آبی که شامل مواد معدنی(غالبا کلسیم و منیزیم) بیشتری نسبت به آب معمولی باشد، آب سخت گفته می شود. این امر سبب می شود که در مصرف آب به طور کلی و به ویژه در صنعت دشواری هایی لحاظ گردد. امروزه یک واحد همگانی برای درجه سختی آب در نظر گرفته شده است. مقدار آن برابر یک میلی اکی والان کربنات کلسیم ( یا 50 میلی گرم کربنات کلسیم ) در هر لیتر آب است. در برخی کشورها، امروزه درجه سختی آب را با ppm بیان می کنند.
سختی گیری آب
سختی گیری آب، یک سیستم است. این سیستم با عبوردادن آب دارای املاح از درون رزین با فشار بالا با بدنه ای فلزی یا فایبرگلاس به تصفیه آب و حذف آهک کمک می کند.
انواع سختی گیر آب
از نظر کارائی، انواع سختی گیر آب عبارتند از
سختی گیر رزینی
در روش شیمیایی سختی زدایی آب، یون های فلزی مثبت آب را می توان تا حدی از آب جدا کرد. این امر سبب سبک شدن آب می شود. اما در این روش آنیون های مزاحم موجود در آب حذف نمی شوند. بدین ترتیب که بر مقدار برخی از آنها در آب افزوده می شود. این آنیون ها گاهی دشواری هایی بیشتر از دشواری ناشی از سختی آب ایجاد می کنند. این دشواری ها برخی مواقع طعم ناخوشایندی در آب ایجاد می کنند. هیدروکسید سدیم تولید شده در این مواقع سبب شکنندگی قلیایی جداره دیگ بخار می شود. از دیرباز پژوهشگران برای جدا کردن این گونه یون ها، از آب های صنعتی و آشامیدنی تلاش هایی کرده اند. راه چاره در این زمینه، در رزین مبادله گر یون ها، وجود دارد که به طور طبیعی وجود دارند یا به طور مصنوعی تهیه می شوند.
سختی گیر مغناطیسی
اساس این روش، عبور آب سخت از میدان مغناطیسی مناسب است. بدین صورت که تحت تاثیر نیروی میدان مغناطیسی قرار می گیرد. در این سیستم، تبلور نمک های کلسیم و منیزیم موجود در آب، بر روی جداره دیگ بخار یا لوله های آب داغ، به هم می خورد. بدین صورت که یک شبکه سه بعدی، که خاصیت چسبندگی زیادی بر جدار ظرف دارد، خارج می شود. این امر سبب تشکیل یک جامد بی شکل می شود که قدرت چسبیدن بر جدار دیگ بخار را ندارد. از جمله مزیت های این روش، استفاده نکردن از هر گونه مواد شیمیایی است. بدین ترتیب که هیچ گونه ماده اضافی بر جای نمی ماند. حتی رسوب های قدیمی را نیز از بین می برد. خاصیت خورندگی در آب ایجاد نمی کند. هزینه آن از روش های دیگر کمتر است. عمر دستگاه زیاد و حتی پس از 20 سال هم بدون تغییر باقی می ماند.
سختی گیری آب با اسمز معکوس
در روش سختی گیری آب با اسمز معکوس، آب را تحت فشار قرار می دهند. مولکول های ریز آب از منفذ های یک غشای نیمه تراوای نازک سلولی عبور داده می شوند. یون های تشکیل دهنده نمک که به نسبت درشت اند، در دستگاه باقی می مانند. به این ترتیب آب تا اندازه ای نمک زدایی می شود.
طریقه نصب سختی گیر رزینی
سختی گیر رزینی دستگاهی است که به وسیله دو دریچه یکی در بالای مخزن و دیگری در پایین مخزن احاطه شده است. در کنار دستگاه منبع نمک برای احیای رزین وجود دارد. منبع نمک، توسط لوله مسیر آب نمک، به منبع اصلی متصل می باشد. این مخزن در قسمت فوقانی منبع اصلی قرار دارد. وظیفه آن نمایش فشار آب درون مخزن و در نتیجه محاسبه افت فشار در سختی گیر رزینی می باشد. طرز کار دستگاه به این صورت است که یون های سخت مثل کلسیم و منیزیم را همراه آب ورودی وارد محفظه کرده و از رزین عبور می دهد. رزین، یون سدیم خود را، با کلسیم و منیزیم مبادله می کند.
دستگاه سختی گیر آب خانگی
دستگاه سختی گیر آب خانگی را، برای حذف سختی ناشی از کلسیم و منیزیم به کار می برند. اگر سختی آب بیش تر از 120 میلی گرم در لیتر(ppm) باشد، شستشو با صابون و مواد شوینده به خوبی انجام نمی شود. همچنین لوله های آب گرم و دیگر سیستم های لوله کشی دچار رسوب گرفتگی می شوند. بهترین روش برای حذف سختی از آب مصرفی در منزل، استفاده از دستگاه سختی گیر تبادل کننده کاتیونی می باشد. آب از روی رزین ها عبور می کند. یون های سدیم با یون های کلسیم و منیزیم عوض می شوند. دستگاه سختی گیر برحسب سیستم احیای رزینی، به دسته های اتوماتیک، نیمه اتوماتیک و دستی تقسیم می شوند. این دستگاه ها در اندازه های مختلف در دسترس هستند و بر حسب مقدار سختی که می توانند قبل از مرحله احیا از آب حذف کنند، درجه بندی می شوند.