آب سخت

سختی آب به آهکی‌شدن می‌انجامد.
آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات بی‌کربنات، یون‌های کلسیم، منیزیم و غیره‌است.
سختی آب بر دو نوع است: دائمی و موقت.
سختی بطور عمده بر اساس دو فلز کلسیم و منیزیم سنجیده می‌شود. بطور کلی عوامل سختی کاتیون‌ها می‌باشند. یون‌هایی مثل آلومینیم، آهن، منگنز و روی در سختی آب شرکت می‌کنند ولی کلسیم و منیزیم به مقدار زیاد وجود دارد و کاتیون‌های دیگر یا وجود ندارند یا به مقدار خیلی کم هستند. سختی کل (TH) مجموع مقدار کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) می‌باشد.
سختی دائم یا سختی غیرکربناتی (Noncarbonated Hardness) شامل سختی بدون نمک‌های بی‌کربناتی (مانند کلرید، سولفات و غیره) می‌باشد. سختی موقت یا سختی کربناتی (carbonated Hardness) شامل بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است و از تفاوت سختی کل (TH) و سختی دائم بدست می‌آید.
تغییرات سختی آب
میزان شدت سختی آب، به بستر جریان آب در سطح و زیر زمین بستگی دارد.
آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی یا شنی دارند. سختی آب در طول زمان نیز تغییرپذیر است. معمولا سختی آبها در فصل باران، کم و در فصل خشکی، زیاد می‌شود؛ و بعضی مواقع هم در فصول پر باران و مرطوب مثل غارها ایجاد شود.
فواید آب سخت
معمولا شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبود می‌یابد.
مضرات آب سخت
با وجود فواید آب سخت، سختی بیش از حد آب نیز مضراتی دارد. یکی از این مضرات این است که نوشیدن بیش از حد آب سخت موجب رسوب در افراد سنگ ساز می‌شود و همچنین موجب بیماری‌های گوارشی بالخصوص سنگ کلیه است؛ بنابراین بیشتر توصیه می‌شود از آب سبک برای شرب استفاده کرد و منیزیم و کلسیم مورد نیاز بدن را از غذاها یا سبزیجات و میوه جات تهیه نمود.
آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه نوشیدنی‌ها می‌شود.
دیر پخته شدن و سفتی حبوبات با آب سخت از دیگر عوارض آن است.
به علاوه، آب سخت به جداره دیگهای بخار آسیب زده، باعث خوردگی و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ‌ها و تاسیسات مرتبط می‌شود.
خوب کف نکردن صابون از دیگر اثرات سختی آب است که موجب افزایش مصرف صابون نیز می‌شود.
رفع سختی آب
در تجارت مواد شیمیایی گوناگونی برای رفع سختی آب به فروش می‌رسد که دارای سدیم کربنات هستند. این مواد سختی آب را قبل از ورود به دیگها می‌گیرند یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک و گچ را رسوب می‌دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد و به اصطلاح آن را نرم می‌کنند. به طوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود.
روش متداول برای حذف سختی آب (یون‌های کلسیم و منیزیم) استفاده از سختی گیرهای رزینی می‌باشد.
درجه سختی آب
درجه سختی آب از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می‌شود.
درجه‌بندی شدت میزان سختی آب، استاندارد مشخص ندارد و در نقاط مختلف دنیا متفاوت است.
در آلمان اگر آبی ده میلی‌گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است. در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی‌گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستان اگر آبی ده میلی‌گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰٫۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.
برای تعیین سریع سختی آب در آلمان، از قرصهای آماده شده برای این کار استفاده می‌شود. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می‌نمایند و به‌وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می‌کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می‌باشد. دقت این روش تا نیم درجه‌است.
پس سختی آب یه منظور اضافه شدن قابل توجهی از مقادیر mg.fe.ca است.
اندازه‌گیری
سختی آب با اندازه‌گیری‌های صنعتی و آزمایشگاهی تعیین می‌شود. سختی آب، که هر دو یون‌های Ca+2 و Mg+2 را شامل می‌شود، بر حسب میلی‌گرم بر لیتر mg/L یا در یک میلیون ppm بیان می‌شود.
شهرهای با سختی آب بالا در کشور ایران
بسیاری از شهرهای کویری ایران که خاک قلیایی (خاکی مملو از فلزات قلیایی خاکی)دارند، از جمله شهرهای میانه، قم، زاهدان، گرمسار و سمنان هستند که میزان سختی آب در آنها بالاست، به طوری که در استان‌های سیستان و سمنان، سالانه چندین بار باید پوشالهای کولر را به علت اینکه مقدار فراوانی املاح روی آن رسوب کرده‌است تعویض کرد. همچنین این سختی موجب رسوب و گرفتگی لوله‌های آبگرمکن‌های دیواری نیز می‌شود.
راه حل سختی زدایی آب شرب
یکی از روش‌های سختی‌زدایی، استفاده از سامانه‌های تصفیه آب خانگی است که با قیمت ناچیزی (از سیصد و پنجاه هزار تومان تا بیست میلیون تومان در سال ۹۳) می‌توان آن را تهیه کرد. روش کار آن اسمز معکوس است و خروجی آب این دستگاه‌ها در حد آب آشامیدنی استاندارد می‌باشد.
شهرستان میانه همچنان در انتظار حل مشکل آب شرب با سختی بالا
مسئولین وعده حل مشکل سختی آب شرب شهرستان میانه را با انتقال آب سد گرمی چای به میانه را داده بودند و در سال ۹۳ نیز چیت چیان وزیر نیرو در سفری به این شهرستان این قول را به مردم داد که مردم از ابتدای سال ۹۵ می‌توانند از آب آشامیدنی مناسب این سد بهره‌مند شوند ولی با گذشت چند سال هنوز این امر محقق نشده‌است.