تصفیه آب

تصفیه آب پاکاب ایلیا گستر معتبرترین ارائه دهنده دستگاه تصفیه آب اعم از خانگی و صنعتی

تلفن تماس 021-33121212 021-33500991

شناخت کیفیت فیزیکی و شیمیایی آب در سیستم های تصفیه

در طراحی سیستم های تصفیه آب یکی از موضوع هایی که به آن پرداخته میشود شناخت خصوصیات اصلی آب و کیفیت های فیزیکی و شیمیایی آب میباشد که به شرح آن میپردازیم ؛ همکارانی که در بخش تصفیه آب صنعتی فعالیت میکنند حتماً باید با خصوصیات آب آشنا باشند.

خصوصیات اصلی آب

در این مقاله به توضیح خصوصیات اصلی آب شامل ترکیب،دیمانسیون،قطبیت،پیوند هیدروژنی و اشکال ساختاری آن پرداخته می شود.این موارد می تواند به شرح خصوصیات مهندسی کمک شایانی نماید.
ترکیب
مولکول آب متشکل از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن است.فرمول شیمیایی آبH2 O و وزن مولکولی آن ۱۸ می باشد(یک مول یا ۶٫۰۲۳×۱۰۲۳مولکول آب ۱۸ گرم وزن دارد).در واقع آب مخلوطی از انواع مولکول هایی است که دارای وزن مولکولی متفاوتی هستند.سه ایزوتوپ از هیدروژن](تریتیوم) T یا ۳H ، (دوتریوم) D یا۲Hو ۱H[ و ۶ ایزوتوپ اکسیژن( ۱۹O،۱۸O،۱۷O،۱۶O،۱۵O،۱۴O) شناخته شده اند.ایزوتوپ های ۱۴O،۱۵Oو۱۹Oرادیواکتیو و کم دوام هستند و در آب های طبیعی به وجود نمی آیند. با سه ایزوتوپ هیدروژن و سه ایزوتوپ اکسیژن پایدار، امکان وجود ۱۸ ایزوتوپ برای آب می باشد. محتوی دقیق ایزوتوپ آب طبیعی به منشأ آن بستگی دارد.در بحث های متعارف، واژه آب به مخلوط طبیعی اشکال ایزوتوپ های متفاوت گفته می شود. وزن های مولکولی مخلوط طبیعی ایزوتوپ هایی که سازنده آب هستند ۱۸٫۰۱۵۲ است.
دیمانسیون
دیمانسیون مولکول های آب در شکل ۱ به طور اجمالی نشان داده شده است.مولکول H2 Oبه شکل یک مثلث متساوی الساقین است که در رأس آن (O) اکسیژن قرار گرفته است.زاویه پیوند (H-O-H)104.523 و فاصله پیوند (O-H) 0.95718 آنگسترم است.
به دلیل پیوندهای شیمیایی طبیعی، که شامل اوربیتال هیبریدی ۲sp3 ناشی از اکسیژن می باشد، ساختار آب چهاروجهی است.
هسته اکسیژن در مرکز، هیدروژن ها در دو رأس قرار دارند و به اکسیژن متصل اند، جفت الکترون غیر مشترک از اکسیژن در دو رأس دیگر قرار گرفته است.

مولکول های نامتقارن آب شامل توزیع نابرابر الکترون ها می باشند. اکسیژن، که به شدت الکترونگاتیو است.الکترون های مشترک با هیدروژن را با نیروی زیادی به طرف خود می کشد، اکسیژن شامل ۲ جفت الکترون غیر مشترک نیز می باشد.نتیجه کلی، جدایی اندک بار یا دو قطب، با بار جزئی منفی (-δ) بر روی اکسیژن و بار جزئی مثبت (+δ) بر روی هیدروژن است.نیروهای جاذبه موجود بین یک قطب مولکولی و مولکول دیگر به گونه ای است که مولکول های آب تمایل به تطبیق خودشان با هیدروژن متصل به اکسیژن مولکول های دیگر دارند.

پیوند هیدروژنی

فعل و انفعالات جاذبه ای بین یک اتم هیدروژن از یک مولکول آب و الکترون های غیر مشترک از اتم اکسیژن در مولکول دیگر به پیوند هیدروژنی موسوم است، این موضوع در شکل ۲ نشان داده شده است.انرژی برآورده شده پیوند هیدروِژنی بین مولکول ها در گستره ۱۰ تا ۴۰ کیلو ژول بر مول (kJ/mole) است، که تقریبا ۱ تا ۴ درصد از انرژی پیوند کووالانسی O-H در یک مولکول واحد می باشد.پیوند هیدروژنی نیروی جاذبه قوی بین مولکول های آب نسبت به اکثر مایعات دیگر ایجاد میکند و در بیشتر خصوصیات منحصر به فرد آب نقش اساسی ایفا می نماید.

آرایش ساختاری آب

مولکول های آب که یکدیگر را جذب می کنند توده هایی با خصوصیات مجزا تشکیل می دهند.ساختار یخ نمونه ای از آرایش منظمی از مولکول های آب است که توسط پیوند هیدروژنی تعریف می شود که در شکل ۳ نشان داده شده است.در آرایش منظم سه بعدی مولکول های آب در یخ شش ضلعی معمولی و در یک آرایش چهار وجهی، هر اکسیژن با چهار اتم هیدروژن، که دوتای آنهابا پیوند کووالانسی O-Hبه اکسیژن متصل است و دوتای دیگر با پیوند هیدروژنی حفظ شده اند.فاصله ی هر مولکول اکسیژن از مولکول دیگر ۲٫۷۶ آنگستروم است.خصوصیات حائز اهمیت این ساختار وجود محورهای خالی است که خطوط موازی و عمودی را به سمت محور عمودی هدایت می کنند.ساختار باز تولید شده توسط محورها که باعث کاهش چگالی یخ می شود تا به راحتی بر روی آب شناور شود. یخ معمولی حداقل یکی از نه شکل یخ می باشد، اشکال دیگر، که در فشار بالا یا در دمای پایین یافت می شوند، دارای اشکال کریستالی و غلظت های متفاوتی می باشند.همچنین شایان ذکر است که ساختار آب از یخ کمتر شناخته شده است.
Felix Franks(2000) ، محقق مشهور جهان در مورد خصوصیات اصلی آب گفته است که ” آب علی رغم مولکول ساده اش، در توده مایع همچنان به عنوان معمای بزرگی برای دانشمندان فیزیک و علوم زیستی باقی مانده است”.

خصوصیات اصلی آب

خصوصیات اصلی آب

 

021-33121212 021-33500991

نیاز به راهنمایی دارید ؟

ثبت سفارش