل الأيوني.
مقاييس وحدود عسر الماء
تختلف عسر المياه الطبيعية بشكل كبير. تعتمد هذه التغييرات على شدة عمليات انحلال الصخور وتجوية الصخور ، مثل الحجر الجيري ، والدولوميت ، والجبس ، داخل مستجمعات المياه ومصادر المياه. يمكن أن يكون مصدر الأيونات عبارة عن عمليات ميكروبيولوجية في تربة منطقة مستجمعات المياه وفي رواسب القاع ، بالإضافة إلى مياه الصرف الصحي من مختلف المؤسسات.
تتأثر صلابة المياه الطبيعية بشدة بالعوامل المناخية الموسمية مثل التبخر وذوبان الجليد والجليد والتساقط. لوحظ أقل صلابة في المياه السطحية في الربيع.
يتناقص محتوى أيونات الكالسيوم مع زيادة تمعدن الماء ولا يتجاوز عادة 1 جم / لتر. يمكن أن تتراكم أيونات المغنيسيوم ، وفي المياه الغنية بالمعادن ، يمكن أن تصل قيمتها إلى عدة جرامات أو عشرات الجرامات لكل لتر في البحيرات المالحة. في البحار والمحيطات ، عسر الماء مرتفع للغاية.
يعمل التركيز الكلي المقاس لكاتيونات الكالسيوم والمغنيسيوم كتعبير رقمي عن عسر الماء. في الممارسة العالمية ، يتم استخدام عدة وحدات من عسر الماء ، على سبيل المثال ، مول لكل متر مكعب. في روسيا ، في 1 يناير 2005 ، تم تقديم معيار وطني جديد ، يتم بموجبه قياس عسر الماء بدرجات الصلابة.
تأثير عسر الماء على حياة الإنسان
لا تضع منظمة الصحة العالمية أي معايير لتأثير عسر مياه الشرب على صحة الإنسان. على الرغم من أن بعض الدراسات قد لاحظت انخفاضًا في أمراض القلب والأوعية الدموية عند شرب الماء العسر. يمكن أن يؤدي الاستخدام المستمر للماء العسر إلى اختلال المعادن في جسم الإنسان ، لأن ما يصل إلى 15٪ من الاستهلاك اليومي للكالسيوم الذي يحصل عليه الشخص من مياه الشرب. بنفس الطريقة ، يتم تجديد حاجة الجسم للمغنيسيوم.
تفاعل أملاح الصلابة مع المنظفات يدمر الطبقة الدهنية الطبيعية على جلد الإنسان ويسد المسام. تؤدي زيادة العسر إلى تدهور جودة المياه ويمكن أن تضفي عليه طعمًا مرًا. تشكل أملاح الصلابة أيضًا مركبات غير قابلة للذوبان مع البروتينات الغذائية عند طهي اللحوم والأسماك والخضروات ، مما يضعف عملية الطهي.
يساهم عسر الماء في تكوين الميزان أثناء التسخين ، مما يقلل من كثافة التبادل الحراري في أنظمة التدفئة ويؤدي إلى الاستهلاك المفرط للوقود. يؤدي الماء العسر بشكل مفرط ، بدوره ، إلى زيادة تآكل أنابيب المياه.
