انواع ناخالصی های آب

فاطمه یاس

عضو جدید
کاربر ممتاز
ناخالصی‌های آب


آب در طبیعت به دلیل حلالیت بالای خود، به‌صورت خالص وجود ندارد. جدول زیر حلالیت بعضی از مواد معدنی در آب را در دمای ۲۰ درجه‌ی سانتیگراد نشان می‌دهد.



حلالیت (درصد وزنی)
ترکیبکاتیون
۹/۴۱HClH[SUP]+[/SUP]
بسیار زیادHNO[SUB]3[/SUB]
بسیار زیادH[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB]
۵/۲۶NaClNa[SUP]+[/SUP]
۱/۵۲NaOH
۷/۴۶NaNO[SUB]3[/SUB]
۷/۱۷Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB](10H[SUB]2[/SUB]O)
۲/۱۶Na[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB](10H[SUB]2[/SUB]O)
۱/۹Na[SUB]3[/SUB]PO[SUB]4[/SUB](12H[SUB]2[/SUB]O)
۴/۲۵KClK[SUP]+[/SUP]
۸/۵۲KOH
۲۴KNO[SUB]3[/SUB]
۵/۵۳K[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB](2H[SUB]2[/SUB]O)
۳/۳۵MgCl[SUB]2[/SUB](6H[SUB]2[/SUB]O)Mg[SUP]+[/SUP]
تقریبا صفرMg(OH)[SUB]2[/SUB]
تقریبا صفرMgCO[SUB]3[/SUB]
۲/۶۲MgSO[SUB]4[/SUB](7H[SUB]2[/SUB]O)
۷/۴CaCl[SUB]2[/SUB](6H[SUB]2[/SUB]O)Ca[SUP]+[/SUP]
۱۷/۰Ca(OH)[SUB]2[/SUB]
تقریبا صفرCaCO[SUB]3[/SUB]
۲/۰CaSO[SUB]4[/SUB](2H[SUB]2[/SUB]O)
تقریبا صفرCa[SUB]3[/SUB](PO[SUB]4[/SUB])[SUB]2[/SUB]
۸/۴۰FeCl[SUB]2[/SUB](4H[SUB]2[/SUB]O)Fe[SUP]2+[/SUP]
تقریبا صفرFe(OH)[SUB]2[/SUB]
۹/۴۷FeCl[SUB]3[/SUB]
تقریبا صفر

به‌طور کلی ناخالصی‌های موجود در آب را به سه دسته‌ی کلی زیر می‌توان تقسیم کرد:
۱- مواد جامد معلق
۲- مواد جامد محلول
۳- گازها

درادامه‌ی این فصل به بررسی این ناخالصی‌ها پرداخته می‌شود.
 
آخرین ویرایش:

فاطمه یاس

عضو جدید
کاربر ممتاز
مواد جامد معلق

مواد جامد معلق

آب همواره می‌تواند شامل مواد معلق باشد. وجود این مواد در آب سبب کدری آب می‌شود که با حذف و کاهش آن‌ها شفافیت آب افزایش می‌یابد. مواد معلق در آب نیز به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. گروهی از آن‌ها که اندازه‌ی درشت‌تری دارند می‌توانند ته‌نشین شده و از آب حذف شوند. گروهی دیگر نیز به‌طور دائم معلق می‌مانند.

هنگامی که آب از فیلتر عبور داده می‌شود مواد جامد معلق بر روی فیلتر تجمع یافته و از آب جدا می‌شوند. این مواد معلق و غیر محلول می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

۱- ذرات ریز و درشت شن، ماسه، سنگ و … که آب در مسیر عبور خود از بستر رودها آن را در خود حمل می‌کند
.۲- موجودات ریزی که با چشم دیده نمی‌شوند مانند باکتری‌ها
۳- جلبک‌ها: این جلبک‌ها می توانند در هر مخزن آبی که شرایط دمایی و اکسیژن برقرار باشد رشد و نمو یابند
.
۴- رنگ، روغن و مواد نفتی که در اثر فعالیت‌های صنعتی وارد آب شده و قبل از آزاد سازی آب در محیط می‌بایست برای حفظ سلامت محیط آن‌ها را حذف کرد
.
۵- ذرات کلوییدی، امولسیون و سوسپانسیون

ذرات جامد معلق در مایع را سوسپانسیون و مایع معلق در یک مایع را امولسیون می‌نامند. سوسپانسیون یک مخلوط ناهمگن است که ذره‌های تشکیل دهنده‌ی آن پس از مدتی ته‌نشین می‌شوند. نمونه‌ای از سوسپانسیون‌ها، ذرات خاک در آب است. کلوییدها نوعی دیگر از مواد جامد معلق در مایع هستند که اندازه‌ی کوچکتری از سوسپانسیون‌ها دارند. کلویید‌ها ته نشین نشده و از دو فاز پراکنده شونده و پراکنده کننده تشکیل می‌شوند. نشاسته در آب نمونه‌ای از این کلوییدهاست.

در مورد کلوییدها خواصی بررسی می‌شوند که عبارتند از:

۱- اثر تیندال: اگر پرتو نور از درون مخلوط کلوییدی عبور کند به‌وسیله‌ی ذره‌های تشکیل دهنده‌ی آن پخش می‌شود. اثر تیندال به اندازه‌ی ذرات مخلوط بستگی دارد. در محلول‌ها به دلیل کوچک بودن ذرات نور پخش نشده و به مسیر خود ادامه می‌دهد. در تصویر زیر ظرف سمت چپ، یک مخلوط کلوییدی را نشان می‌دهد.



۲- حرکت براونی: حرکت نامنظم و تصادفی ذرات کلوییدی که در اثر تماس ذرات به هم حاصل می‌شود را حرکت براونی می‌نامند.
۳- بار الکتریکی ذره‌های کلوییدی: ذرات کلویید در سطح خود دارای یک بار الکتریکی هستند. این بار برای تمام ذرات یکسان هستند و این دلیل پایدار بودن و ته‌نشین نشدن ذرات است چون ذرات با بار الکتریکی خود دائما یکدیگر را دفع کرده و موجب پراکنده شدن دیگر ذرات می‌‌شوند.
۴- لخته‌شدن کلویید: با اضاف کردن مواد الکترولیتی، می‌توان باری مخالف بار ذرات کلوییدی را در بین ذرات وارد کرد. با این کار ذرات با بار مخالف به هم چسبیده و این موضوع سبب لخته‌شدن و انعقاد ذرات کلویید می‌شود.

امولسیون‌ها دارای دو فاز جدا و پیوسته هستند که به مرز بین سطوح، لایه رابط گفته می‌شود. امولسیون‌ها کدر هستند. امولسیون‌ها نیز مانند کلوییدها نور را در خود پراکنده می‌کنند.

تمام مایعات را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

۱- مایعات آبی شامل آب و آن دسته مایعاتی که در آب حل می‌شوند.
۲- مایعات روغنی شامل مایعاتی غیر از مایعات آبی.بر این اساس امولسیون‌ها نیز به دو دسته‌ی امولسیون‌های آب در روغن و امولسیون‌های روغن در آب تقسیم می‌شوند که به ترتیب فاز روغن و فاز آب فازهای پراکنده کننده یا فازهای پیوسته هستند. تصویر زیر دو غلظت مختلف از امولسیون‌ها را نشان می‌دهد..



با توجه به تصویر مشخص می‌شود که در غلظت‌های بالای امولسیون، شفافیت مخلوط کاسته می‌شود.جدول زیر اندازه قطر ذرات مختلف را نشان می‌دهد:

نام ذرات
قطر ذرات
محلول حقیقیدر حد مولکول و کوچکتر
کلویید۱ تا ۱۰۰ میلی میکرون
امولسیون و سوسپانسیونبالای ۱۰۰ میلی میکرون

 
آخرین ویرایش:

فاطمه یاس

عضو جدید
کاربر ممتاز
مواد جامد محلول

مواد جامد محلول

کل مواد جامد محلول که TDS نامیده می‌شود عبارت است از اندازه‌گیری محتوای ترکیبی از تمام مواد آلی و غیر آلی موجود در یک مایع. نمک‌های محلول در آب به‌صورت ذرات باردار کاتیون (ذرات بار مثبت) و آنیون (ذرات بار منفی) تبدیل می‌شوند. جدول زیر لیست آنیون و کاتیون‌های شناخته‌شده را نشان می‌دهد.


نام کاتیوننماد شیمیایی کاتیوننام آنیوننماد شیمیایی آنیون
هیدروژنH[SUP]+[/SUP]هیدریدH[SUP]-[/SUP]
لیتیمLi[SUP]+[/SUP]فلوئوریدF[SUP]-[/SUP]
سدیمNa[SUP]+[/SUP]کلریدCl[SUP]-[/SUP]
پتاسیمK[SUP]+[/SUP]برمیدBr[SUP]-[/SUP]
روبیدیمRb[SUP]+[/SUP]یدیدI[SUP]-[/SUP]
سزیمCs[SUP]+[/SUP]هیپوکلریتClO[SUP]-[/SUP]
آمونیمNH4[SUP]+[/SUP]کلریتClO[SUB]2[/SUB][SUP]-[/SUP]
مس (I)Cu[SUP]+[/SUP]کلراتClO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
نقرهAg[SUP]+[/SUP]پرکلراتClO[SUB]4[/SUB][SUP]-[/SUP]
جیوه (I)Hg[SUB]2[/SUB][SUP]2+[/SUP]پربروماتBrO[SUB]4[/SUB][SUP]-[/SUP]
منیزیمMg[SUP]2+[/SUP]یداتIO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
کلسیمCa[SUP]2+[/SUP]هیدروکسیدOH[SUP]-[/SUP]
استرانسیمSr[SUP]2+[/SUP]سیانیدCN[SUP]-[/SUP]
باریمBa[SUP]2+[/SUP]هیدروژن سولفیدHS[SUP]-[/SUP]
تیتانیم (II)Ti[SUP]2+[/SUP]هیدروژن کربناتHCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
کروم (II)Cr[SUP]2+[/SUP]نیتریتNO[SUB]2[/SUB][SUP]-[/SUP]
منگنز (II)Mn[SUP]2+[/SUP]نیتراتNO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
آهن (II)Fe[SUP]2+[/SUP]دی هیدروژن فسفاتH2PO[SUB]4[/SUB][SUP]-[/SUP]
کبالت (II)Co[SUP]2+[/SUP]دی هیدروژن فسفیتH2PO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
نیکل (II)Ni[SUP]2+[/SUP]دی هیدروژن‌هیپو فسفیدH2PO[SUB]2[/SUB][SUP]-[/SUP]
مس (II)Cu[SUP]2+[/SUP]هیدروژن سولفاتHSO[SUB]4[/SUB][SUP]-[/SUP]
رویZn[SUP]2+[/SUP]پرمنگناتMnO[SUB]4[/SUB][SUP]-[/SUP]
قلع (II)Sn[SUP]2+[/SUP]فرماتHCOO[SUP]-[/SUP]
سرب (II)Pb[SUP]2+[/SUP]استاتCH[SUB]3[/SUB]COO[SUP]-[/SUP]
کادمیمCd[SUP]2+[/SUP]بنزوآتC[SUB]6[/SUB]H[SUB]5[/SUB]COO[SUP]-[/SUP]
جیوه (II)Hg[SUP]2+[/SUP]متوکسیCH[SUB]3[/SUB]O[SUP]-[/SUP]
اسکاندیمSc[SUP]3+[/SUP]اتوکسیC[SUB]2[/SUB]H[SUB]5[/SUB]O[SUP]-[/SUP]
وانادیمV[SUP]3+[/SUP]آزیدN[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
کروم (III)Cr[SUP]3+[/SUP]اکسیدO[SUP]2-[/SUP]
منگنز (III)Mn[SUP]3+[/SUP]سولفیدS[SUP]2-[/SUP]
آهن (III)Fe[SUP]3+[/SUP]پراکسیدO[SUB]2[/SUB][SUP]2-[/SUP]
کبالت (III)Co[SUP]3+[/SUP]کربناتCO[SUB]3[/SUB][SUP]2-[/SUP]
آلومینیمAl[SUP]3+[/SUP]هیدروژن فسفاتHPO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP]
گالیمGa[SUP]3+[/SUP]هیدروژن فسفیتHPO[SUB]3[/SUB][SUP]2-[/SUP]
بیسموتBi[SUP]3+[/SUP]سولفیتSO[SUB]3[/SUB][SUP]2-[/SUP]
قلع (IV)Sn[SUP]4+[/SUP]سولفاتSO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP]
سرب (IV)Pb[SUP]4+[/SUP]منگناتMnO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP]


اگزالاتC2O[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP]


کروماتCrO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP]


دی کروماتCr[SUB]2[/SUB]O[SUB]7[/SUB][SUP]2-[/SUP]


نیتریدN[SUP]3-[/SUP]


فسفیدP[SUP]3-[/SUP]


آرسنیدAs[SUP]3-[/SUP]


فسفاتPO[SUB]4[/SUB][SUP]3-[/SUP]


آرسناتAsO[SUB]4[/SUB][SUP]3-[/SUP]

می‌توان گفت همه‌ی مواد در محیط آبی حل می‌شوند و محلول‌ها را می‌سازند اما میزان انحلال آن‌ها متغیر و تابع شرایطی از جمله دما است و به همین دلیل داده‌های انحلال مانند جدول اول همین فصل را در دمای مشخص ارائه می‌دهند.

بسیاری از مواد محلول در آب جز مواد نامتعارف و زیان‌بار محسوب می‌شوند و بنابراین نیاز به تصفیه آب است. دلایل مختلفی برای نامطلوب بودن این مواد بیان می‌شود که عبارتند از:

۱- ایجاد بو و مزه‌ی نامطلوب در آب

۲- سمی بودن و آسیب رساندن به انسان‌ها و محیط زیست

۳- ایجاد مشکل برای دستگاه‌ها و تجهیزات صنعتی

 

فاطمه یاس

عضو جدید
کاربر ممتاز
گازها

گازها

حلالیت گازها در آب تابع دما و فشار جزیی است. علاوه بر این موارد میزان انحلال به دمای آب، مواد موجود در آب، PH آب و … بستگی دارد. وجود گازهای زیر در منابع آبی ثابت شده است:

آمونیاک، متان، هیدروژن سولفید، کلر، اکسیژن، کربن دی اکسید.

باکتری‌ها از دیگر عوامل موجود در آب هستند که بر میزان گازهای موجود در آب تاثیر می‌گذارند. باکتری‌های هوازی مقدار اکسیژن موجود در آب را مصرف می‌کنند. باکتری‌های بی‌هوازی با مصرف مواد موجود در آب، موجب تولید گازهایی از جمله متان می‌شوند.

باتلاق از جمله مکان‌هایی است که با وجود باکتری‌های بی‌هوازی در آن، گاز متان تولید می‌کند.اکسیژن یکی از گازهای مهمی است که وجود آن در منابع آبی و تاثیرات آن دائما بررسی می‌شود.

اکسیژن موجود در آن که از آن با عنوان اکسیژن محلول در آب یاد می‌شود باعث طعم خوب آب برای مصارف نوشیدنی می‌شود و همچنین این اکسیژن محلول برای ادامه‌ی حیات آبزیان ضروری است.بر طبق قانون هنری، مقدار اکسیژن محلول در آب تابعی از دما و فشار جزیی اکسیژن در محیط است. تصویر زیر تغییرات میزان اکسیژن محلول در آب را به‌صورت تابعی از دمای آب نشان می‌دهد.




جدول زیر شامل اطلاعات اکسیژن محلول اشباع در دماها و ارتفاع‌های مختلف از سطح دریا است.


ارتفاع از سطح دریا (متر)
دما
۱۳۷۱۱۲۲۰۱۰۶۷۹۱۵۷۶۲۶۱۰۴۵۷۳۰۵۱۵۳۰c
۴۳/۱۲۶۵/۱۲۸۸/۱۲۱۱/۱۳۳۵/۱۳۵۹/۱۳۸۴/۱۳۰۹/۱۴۳۴/۱۴۶/۱۴۰
۰۸/۱۲۳۰/۱۲۵۳/۱۲۷۵/۱۲۹۸/۱۲۲۲/۱۳۴۶/۱۳۷۰/۱۳۹۵/۱۳۲/۱۴۱
۷۶/۱۱۹۷/۱۱۱۹/۱۲۴۱/۱۲۶۳/۱۲۸۶/۱۲۰۹/۱۳۳۳/۱۳۵۷/۱۳۸۱/۱۳۲
۴۴/۱۱۶۵/۱۱۸۶/۱۱۰۷/۱۲۲۹/۱۲۵۲/۱۲۷۴/۱۲۹۷/۱۲۲۱/۱۳۴۵/۱۳۳
۱۴/۱۱۳۴/۱۱۵۵/۱۱۷۶/۱۱۹۷/۱۱۱۹/۱۲۴۱/۱۲۶۳/۱۲۸۶/۱۲۰۹/۱۳۴
۸۵/۱۰۰۵/۱۱۲۵/۱۱۴۶/۱۱۶۶/۱۱۸۷/۱۱۰۹/۱۲۳۱/۱۲۵۳/۱۲۷۶/۱۲۵
۵۸/۱۰۷۷/۱۰۹۷/۱۰۱۷/۱۱۳۷/۱۱۵۷/۱۱۷۸/۱۱۰۰/۱۲۲۱/۱۲۴۴/۱۲۶
۳۲/۱۰۵۰/۱۰۶۹/۱۰۸۹/۱۰۰۹/۱۱۲۹/۱۱۴۹/۱۱۷۰/۱۱۹۱/۱۱۱۳/۱۲۷
۰۶/۱۰۲۵/۱۰۴۳/۱۰۶۲/۱۰۸۱/۱۰۰۱/۱۱۲۱/۱۱۴۱/۱۱۶۲/۱۱۸۳/۱۱۸
۸۲/۹۰۰/۱۰۱۸/۱۰۳۷/۱۰۵۵/۱۰۷۵/۱۰۹۴/۱۰۱۴/۱۱۳۴/۱۱۵۵/۱۱۹
۵۹/۹۷۶/۹۹۴/۹۱۲/۱۰۳۱/۱۰۴۹/۱۰۶۸/۱۰۸۸/۱۰۰۸/۱۱۲۸/۱۱۱۰
۳۷/۹۵۴/۹۷۱/۹۸۹/۹۰۷/۱۰۲۵/۱۰۴۴/۱۰۶۳/۱۰۸۲/۱۰۰۲/۱۱۱۱
۱۵/۹۳۲/۹۴۹/۹۶۶/۹۸۴/۹۰۲/۱۰۲۰/۱۰۳۸/۱۰۵۷/۱۰۷۷/۱۰۱۲
۹۵/۸۱۱/۹۲۷/۹۴۴/۹۶۲/۹۷۹/۹۹۷/۹۱۵/۱۰۳۴/۱۰۵۳/۱۰۱۳
۷۵/۸۹۱/۸۰۷/۹۲۴/۹۴۰/۹۵۸/۹۷۵/۹۹۳/۹۱۱/۱۰۲۹/۱۰۱۴
۵۶/۸۷۱/۸۸۷/۸۰۲/۹۲۰/۹۳۷/۹۵۴/۹۷۱/۹۸۹/۹۰۷/۱۰۱۵
۳۷/۸۵۳/۸۶۸/۸۸۴/۸۰۰/۹۱۷/۹۳۴/۹۵۱/۹۶۸/۹۸۶/۹۱۶
۲۰/۸۳۵/۸۵۰/۸۶۶/۸۸۱/۸۹۸/۸۱۴/۹۳۱/۹۴۸/۹۶۵/۹۱۷
۰۳/۸۱۷/۸۳۲/۸۴۸/۸۶۳/۸۷۹/۸۹۵/۸۱۲/۹۲۸/۹۴۵/۹۱۸
۸۶/۷۰۱/۸۱۵/۸۳۰/۸۴۶/۸۶۱/۸۷۷/۸۹۳/۸۰۹/۹۲۶/۹۱۹
۷۰/۷۸۴/۷۹۹/۷۱۴/۸۲۹/۸۴۴/۸۵۹/۸۷۵/۸۹۱/۸۰۸/۹۲۰
۵۵/۷۶۹/۷۸۳/۷۹۸/۷۱۲/۸۲۷/۸۴۲/۸۵۸/۸۷۴/۸۹۰/۸۲۱
۴۰/۷۵۴/۷۶۸/۷۸۲/۷۹۶/۷۱۱/۸۲۶/۸۴۱/۸۵۷/۸۷۳/۸۲۲
۲۶/۷۳۹/۷۵۳/۷۶۷/۷۸۱/۷۹۶/۷۱۰/۸۲۵/۸۴۰/۸۵۶/۸۲۳
۱۲/۷۲۵/۷۳۹/۷۵۲/۷۶۶/۷۸۱/۷۹۵/۷۱۰/۸۲۵/۸۴۰/۸۲۴
۹۹/۶۱۲/۷۲۵/۷۳۸/۷۵۲/۷۶۴/۷۸۰/۷۹۵/۷۰۹/۸۲۴/۸۲۵
۸۶/۶۹۸/۶۱۱/۷۲۵/۷۳۸/۷۵۲/۷۶۶/۷۸۰/۷۹۵/۷۰۹/۸۲۶
۷۳/۶۸۶/۶۹۸/۶۱۱/۷۲۵/۷۳۸/۷۵۲/۷۶۶/۷۸۰/۷۹۵/۷۲۷
۶۱/۶۷۳/۶۸۶/۶۹۹/۶۱۲/۷۲۵/۷۳۹/۷۵۲/۷۶۶/۷۸۱/۷۲۸
۴۹/۶۶۱/۶۷۴/۶۸۶/۶۹۹/۶۱۲/۷۲۶/۷۳۹/۷۵۳/۷۶۷/۷۲۹
۳۸/۶۵۰/۶۶۲/۶۷۴/۶۸۷/۶۰۰/۷۱۳/۷۲۶/۷۴۰/۷۵۴/۷۳۰


 

Similar threads

بالا