تصفیه آب و شناخت ترکیبات شیمیایی معدنی موجود درآب
در محیط می تواند حاوی انواع مختلف یون های آلی،معدنی،ترکیبات و مواد حل شده،جامدات معلق و کلوئیدی باشد.موضوع های بررسی شده در این بخش و بخش های بعدی تاثیر به سزایی در فرآیند تصفیه آب صنعتی و سیستم های تصفیه آب خانگی دارد.
ترکیبات معدنی موجود در آب
معمولا مواد شیمیایی معدنی در مقادیر 1 تا 1000 میلی گرم بر لیتر یافت می شوند.این ترکیبات شامل کلسیم،منیزیم،سدیم،پتاسیم، بی کربنات،کلرید،سولفات، و نیترات می باشد.ترکیبات دیگر این گروه شامل آهن،سرب،مس،آرسنیک،و منگنز معمولا در مقادیر کمتر از 0.01 تا 10 میلی گرم بر لیتر وجود دارد.شکل 1 مقدار غلظت ترکیبات معدنی در آب های طبیعی را ارائه می دهد.هر منحنی نشان دهنده یک ترکیب مشخص است.برای مثال، پتاسیم در مقادیر 0.4 تا 15 میلی گرم بر لیتر وجود دارد،و 80 درصد از نمونه های آب های طبیعی دارای غلظت پتاسیم کمتر از 5 میلی گرم بر لیتر است.
منابع ترکیبات معدنی موجود در آب
آب باران به داخل زمین نفوذ می کند و به آب زیرزمینی می پیوندد.سیلاب ها در جویبارها،رودخانه ها و نهرها جاری شده و آب های سطحی را تشکیل می دهد.اولین ترکیبات شیمیایی آب های طبیعی حاصل واکنش فرسایش سنگ، خاک و رسوب بوده که باعث ایجاد مواد معدنی محلول در آب می شود.به علت اینکه آب های زیرزمینی بیشتر از آب های سطحی در تماس با خاک و مواد معدنی است، معمولا غلظت مواد معدنی محلول در آب های زیرزمینی بیشتر از آب های سطحی می باشد.
تبادل یون و تصفیه آب
خاک ها و رسوبات از تغییر متناسب خاک رس، سیلت، و مواد معدنی تشکیل می شوند.تبادل یون شامل واکنش بین بارهای منفی ذرات خاک رس یا مواد معدنی در خاک ها و رسوبات با کاتیون ها در محلول حاصل می شود.
به دلیل بالا بودن نسبت سطح به حجم ذرات خاک رس، توانایی جذب در آنها به طور نسبی بیشتر از ذرات شن و ماسه است.آبی که از خاک یا رسوبات عبور می کند بر حسب مقدار نسبی اشباع ذراتی که با آنها برخورد می کند،می تواند از برخی کاتیون ها غنی یا فقیر شود.
واکنش های تبادل یون به طور غیر مستقیم ممکن است باعث افزایش مقدار یا نوع واکنش فرسایشی شوند.برای مثال، یون های سدیم در محلول می توانند جانشین پتاسیم ارتوکلاز(orthoclase) شده و یون های آلبیت (albite) و پتاسیم آزاد را تولید نماید.
(Albite): از نظر ساختاری ضعیف تر از ارتوکلاز است،و در واکنش های انحلال زودتر تخریب می گردد.
کمپلکس شدن
در آب هایی که غلظت یونی یا محتوای آلی بالایی دارند، کمپلکس شدن یا واکنش های جفت – یونی ممکن است فعالیت های مواد واکنش دهنده یا محصولات واکنش های فوق را تغییر دهند.برای مثال، کمپلکس فلز آلی می تواند اثر حلالیت پتانسیل ته نشینی فلز را به وسیله ی جداسازی یون از رسوب افزایش دهد.
تصفیه آب و شناخت ترکیبات شیمیایی معدنی موجود درآب
مقالات مرتبط :
