آزمایشگاه آب

کلر عنصر شیمیایی در جدول تناوبی با نماد Cl است، کلر در طبیعت به صورت ملکولی Cl2 وجود دارد. کلر گاز بوده و ۵/۲ برابر از هوا سنگین تر است. از کلر به عنوان ضد عفونی‌کننده رایج آب های لوله کشی و مخازن آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلر موجب تحریک دستگاه تنفسی شده و در حالت گازی باعث تورم غشای مخاطی و در حالت مایع موجب سوختگیپوست می‌شود. مقدار ۳٫۵ppm آن لازم است تا به عنوان بویی متمایز شناخته شود و مقدار ۱۰۰۰ppm آن کشنده است. به همین علت در طول جنگ جهانی اول کلر یکی از گازهایی بود که به عنوان گاز جنگی مورد استفاده قرار گرفت. مواجهه با این گاز نباید از ۰٫۵ppm فراتر رود (با میانگین وزنی زمان ۸ ساعت –۴۰ ساعت در هفته).مواجهه شدید با مقدار زیاد کلر غلیظ (اما نه مقدار کشنده) می‌تواند باعث ادم ریه یا آب آوردن آن که وضعیتی بسیار ناگوار است گردد. تماس دائم با مقادیر کم آن ریه‌ها را ضعیف کرده و آسیب‌پذیری ریه‌ها را در برابر بیماری‌های دیگر افزایش می‌دهد.

آزمایش NaCl آزمایش میزان سدیم کلراید و یا همان نمک آب است، سدیم کلراید ترکیب اصلی نمک خوراکی است و بخش اعظم شوری آب اقیانوس ها به دلیل وجود همین نمک است. بیشترین فراوانی در بین املاح معلق محلول در آب، مربوط به نمک خوراکی است. خوشبختانه در فرآیند اسمز معکوس نمک موجود در آب تا ۹۹.۹۸ درصد حذف می شود و امکان تبدیل آن به آب خوراکی وجود دارد. آزمایش NaCl آزمایشی مفید در قبل از تصمیم گیری برای انتخاب دستگاه است که می تواند نوع آب ورودی را مشخص کند، همچنین انجام این آزمایش بر روی آب شیرین تولیدی دستگاه میزان حذف نمک توسط دستگاه تصفیه آب را مشخص می کند. واحد اندازه گیری آزمایش سدیم کلراید، ppm واحد در ۱ میلیون ملکول آب points per million و ppt واحد در هزار ملکول آب points per thousand است.

آزمایشی EC یکی از مهمترین آزمایش های آب است. EC به معنی الکتریک کنداکتیویتی ( رسانایی الکتریکی) آب است. به این معنی که چه مقدار املاح معلق رسانا در آب وجود دارد که می‌تواند برق را از خود عبور دهد. آزمایش EC تمام املاح موجود در آب که رسانای جریان برق هستند مانند فلزات، آهن، مس، یون های قطبی، نمک ها و مواد غیر آلی را اندازه گیری می کند. نحوه انجام آزمایش EC به این گونه است که دو میله که یکی از آنها بار مثبت و یکی از آن ها بار منفی دارد را در آب لب فرو می کند. با انجام این کار کاتیون های موجود در آب به میله با بار منفی و آنیون های موجود در آب به میله با بار مثبت می چسبند و جریان برق را منطقل می کنند. در این حالت جریان عبوری از آب را محاسبه میکنند و عدد EC به دست می آید. عدد به دست آمده توسط آزمایش EC معمولاً کمتر از نصف tds آب است به این معنی که کمتر از نصف املاح معلق موجود در آب املاح قطبی هستند.

آزمایش PH میزان اسیدیته یا قلیایی بودن آب را مشخص می کند، واحد اندازه گیری این آزمایش از ۱ تا ۱۴ است به این صورت که عدد ۱ اسیدی ترین حالت، عدد ۷ دارای PH خنثی و عدد ۱۴ قلیایی ترین حالت را دارد. اکثر آب های موجود بر روی کره زمین به علت عبور از بستر های قلیایی - آهکی در سفره های زیرزمینی اندکی قلیایی شده اند و میانگین PH = ۷.۵ را دارند. بهترین PH برای فرآیند اسمز معکوس و همچنین مصرف انسان PH = ۷ و یا همان خنثی است. اگرچه سیستم اسمز معکوس توانایی تحمل PH از ۵ تا ۹ را دارا است، PH های بالاتر ویا پایینتر از این عدد نیازمند تزریق مواد شیمیایی لازم جهت متعادل سازی هستند. آزمایش PH قبل از انجام عمل تصفیه اسمز معکوس بسیار ضروری است چرا که در صورت تنظیم نبودن PH کل فرآیند اسمز معکوس آسیب خواهد دید. همچنین انجام آزمایش PH پس از پایان عمل تصفیه، جهت بررسی آب از نظر استاندارد های آب آشامیدنی نیز ضروری است.

سختی آب شامل املاحی در آب است که خاصیت رسوب پذیری دارند، که خود به بخش تقسیم می شوند، سختی آب موقت و سختی آب دائم که مجموع آنها را با سختی کل آب می شناسند. املاح سخت کننده آب به مرور در لوله های آب رسوب کرده و قطر قابل استفاده آن را به مرور زمان کاهش می دهند تا زمانی که لوله کاملا می گیرد و نیاز به تعویض دارد، آب سخت باعث شوره بستن شیر ها و کاهش عمر اتصالات آب می شوند، آب سخت با صابون و مواد شوینده کف نمی کند و رد خود را بر روی بدن، لباس ها و ظرف ها می گذارد. سختی موقت شامل بی کربنات هایی است که با جوشاندن آب در جداره ظرف رسوب می کنند، مانند رسوب تجمع یافته در جداره داخلی سماور، حذف این نوع سختی نسبت به سختی دائم راحت تر است و می توان با فیلتر شنی و کربن اکتیو ( فیلتر سختی گیر ) نیز سختی آب را بدون نیاز به جوشاندن کاهش یافت. نوع دیگر سختی آب سختی دائم است که شامل ترکیبات مونو اکسید کربن واکنش داده با املاح معلق موجود در آب است، این نوع سختی با جوشاندن ته نشین نمی شود و ستون های سختی گیر توانایی کاهش فقط مقداری از سختی دائم را دارند، بهترین راه برای از بین بردن سختی دائم آب اسمز معکوس است.

Tds مخفف شده total desolved solids به معنی کل مواد جامد محلول است که تمام مواد آلی و غیر آلی موجود در آب را اندازه گیری می‌کند. واحد اندازه گیری tds، ppm یا points per million به معنی واحد بر میلیون است برای مثال آبی با ppm ۱۰۰ tds ( آب آشامیدنی بسته بندی یا آب معدنی ) در هر یک میلیون ملکول آب صد ملکول ماده جامد محلول در آب وجود دارد. از تمام آب های موجود در کره زمین ۹۷ درصد را آب اقیانوس ها تشکیل می دهند و تنها ۳ درصد آن آب های شیرین هستند که مقدار زیادی از آن در به صورت یخ در قطب های شمال و جنوب قرار دارند و یا در اعماق زمین مدفون شده اند و تنها ۱.۲ درصد از آب های کره زمین، آب های شیرین قابل دسترس هستند. tds بهترین معیار سنجش کیفیت آب برای پیدا کردن روش صحیح تصفیه است، بر اساس جواب آزمایش tds می‌توان نوع دستگاه تصفیه آب، مراحل پیش تصفیه و تصفیه اصلی را مشخص کرد.