ما هي عسر الماء والقلوية؟ ما هي العلاقة بينهما؟

عند تصميم نظام معالجة عسر الماء ، فإن عسر الماء (YD) والقلوية (JD) هما عاملان شائعان ومهمان ، فماذا يعنيان؟ وما هي العلاقة بينهما؟

صلابة (YD)

عادةً ما تشير الصلابة إلى محتوى أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم (Ca2 +، Mg2 +) في الماء ، وهو مؤشر تقني مهم لقياس ما إذا كانت الغلايات وغيرها من معدات التسخين سهلة التسبب في التحجيم ، والدور الرئيسي لمطهرات الماء هو إزالة أو تقليل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في الماء.

عادة الماء الذي يحتوي على عسر يسمى الماء العسر ، والمياه التي تمت إزالتها تسمى الماء العسر أو الماء العسر.

أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم هي الكاتيونات الرئيسية في المياه الطبيعية ، والتي توجد في جميع المياه الطبيعية تقريبًا ، وعادة ما يطلق الناس على المحتوى الكلي لصلابة الكالسيوم وعسر المغنيسيوم في الماء “صلابة كاملة”، حيث تشتمل عسر الكالسيوم على: بيكربونات الكالسيوم ، كربونات الكالسيوم ، كبريتات الكالسيوم ، كلوريد الكالسيوم ، إلخ ؛ تشمل صلابة المغنيسيوم: بيكربونات المغنيسيوم ، كربونات المغنيسيوم ، كبريتات المغنيسيوم ، كلوريد المغنيسيوم ، إلخ.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تقسيم الصلابة إلى فئتين من صلابة الكربونات والصلابة غير الكربونية وفقًا لنوع الأنيون الذي تتكون منه.

1. صلابة الكربونات

يسمى تركيز الأملاح المكونة من أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم والبيكربونات أو الكربونات في الماء بصلابة الكربونات. عادة ما يهيمن البيكربونات على صلابة الكربونات في المياه الطبيعية ، لذا فإن الماء الطبيعي محايد.

ستحدث صلابة الكربونات في المياه ذات درجة الحرارة العالية في تفاعل التحلل التالي وتوليد الترسيب ، إذا كان الترسيب في الترسيب السطحي الساخن سيشكل قشورًا ، إذا تم تشكيل الخبث في مياه الإناء ، يمكن إزالة الخبث عن طريق تصريف الغلايات ، ولكن إذا كان الصرف ليس في الوقت المناسب ، كما سيتم تحويل الخبث إلى مقياس.

كاليفورنيا (HCO₃)₂→ كربونات الكالسيوم₃↓ ＋ ح₂O ＋ CO₂↑

ملغ (HCO₃)₂ → MgCO₃↓ ＋ ح₂O ＋ CO₂↑

MgCO₃＋ ح₂O → Mg (OH)₂↓ ＋ CO₂↑

1. صلابة غير كربونية

تشير الصلابة غير الكربونية إلى الماء بالإضافة إلى الكربونات والكالسيوم وأيونات المغنيسيوم والأنيونات الأخرى (مثل الكبريتات وأيونات الكلوريد والسيليكات وما إلى ذلك) المكونة من محتوى الملح.

تحتوي على عسر الماء غير الكربوني في الغلاية ، مع تركيز تبخر الغلاية ، يتزايد تركيز الأيونات ، وسيتم تقليل كبريتات الكالسيوم والسيليكات وغيرها من منتجات الذوبان والقابلية للذوبان في الماء مع زيادة درجة الحرارة ، عند تركيز منتج الأيونات أكبر من منتج قابلية الذوبان سوف يترسب ، وفي سطح التسخين للمقياس.

القلوية (دينار)

القلوية هي كمية فئة من المواد التي تشير إلى قدرة الماء على قبول أيونات الهيدروجين (H +).

تتكون القلوية في الماء بشكل أساسي من OH- و CO32- و HCO3- وكميات صغيرة أخرى من الأملاح الحمضية الضعيفة. في المياه الطبيعية ،

توجد معظم القلوية في شكل HCO3- ، وكمية صغيرة جدًا من الماء الطبيعي ، إذا كانت القلوية عالية جدًا ، فستحتوي على كمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون - موجود ؛ HCO3- يتحلل إلى CO32- بعد التسخين في ماء الإناء ، وسيزيد من التحلل المائي لتوليد OH-. لذلك ، توجد معظم القلوية في مياه الغلايات على شكل CO32- و OH-.

إذا دخلت المياه المحتوية على عسر الكربونات إلى المرجل ، فسيتم تقليل القلوية في ماء الإناء بسبب توليد مقياس الكربونات أو الخبث ؛

إذا تم استخدام الماء المخفف كمياه تغذية للغلايات ، فإن القلوية في ماء الإناء ستزداد مع تبخر المرجل وتركيزه لأن الماء المخفف يزيل فقط العسر ويحتفظ بالقلوية. لذلك ، عندما تكون قلوية ماء الغلاية عالية جدًا ، تلين – مطلوب علاج تقليل القلوية.

العلاقة بين الصلابة والقلوية

هناك ثلاث حالات لعسر وقلوية المياه الطبيعية وهي كالآتي:

الصلابة أكبر من القلوية: في هذا النوع من الماء ، يتكون Ca2 + و Mg2 + أولاً من صلابة الكربونات مع HCO3- ، وتشكل Ca2 + و Mg2 + صلابة غير كربونية مع الأنيونات الأخرى مثل SO42- و Cl- ، معظم المياه الطبيعية تنتمي إلى هذا الوضع

صلابة مساوية للقلوية: في هذا النوع من الماء ، تشكل كل Ca2 + و Mg2 + صلابة كربونية مع HCO3- ، عندما لا توجد صلابة غير كربونية ولا قلوية متبقية ، والتي نادرًا ما توجد في المياه الطبيعية ؛

عسر أقل من القلوية: هذه المياه تسمى المياه القلوية ، Ca2 + ، Mg2 + كلها مع HCO3- لتشكيل صلابة كربونات ، و HCO3- المتبقية مع Na + ، K + لتكوين قلوية الصوديوم والبوتاسيوم ، والمعروفة أيضًا بالصلابة السلبية. لا توجد عسر غير كربوني في هذا النوع من المياه ، ويسمى الماء العسر السلبي أو المياه القلوية ، والمناطق الفردية فقط هي التي تحتوي على هذا النوع من المياه الطبيعية.