یکی از سوالات متداول ساکنان شهر مسکو سوال سختی آب آشامیدنی است. این به دلیل استفاده گسترده از ماشین ظرفشویی و ماشین لباسشویی در زندگی روزمره است که برای آن محاسبه بار مواد شوینده بر اساس مقدار واقعی سختی آب مصرفی انجام می شود.

با استفاده از خدمات الکترونیکی ما می توانید از ارزش سختی آب در آدرس خود مطلع شوید

در روسیه سختی بر حسب «درجه سختی» اندازه گیری می شود و تولیدکنندگان جهانی از واحدهای اندازه گیری پذیرفته شده در کشورهایشان استفاده می کنند. بنابراین، برای راحتی ساکنان، یک "ماشین حساب سختی" ایجاد شده است که با آن می توانید مقادیر سختی را از یک سیستم اندازه گیری به سیستم دیگر تبدیل کنید تا به درستی لوازم خانگی خود را راه اندازی کنید.

سختی مجموعه ای از خواص آب است که با محتوای نمک های محلول در آن، عمدتاً کلسیم و منیزیم ("نمک های سختی") مرتبط است. سفتی کل شامل موقتی و دائمی است. سختی موقت را می توان با جوشاندن آب از بین برد که به دلیل خاصیت رسوب برخی املاح است و به اصطلاح فلس را تشکیل می دهد.

عامل اصلی مؤثر بر ارزش سختی، حل شدن سنگهای حاوی کلسیم و منیزیم (سنگ آهک، دولومیت) در هنگام عبور آب طبیعی از آنها است. آب های سطحی معمولا نرم تر از آب های زیرزمینی هستند. سختی آبهای سطحی در معرض نوسانات فصلی محسوس است و در زمستان به حداکثر می رسد. حداقل مقادیر سختی برای دوره‌هایی با آب زیاد یا آب زیاد، زمانی که جریان شدیدی از مذاب نرم یا آب باران به منابع تامین آب وجود دارد، معمول است.

واحدهای صلبیت

در روسیه سختی بر حسب «درجه سختی» (1°W = 1 meq/l = 1/2 mol/m3) اندازه گیری می شود. در خارج از کشور واحدهای دیگر اندازه گیری سختی آب پذیرفته می شود.

واحدهای صلبیت

1 درجه وات \u003d 20.04 میلی گرم Ca 2 + یا 12.15 Mg 2 + در 1 dm 3 آب؛
1 درجه DH = 10 میلی گرم CaO در 1 dm 3 آب.
1 درجه کلارک = 10 میلی گرم CaCO 3 در 0.7 dm 3 آب.
1 درجه فارنهایت = 10 میلی گرم CaCO 3 در 1 dm 3 آب.
1 ppm \u003d 1 mg CaCO 3 در 1 dm 3 آب.

سختی آب در برخی از شهرهای جهان

توصیه های سازمان بهداشت جهانی (WHO) برای آب آشامیدنی:
کلسیم - 20-80 میلی گرم در لیتر؛ منیزیم - 10-30 میلی گرم در لیتر. هیچ مقدار توصیه ای برای سفتی وجود ندارد. بر اساس این شاخص ها، آب آشامیدنی مسکو با توصیه های WHO مطابقت دارد.

اسناد نظارتی روسیه (SanPiN 2.1.4.1074-01 و GN 2.1.5.1315-03) برای آب آشامیدنی تنظیم می کند:
کلسیم - استاندارد ایجاد نشده است. منیزیم - حداکثر 50 میلی گرم در لیتر؛ سفتی - بیش از 7 درجه Zh.

هرازگاهی در تلویزیون گزارش هایی در مورد خواص آب سخت و مضرات آن نه تنها برای لوازم خانگی، بلکه برای بدن به طور کلی منتشر می شود. این آب چیست و چرا به آن سخت می گویند؟ اگر به حقایق علمی ضربه بزنید و به کمک ادبیات خاص متوسل شوید، مشخص می شود که درجه سختی توسط یون های کلسیم و منیزیم تعیین می شود. هرچه تعداد آنها کمتر باشد، آب نرم تر و سالم تر است. و در اینجا این سوال به درستی مطرح می شود که چگونه در خانه تعیین شود.

چرا نیاز است

قبل از حل کار، لازم است بفهمیم که آیا اصلاً لازم است بدانیم که چیست، چگونه درجه آن را در خانه تعیین کنیم و در صورت تجاوز از آن چه باید کرد.

بدون شک، هر کسی تصمیم خود را می گیرد، اما فقط به عواقب استفاده از آب بیش از حد سخت نگاه کنید، و همه چیز بلافاصله سر جای خود قرار می گیرد.

چه چیزی باعث آب سخت می شود

هر ساله لوازم خانگی از رسوب ناشی از نمک اضافی در آب رنج می برند که به این معنی است که کارایی آنها به طور متوسط ​​20٪ کاهش می یابد.

به دلیل رسوبات آهکی انباشته شده، وسایل گرمایشی در انتقال حرارت با مشکل مواجه می شوند. هزینه های انرژی شروع به افزایش می کند.

به دلیل کند شدن فرآیند کف کردن و از بین رفتن کارایی در حذف آلاینده ها، به مواد پاک کننده بیشتری نیاز است.

هنگامی که آب سخت با مواد شوینده در شامپوها و ژل های دوش ترکیب می شود، یک لایه نامرئی روی بدن ایجاد می کند که می تواند باعث تحریک و خشکی شود.

حال به این سوال پاسخ می دهیم که چگونه سختی آب را در خانه بفهمیم. تعیین کنید که چند میلی لیتر محلول صابون استفاده شده است. داده های به دست آمده را در 2 ضرب کنید. نتیجه برابر با درجه صلبیت خواهد بود.

4. توجه داشته باشید که هر چند وقت یکبار رسوب روی کتری تشکیل می شود. هر چه بیشتر این اتفاق بیفتد، نمک های موجود در ترکیب آب و همچنین کلسیم و منیزیم بیشتر می شود که به تشکیل پلاک کمک می کند.

5. آیا متوجه شده اید که پاشش های شیشه ای که خشک می شوند، لکه های سفید باقی می گذارند؟

این به عنوان تأیید دیگری از سختی آب عمل می کند.

6. یک دستیار عالی در حل این مشکل پرمنگنات پتاسیم معمولی خواهد بود. پرمنگنات پتاسیم در تماس با نمک های سختی رنگ زرد به دست می آورد. اگر این اتفاق نیفتد، همه چیز با آب درست است.

7. می توانید از آزمایش خاصی استفاده کنید که سختی آب را مشخص می کند.

نحوه تعیین نتیجه در خانه، یک دستورالعمل فردی به شما می گوید. اغلب کافی است تستر را در آب فرو کنید، چند ثانیه صبر کنید و تغییر در نوار رنگ آمیزی را مشاهده کنید.

چگونه آب را نرم کنیم

بنابراین، راه‌های زیادی برای فهمیدن سختی آب وجود دارد. اگر متوجه شدید که کیفیت آب برای شما مناسب نیست، از نکاتی استفاده کنید.

1. معروف ترین روشی که همه بدون فکر کردن به هدف واقعی از آن استفاده می کنند، جوشاندن آب است. کافی است یک ساعت آب را بجوشانید و بگذارید خنک شود، زیرا در ته آن رسوب تشکیل می شود. در آینده، می توان آن را با صاف کردن حذف کرد. البته از این طریق املاح از بین نمی رود اما می توان آب را کمی نرم کرد.

2. نمک را می توان با قلیایی که در نوشابه موجود است خنثی کرد. ¼ قاشق چای خوری در هر لیوان آب - و درجه سختی به طور قابل توجهی کاهش می یابد. خیلی ها این را در عمل آزمایش کرده اند!

3. قلیایی را می توان با سبوس بادام جایگزین کرد. آنها محصول نهایی فرآوری بذر بادام هستند. یک قاشق غذاخوری برای یک لیوان آب کافی است.

4. ساده ترین گزینه خرید فیلتر مخصوص است. با این حال، مطالعه نظرات کاربران بر اساس بررسی ها نشان داد که اثربخشی استفاده از فیلترها رعایت نمی شود. علاوه بر این، نظارت مداوم بر سیستم تصفیه آب و تغییر دوره ای برخی از عناصر ضروری است. اغلب نمی توان این کار را به موقع انجام داد و مواد مضر دوباره در آب قرار می گیرند.

نتیجه

اکنون می دانید سختی آب چیست، چگونه درجه آن را در خانه تعیین کنید و با کمک وسایل بداهه آن را نرم کنید. بدون شک در مورد کیفیت آب آشامیدنی باید به پیشرفت های حرفه ای اعتماد کرد: نوارهای مخصوص یا دستگاه های اندازه گیری که میزان نمک های سخت را نشان می دهند. با این حال، اگر این امکان پذیر نیست، می توانید بدون ترک خانه خود مشکل را حل کنید.

مردم کشورهای مختلف مدتها پیش نیاز به عادی سازی آن را پیدا کردند، زیرا استحکام بالا بد است: لوله ها مسدود می شوند و شستشوی صحیح غیرممکن است. اما آنها شروع به انجام این کار در هر کشور به روش خاص خود کردند، بر اساس واحدهای اندازه گیری سنتی و روش های تعیین یون های کلسیم و منیزیم، زیرا در آن زمان هیچ واحد بین المللی استاندارد یکپارچه ای وجود نداشت.

مشخص است که هیچ چیز بدتر از عادت های بد نیست - خلاص شدن از شر آنها بسیار دشوار است! در ادبیات قهوه (اگرچه سختی اساساً مفهومی از زمینه قهوه نیست!) از کشورهای مختلف، سختی هنوز بر حسب درجه سنجیده می شود و در هر کشوری به خودی خود با همه کشورهای دیگر متفاوت است. فقط درجات سفتی روسی و آلمانی یکسان هستند، اگرچه برای مدت طولانی در هر دو کشور لغو شده اند، اما سرسختانه در تعریف مفاهیم وجود دارند.

در اتحاد جماهیر شوروی تا سال 1952 از درجه سختی استفاده می شد که مصادف با آلمانی ها بود. در روسیه، غلظت نرمال یون‌های کلسیم و منیزیم برای اندازه‌گیری سختی استفاده می‌شود که بر حسب میلی‌گرم بر لیتر (mg-eq/l) بیان می‌شود. یک meq/l معادل 20.04 میلی گرم Ca2+ یا 12.16 میلی گرم Mg2+ در هر لیتر آب است (جرم اتمی تقسیم بر ظرفیت).

در کشورهای دیگر، مرسوم است که سختی را در درجات CONDITIONAL تعیین می کنند:

درجه آلمانی (dGH)

1 درجه \u003d 1 قسمت اکسید کلسیم - CaO در 100000 قسمت آب یا 0.719 قسمت اکسید منیزیم - MgO در 100000 قسمت آب یا 10 میلی گرم CaO در 1 لیتر آب یا 7.194 میلی گرم در 1 لیتر Mg از آب. dGH (dH) و dKH در حال حاضر رایج‌ترین واحد سختی مورد استفاده در سرگرمی آکواریوم هستند که dGH به سختی کل و dKH به سختی کربنات اشاره دارد.

درجه فرانسه (fh)

1 درجه = 1 قسمت CaCO 3 در 100000 قسمت آب یا 10 میلی گرم CaCO 3 در 1 لیتر آب.

درجه ایالات متحده (usH)

1 درجه = 1 دانه (0.0648 گرم) CaCO 3 در 1 گالن (US! 3.785 لیتر) آب. با تقسیم گرم بر لیتر بدست می آوریم: 17.12 میلی گرم در لیتر CaCO 3. با این حال، تعریف دیگری از درجه آمریکایی وجود دارد: 1 قسمت از CaCO 3 در 1,000,000 قسمت آب (در ادبیات انگلیسی بیان غلظت به صورت 1 قسمت در هر 1,000,000 قسمت ppm - قسمت در میلیون (یک قسمت در میلیون) نامیده می شود. در عمل با mg/l 1 یکسان است. بنابراین این 1 درجه ایالات متحده = 1 میلی گرم CaCO 3 در 1 لیتر آب. این مقدار درجه آمریکایی است که در تمام جداول دارای ضریب تبدیل برای تبدیل یک واحد اندازه گیری سختی به واحد دیگر پذیرفته شده است.

مدرک زبان انگلیسی (کلارک)

1 درجه = 1 دانه (0.0648 گرم) در 1 گالن (انگلیسی! 4.546 لیتر) آب = 14.254 میلی گرم در لیتر CaCO3.

آیا احساس می کنید کار آسانی نیست؟ بنابراین، من جدولی را ارائه می دهم که به شما امکان می دهد یک درجه سختی را به دیگری مقایسه و ترجمه کنید:

میز 1

توجه روزافزون به استانداردهای سختی آب آشامیدنی با فراگیر شدن ماشین‌های لباسشویی و ظرفشویی همراه است، زیرا تعیین بار تخمینی مواد شوینده و فرکانس ماشین‌های تمیزکننده به درجه سختی واقعی بستگی دارد. با این حال، واحدهای اندازه گیری این شاخص در کشورهای مختلف متفاوت است، و علاوه بر این، اجزای هر یک از واحدهای اندازه گیری خاص نیز متفاوت است.

آب سخت چیست و چه تاثیری بر آن دارد؟

درجه سختی آب به عنوان مجموعه ای از خواص که به محتوای منیزیم، کلسیم و سایر نمک های محلول بستگی دارد، تعریف می شود. شاخص کلی از یک جزء ثابت و یک مؤلفه موقت تشکیل شده است:

• موقت (کربنات) به دلیل توانایی تعدادی نمک در رسوب با تشکیل رسوب با جوشاندن از بین می رود. با حضور بی کربنات های منیزیم و کلسیم - در pH> 8.3 مشخص می شود.
• ثابت (غیر کربنات) در طول جوش حفظ می شود. با وجود نمک های منیزیم و کلسیم آنیون های کلرید، سولفات و نیترات مشخص می شود.

عوامل زیر بر میزان سفتی تأثیر می گذارد:

• شدت انحلال توسط جریان هیدرولیکی سنگها (سنگ آهک، دولومیت)،
• استفاده از آب‌های زیرزمینی یا سطحی (سطح، با توجه به سایر موارد، نرم‌تر هستند)،
• نوسانات فصلی برای منابع سطحی (شاخص حداکثر "نرم" در طول دوره های سیل و آب زیاد با جریان فعال باران و ذوب "پر کردن" به منابع تامین آب مشاهده می شود، و حداقل "نرم" در دوره زمستان رخ می دهد) .

واحدها، فرمول ها و محاسبات

در روسیه، واحد اندازه‌گیری محتوای نمک برای این پارامتر «درجه سختی» (°F) نامیده می‌شود که با استفاده از ماشین‌حساب‌های آنلاین رایج به واحدهای اندازه‌گیری در کشورهای دیگر تبدیل می‌شود (جدول را ببینید).

بنابراین 1°W = 2.8°DH = 3.51°Clark = 5°F = 50.04ppm.

هر مقدار مربوط به شاخص های زیر برای آب است:

• 1 درجه وات \u003d 20.04 میلی گرم Ca 2 + یا 12.15 Mg 2 + در 1 dm 3
• 1 درجه DH = 10 میلی گرم CaO در 1 dm 3
• 1 درجه کلارک = 10 میلی گرم CaCO 3 در 0.7 dm 3
• 1 درجه فارنهایت = 10 میلی گرم CaCO 3 در 1 dm 3
• 1 ppm \u003d 1 mg CaCO 3 در 1 dm 3

1 درجه وات \u003d 1 meq / l (بیشتر در عمل استفاده می شود) \u003d 1/2 mol / m3 \u003d 20.04 میلی گرم یون Ca 2+ (یا 12.16 میلی گرم یون Mg2+)

فرمول محاسبه سختی آب با نوع کربناته:

• Ca 2 + + 2HCO 3 - (هنگامی که گرم می شود) = CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2
• میلی گرم 2+ + 2HCO 3 - (هنگامی که گرم می شود) = میلی گرم CO 3 ↓ + H 2 O + CO 2

مجموع درجه فارنهایت به عنوان مجموع زمان و ثابت تعریف می شود: Htot = H کربوهیدرات + H noncarb

ملزومات قانونی

• استانداردهای روسیه - SanPiN-s 2.1.4.1074-01؛ GN 2.1.5.1315-03 - تعیین هنجار سختی آب آشامیدنی در 7 درجه Zh با ایجاد یک مقدار استاندارد برای منیزیم - در 50 میلی گرم در لیتر و بدون تنظیم آن برای کلسیم.
• برای یک محصول بطری، طبق SanPiN-am 2.1.4.1116-02: درجه فارنهایت در محدوده 1.5-7 با شاخص های 25-130 میلی گرم در لیتر / کلسیم، 5-65 میلی گرم در لیتر / منیزیم است.
• توصیه های WHO برای آب آشامیدنی درجه فارنهایت تنظیم نمی شود، در حالی که میزان 20-80 میلی گرم در لیتر / کلسیم، 10-30 میلی گرم در لیتر / منیزیم را تعیین می کند که کمتر از مقادیر استاندارد روسیه است، با این حال، مقادیر واقعی برای تامین آب، به عنوان مثال، برای مسکو، در توصیه WHO مناسب است.

با توجه به Vodokanal مسکو، مسکو (در مقایسه با سایر شهرهای بزرگ جهان) با شاخص های زیر مشخص می شود (جدول را ببینید):

• تا 2 درجه فارنهایت - نرم،
• در محدوده 2-10 درجه غربی - متوسط ​​سخت،
• بیش از 10 درجه وات - سخت.

در برخی موارد، این مقیاس دارای جزئیات است، اغلب با افست، اما برای موقعیت های خاص بهتر است از درجات توصیفی استفاده نکنید، بلکه از درجات دقیق استفاده کنید. بنابراین سختی آب در آکواریوم به طور معمول 3-15 درجه فارنهایت با تفکیک فواصل ترجیحی برای هر نوع ماهی، نرم تن، جلبک است. به عنوان مثال، پوسته حلزون در بهترین حالت خود در آب سخت باقی می ماند و برای ماهی زنده زا، محدوده 6 تا 10 درجه فارنهایت ترجیح داده می شود. در این صورت باید در نظر داشت که میزان کلسیم موجود در محیط آبی به دلیل جذب آن توسط ساکنان آکواریوم به تدریج کاهش می یابد.

در خانه، علاوه بر جوشاندن، از روش های نرم کننده زیر استفاده می شود:

• معرف - بر اساس افزودن خاکستر سودا یا آهک خرد شده با رسوب ترکیبات نامحلول نمک های منیزیم و کلسیم. یکی از مؤثرترین معرف‌ها، ارتوفسفات سدیم است که می‌تواند درجه را تا 0.05 درجه فارنهایت کاهش دهد.
• غشاء - به لطف نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس یک غشای نیمه تراوا، یون ها حفظ می شوند.
• مغناطیسی - به دلیل رزونانس مغناطیسی هیدرودینامیک، کربنات کلسیم متبلور نمی شود، اما به آراگونیت تغییر می یابد، که روی سطوح تبادل حرارتی رسوب نمی کند.

در عین حال، انواع نازل های هواکش روی شیر آب و سیورها با مکانیزم چرخشی (http://water-save.com/)، به دلیل جابجایی مکانیکی ثابت لولاها، می توانند اندکی بر شکل گیری مقیاس تأثیر بگذارند. اما نه تشکیل آن را متوقف کند و نه مقدار درجه F را کاهش دهد.

در حال حاضر سختی آب باید بر حسب meq اندازه گیری شود، اما به طور سنتی در آکواریوم سختی را بر حسب درجه می سنجند و کشورهای مختلف درجات سختی مخصوص به خود را دارند. این مقاله برای آکواریومیست های مبتدی مفید است یک درجه را به درجه دیگر تبدیل کنید و درک کنید که چرا آنها مورد نیاز هستند و به هر حال چه معنایی دارند.

سختی- یکی از مهمترین ویژگی های آب آکواریوم. ولی سختی می تواند عمومی، موقت، دائمی، کربناته باشدو بر حسب درجه سنجیده می شود که متفاوت است... آیا می خواهید به طور جدی به آکواریوم بپردازید؟ سپس شما فقط باید همه اینها را درک کنید.

سختی آب ترکیبی از خواص آن به دلیل وجود کاتیون های کلسیم (Ca2+)، منیزیم (Mg 2+) و تا حدی آهن آهنی (Fe 2+) در آن است. سفتی دائمی، موقتی و کلی را تشخیص دهید.

سختی عمومیبا مقدار کل آب در تمام موارد فوق تعیین می شود کاتیون ها. این یون ها در اثر حل شدن نمک های مربوطه در آب در آب ظاهر می شوند. چگونه این اتفاق می افتد، و علاوه بر این، روش های بیان غلظت یون پذیرفته شده در علم در مقاله جداگانه توضیح داده شده است. محتوای نمک های محلول در آب شیرین (نه تنها کلسیم و منیزیم، بلکه سایرین) در مقاله "" توضیح داده شده است.
سختی دائمیآب‌های طبیعی سطحی با مواد معدنی کم که توسط پساب‌های صنعتی آلوده نشده‌اند، مقدار محلول را مشخص می‌کند.سولفات ها, کلریدهاو برخی دیگر از نمک های کلسیم و منیزیم. یعنی در این آب ها همراه با کاتیون های کلسیم 2+ و Mg 2+ آنیون های SO وجود دارد 4 2- ، کل - هنگامی که چنین آبی جوشانده می شود، غلظت این کاتیون ها و آنیون ها عملاً تغییر نمی کند - از این رو نام "سختی ثابت".
سفتی موقت(او هست کربناتسختی) با حضور در آب همراه با کاتیون های Ca 2 + ، Mg 2 + و Fe 2 + همراه است. بی کربنات یا آنیون های بی کربنات (HCO 3 -). هنگامی که آب به جوش می‌آید، بی کربنات‌ها تجزیه می‌شوند و کربنات کلسیم، دی اکسید کربن و آب با محلول بسیار ضعیف تشکیل می‌دهند:

Ca 2 + + 2HCO 3 - = CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2

بنابراین، سختی موقت را می توان با جوشاندن طولانی مدت از بین برد، به همین دلیل "موقت" است.
با یون های آهن، واکنش دشوارتر است، زیرا FeCO 3 یک ترکیب شیمیایی ناپایدار در آب است. در حضور اکسیژن، محصول نهایی زنجیره واکنش ها Fe(OH) 3 است که یک رسوب قرمز تیره است. بنابراین، هر چه میزان آهن در آب بیشتر باشد، رنگ فلس قوی‌تر می‌شود که در هنگام جوشیدن روی دیواره و کف ظرف رسوب می‌کند.
برای اندازه گیری و سختی موقت، تست های جداگانه در فروشگاه ها فروخته می شود. علاوه بر این، آکواریوم روش هایی را برای تعیین سختی موقت و کلی با استفاده از معرف های کاملاً مقرون به صرفه توصیف می کند، بنابراین تعیین سختی در خانه، حتی بدون آزمایش های اختصاصی، کاملاً امکان پذیر است. برای اطلاع از نحوه انجام این کار، مقالات "" و "" را مطالعه کنید.

چرا از مفهوم جداگانه "سختی آب" استفاده می شود، زیرا مفهوم "MINERALIZATION" وجود تمام املاح و موارد فوق را در آب پوشش می دهد؟ بین این دو مفهوم تفاوت وجود دارد و یک مفهوم قابل توجه. به عنوان مثال، کانی سازی را می توان با حل شدن در آب افزایش داد هر نمک(این که آیا ماهی شما این نمک را دوست دارد یا نه، بحث دیگری است، در مقاله ترکیبات و خواص آب آکواریوم بیشتر در این باره توضیح دهید). برای این منظور، آکواریوم ها اغلب از کلرید سدیم - NaCl استفاده می کنند. اما سفتی در درجه اول مرتبط است با نمک های کلسیم و منیزیم محلول. برخلاف تعصب بین آکواریومی ها، حل کردن نمک در آب(مخصوصا خوب تمیز شده) سفتی را افزایش نمی دهد!بنابراین، سختی و معدنی شدن آب به هم مرتبط هستند اما مفاهیم متفاوتی!!!
سختی خاصیت ویژه آب است که تا حد زیادی کیفیت مصرف کننده آن را تعیین می کند و بنابراین از اهمیت اقتصادی بالایی برخوردار است. آب سخت بر روی دیواره های دیگ های گرمایش، باتری ها و غیره رسوب ایجاد می کند که به طور قابل توجهی عملکرد حرارتی آنها را بدتر می کند. آب سخت برای شستشو مناسب نیست. رسوب روی بخاری های ماشین لباسشویی نه تنها آنها را غیرفعال می کند ... با این حال، من تبلیغات تلویزیونی را بازگو نمی کنم - و قبلاً همه را دریافت کرده ام، همچنین خاصیت شستشوی صابون را بدتر می کند. کاتیون های Ca 2 + و Mg 2 + با اسیدهای چرب صابون واکنش داده و نمک های کمی محلول را تشکیل می دهند که لایه ها و رسوبات ایجاد می کنند و در نتیجه عملکرد شستشو ضعیف و مصرف مواد شوینده افزایش می یابد. به زبان ساده، آب سخت به خوبی کف نمی کند. تنها در حال حاضر به لطف پیشرفت های بزرگ بشر در زمینه شیمی، شامپوهای خوبی ساخته شده است که می توان آنها را در هر آبی شست. و در زمان های گل رس قدیم، در مناطقی که آب سخت بود، زیبایی هایی که می خواستند موهای نرم و ابریشمی داشته باشند، مجبور بودند آن را جمع کنند تا موهای خود را بشویند - نرم است. بیهوده نبود که پیتر اول، که خواستار آمدن مردم به مجامع با شکل مناسبی بود و ریش های کثیف را تحمل نمی کرد، مجبور شد پایتخت جدیدی بر روی رودخانه نوا بسازد. در اینجا آب بسیار نرم است، به خوبی کف می کند و می توانید محتویات دل خود را بشویید و بتراشید! به طور کلی، مفهوم سختی نسبتاً فنی و بهداشتی است. مردم در کشورهای مختلف مدت ها پیش نیاز به عادی سازی آن پیدا کردند، زیرا استحکام بالا بد است: لوله ها مسدود می شوند و شستشوی صحیح غیرممکن است. اما آنها شروع به انجام این کار در هر کشور به روش خاص خود کردند، بر اساس واحدهای اندازه گیری سنتی و روش های تعیین یون های کلسیم و منیزیم، زیرا در آن زمان هیچ واحد بین المللی استاندارد یکپارچه ای وجود نداشت.
مشخص است که هیچ چیز بدتر از عادت های بد نیست - خلاص شدن از شر آنها بسیار دشوار است! در ادبیات آکواریوم (اگرچه صلبیت اساساً مفهومی از حوزه آکواریوم نیست!) از کشورهای مختلف، سفتی هنوز بر حسب درجه سنجیده می شود و در هر کشوری به خودی خود متفاوت از سایرین است. فقط درجه سختی روسی و آلمانی یکسان است، اگرچه برای مدت طولانی در هر دوی این کشورها عالی بوده است، اما سرسختانه در کتاب های آکواریوم وجود دارد.
در روسیه، از سال 1952، سختی آب برای نیازهای فنی و بهداشتی بیان شده استمیلی اکی والان موجود در 1 لیتر آب (meq یاmg-eq/l). تا آن زمان، سفتی در درجات آلمانی تعیین می شد، در کشورهای دیگر مرسوم است که سفتی را در درجات CONDITIONAL تعیین می کنند:

آیا احساس می کنید کار آسانی نیست؟ بنابراین، من جدولی را ارائه می دهم که به شما امکان می دهد یک درجه سختی را به دیگری مقایسه و ترجمه کنید:

چگونه از این جدول استفاده کنیم؟بیایید بگوییم که از آزمایشگاه نتایج تجزیه و تحلیل آب آکواریوم را دریافت کردید: "سختی کل" = 3.25 meq / l. شما باید این مقدار را به درجه آلمانی تبدیل کنید. در سلول مربوط به تقاطع ردیف mg-eq / l و ستون درجه آلمانی، ضریب را پیدا می کنیم که آن نیز ضریب برابر با 2.804 است. حالا باید 3.25 را در 2.804 ضرب کنیم. حاصلضرب این اعداد سختی بر حسب درجه آلمانی (dHG) خواهد بود. سختی آب شما dGH=9.110 است. یعنی در مقایسه با mg-eq/l، درجات آلمانی واحدهای اندازه گیری کوچکتری هستند. اگر صاحب خوشحالی از یک آزمایش آمریکایی هستید و نتیجه را به عنوان مثال 14 درجه آمریکایی (usH) ارائه می دهد و به همه همان آلمانی ها نیاز دارید ، پاسخ در dGH خواهد بود: 14 × 0.056 = 0.780. اما این فقط در صورتی است که مدرک آمریکایی را در نظر بگیریم 1 میلی گرم CaCO 3 در 1 لیتر آب(همانطور که در تمام ادبیات روسی زبان می نویسند)، خود آمریکایی ها نیز این را باور دارند درجه سختی آنها 17.12 برابر بیشتر است(به ترتیب بالا را ببینید)، و نتیجه اندازه گیری در dGH 13.35 خواهد بود. به این معنا که اینهامدارک تحصیلی آمریکا بسیار نزدیک به آلمانی است.

استفاده از واحدهای مختلف اندازه گیری سختی بدون محاسبه مجدد آنها (در نهایت، آنها درجه هستند، نمی توانید آنچه را که هستند "تیز کنید") می تواند منجر به اعوجاج قابل توجهی در داده ها شود. بنابراین 14 درجه آمریکایی فقط 0.78 آلمانی است. بنابراین، با خواندن پیام های یک همکار آمریکایی، یک پرورش دهنده ماهی، مبنی بر اینکه ماهی او در دمای 14 درجه سانتیگراد تخم ریزی کرده است. سختی، فکر نکنید که آب سخت برای تخم ریزی آنها مناسب است، این آب در واقع بسیار نرم است. خنده دار است که اگر منظور مدرک های آمریکایی دیگر بود، خطا کوچک خواهد بود، بنابراین، در واقع، شما نمی توانید تیز کنید ... به طور کلی، اولین کاری که باید انجام دهید این است که بفهمید نتایج در چه واحدهایی ارائه شده است.
به عنوان نمونه ای از نوع دیگری از سردرگمی مربوط به محاسبه مجدد محتوای کلسیم در مولکول های CaO و CaCO 3، من بخشی از کتابی را ارائه می کنم که امروزه بسیار محبوب است:

اینجا چه اشکالی دارد؟ همه چیز با کلارک خوب است - مقدار 14.3 ppm اساساً همان مقداری است که قبلاً در این صفحه ارائه کرده بودیم و فقط گرد شد. اما 1 درجه آلمانی عجیب است: می دانیم که برابر با 10 میلی گرم CaO در 1 لیتر است. نویسندگان کتاب نیز ادعا می کنند که درجات آلمانی محتوای CaO را نشان می دهد، اما رقم 17.9 ppm را از آن زمان از کجا آورده اند؟ نمی توان گفت که این رقم از "سقف" گرفته شده است، یعنی تصادفی، خیر: پس از انجام کمی حساب، متوجه شدم که با چنین مقدار CaCO 3 مطابقت دارد که حاوی کلسیم به اندازه 10 است. میلی گرم CaO! یعنی مقدار معادل کلسیم CaCO 3 را بیان می کند. مقدار Ca در CaO ​​چقدر است؟ بیایید محاسبه کنیم: مولکول CaO دارای جرمی است که بر حسب a.m.u بیان می شود. برابر با 40.08+16=56.08 (مجموع جرم اتمی کلسیم و اکسیژن). ما می دانیم که سهم کلسیم در این جرم چقدر است، بنابراین می توانیم نسبت زیر را انجام دهیم:

در اینجا Y جرم CaCO 3 (بر حسب میلی گرم) است که حاوی 7.15 میلی گرم کلسیم است. Y=17.85 (گرد، همان 17.9). یعنی برخلاف یادداشتی که خود آنها نوشتند، نویسندگان کتاب 1 درجه آلمانی (10 میلی گرم در لیتر CaO) را بر حسب مقدار (معادل) معادل (معادل) CaCO 3 در کلسیم ارائه کردند. آیا آنها در نهایت اشتباه کردند؟ قطعا! پس از همه، آنها نشان دادند که این 17.9 میلی گرم در لیتر به CaO اشاره دارد. در این مورد چقدر کلسیم در اینجا وجود دارد؟

X=12.8 میلی گرم. چنین مقدار کلسیم ربطی به درجه سختی آلمانی ندارد! همانطور که از مثال بالا مشاهده می شود، اشکال اصلی درجه ها، به عنوان واحدهای اندازه گیری سختی، این است که محتوای کلسیم و منیزیم را نه به طور مستقیم، بلکه در محاسبه برای نمک اکسید یا کربنات نشان می دهند. همانطور که قبلا ذکر شد، اینها واحدهای مشروط هستند. در واقع، اکسید کلسیم (CaO) نمی تواند در آب وجود داشته باشد. و CaCO 3 ماده ای است که کمی در آب محلول است: در شرایط استاندارد در فشار 1 atm. و دمای 25 درجه سانتی گراد تنها 6.7 میلی گرم در لیتر حل می شود که می تواند سختی آن را تنها تا 0.24 meq/l یا dGH=0.670 افزایش دهد. معلوم می شود که اگر یک آکواریومی که مشتاق است بفهمد چه مقدار یون کلسیم و منیزیم در آب آکواریومش وجود دارد، آزمایشی انجام دهد (همه آزمایش های خریداری شده سختی را بر حسب درجه اندازه گیری می کنند)، اصلاً این را نمی داند، اما چه مقدار CaO ​​یا CaCO 3، اگر جرم در واقع حاضر استیون های کلسیم و منیزیم (Ca 2 + و Mg 2 + ) در آب باید به مقداری معادل از این مواد تبدیل شوند. که در واقع در آب نیستند!
در اینجا جدول دیگری وجود دارد که نشان می دهد چند میلی گرم در لیتر از یون های کلسیم و منیزیم (آنهایی که در واقع در آب هستند، اما نه به شکل مواد شرطی، بلکه به شکل یون های واقعاً محلول) با واحدهای مختلف (درجات) مطابقت دارند. اندازه گیری سختی

در ادبیاتی که در مورد مدارک فرانسوی، آمریکایی و انگلیسی در دسترس من است، هیچ اشاره ای به مقادیر معادل MgCO 3 برای این درجات پیدا نکردم. از طرفی بدون منیزیمچطور؟! بنابراین، بر اساس قیاس با درجات آلمانی، تبدیل هایی را از جرم CaCO 3 به مقادیر معادل MgCO 3 انجام دادم و در جدول ارائه کردم.همه مقادیر مربوط به سختی منیزیم.

به طور کلی، واحدهای اندازه گیری بسیار نامناسب این درجه ها هستند. از آن با آنها و سردرگمی ابدی. به خصوص "دلگرم کننده" یادداشت دوم از قطعه بالا از کتاب (با علامت II) است)، از آن نتیجه می شود که اکنون همیشه مشخص نیست که نماد dH چه درجه هایی را نشان می دهد، به این معنی که سردرگمی افزایش خواهد یافت. و او در حال رشد است. نویسندگان کتاب آکواریوم از کشورهای مختلف با استفاده از ترجمه به یکدیگر مراجعه می کنند. و برخی از مترجمان و ویراستاران بیش از حد به اصل موضوع نمی پردازند. و پس از همه، هنوز هم اشتباهات چاپی ساده ای وجود دارد که از نسخه ای به نسخه دیگر سرگردان است. بنابراین گاهی مشخص نیست که واقعاً کدام درجات مورد بحث است و آیا این درجاتی است که نویسنده در نظر داشته است. به عنوان نمونه، یک لوح از کتاب معروف G. Mayland را می‌آورم 1 فرانسوی درجه 0.560 0.702 1.00 10.0 4.0 1 آمر درجه III) 0.056 0.070 0.10 1.0 0.40 1 مدرک روسی 0.14 0.111 0.078 0.0078 1.00
III) داده ها در ppm (قسمت در میلیون) ارائه شده است
که جرم 1 لیتر آب 1 کیلوگرم است.

من این جدول را به طور کامل کپی کردم. در اصل، این جدول همان جدول 1 در بالا است، فقط دقت کمتری دارد. تقریباً همه چیز در آن درست است، به جز داده های مربوط به "درجات روسی" خاص (suH). با قضاوت در سمت راست ترین ستون جدول، آنها برابر با 1 میلی گرم در لیتر Ca 2+ هستند و سپس کل این ستون صحیح است. ضریب 0.14 در خط پایین نیز صحیح است. تأیید این امر آسان است: ما می دانیم (جدول 2) که 1 درجه dGH معادل 7.15 میلی گرم Ca 2+ در لیتر است. اگر 1 درجه suH برابر با 0.14 dGH باشد، 1 درجه suH کلسیم حاوی 7.15×0.14 = 1 میلی گرم در لیتر است. همه چیز با هم جمع شد و بنابراین - همه اینها درست است. اما ارقام بعدی در این خط هیچ توضیح معقولی ندارند. ضرب جرم های معادل کلسیم مربوط به درجه سختی در ضرایب داده شده 1 میلی گرم به دست نمی آید. من این طرف و آن طرف را فهمیدم، آنچه نویسنده می خواست نشان دهد، یا چه اشتباهی مرتکب شده است - نمی توانستم حدس بزنم (اگر حدس می زنید - لطفا بنویسید). به اختصار، حتی اگر "درجات تحصیلی روسی" برابر 1 میلی گرم در لیتر کلسیم وجود دارد، پس هنوز نمی توانید از این جدول برای تبدیل آنها به واحدهای دیگر استفاده کنید!

در علم و فناوری جدی، مرسوم است که از واحدهای اندازه گیری که برای همه مشترک است، صرف نظر از "کشور اندازه گیری" استفاده می شود. فقط برای اینکه یکدیگر را بهتر درک کنیم.
بیان سختی در میلی گرم معادل در لیتر آب (mg-eq / l، گاهی اوقات آنها یک میلی اکی والان دیگر می نویسند) بسیار راحت تر از درجه است.
در پایان این مطلب به نتایج متناقضی که با اندازه گیری سختی موقت (کربنات) و کلی می توان به دست آورد اشاره می کنم. یعنی: صلبیت موقت ممکن است بیشتر از کل باشد. تست‌ها را می‌توان چندین بار تکرار کرد، اما "نتیجه عجیب" باقی خواهد ماند - بنابراین یک خطای آزمایشی تصادفی نیست. جی میلند نیز در کتاب خود به امکان دستیابی به چنین نتایجی اشاره می کند، اما توضیح قابل فهمی ارائه نمی دهد (اگرچه ممکن است فقط ترجمه نامفهومی از کتاب باشد). و در ضمن این تابوت خیلی ساده باز میشه. می توانید در مورد چگونگی - در مقاله درباره.

نویسنده به هیچ وجه دانا نیست، و اگرچه زمان زیادی را صرف درک همه این درجات کرده است، اما ممکن است در جایی اشتباه کرده باشد. اگر متوجه آنها شدید، لطفا برای ما بنویسید. نظرات و پیشنهادات خواهد بود با سپاس پذیرفته شد

* O.S. Zaitsev، "کارگاه آموزشی در مورد شیمی عمومی"، M.، انتشارات MGU، 1994

** M. Bailey، P. Burgess، "کتاب طلایی آکواریومیست"، مسکو، "آکواریوم"، 2002 (صفحه 116).

*** CaO - آهک زنده یا آهک سوخته با آب با تشکیل مقدار زیادی گرما واکنش می دهد: CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 65 کیلوژول. این فرآیند را آهک زدایی و محصول حاصل را آهک کنده می نامند. Ca(OH) 2 کمی در آب محلول است. در 1 لیتر در دمای 20 درجه سانتیگراد فقط در حدود 1.56 گرم حل می شود. محلول اشباع هیدروکسید کلسیم آب آهک نامیده می شود و واکنش قلیایی دارد. در هوا، آب آهک به دلیل جذب دی اکسید کربن (CO 2) و تشکیل کربنات کلسیم نامحلول به سرعت کدر می شود.

**** G.J. Mayland "آکواریوم و ساکنان آن"، BMM AO، مسکو، 1998

***** آنجا.

ولادیمیر کووالف در 11 07 2016 به روز شد