Air yang kita gunakan mempunyai pelbagai parameter dan ciri-ciri yang lebih kurang penting bergantung kepada penggunaan yang digunakan. Salah satu parameter kimia yang paling penting apabila mengklasifikasikan kualitinya ialah kekerasan air. Walaupun undang-undang tidak mengenakan had khusus ke atas kekerasan air dari segi penggunaan manusia, terdapat hubungan tidak langsung dengan kesihatan dan kesan lain, terutamanya dalam kehidupan seharian dan dalam proses perindustrian.
Berkemungkinan air yang anda gunakan mempunyai kekerasan yang tinggi dan, walaupun tiada peraturan ketat untuk ini, adalah penting untuk memahami bagaimana ia mempengaruhi aspek yang berbeza. Di bawah, kami menerangkan semua yang anda perlu tahu tentang kekerasan air dan kepentingannya.
Berapakah kekerasan air
Kekerasan air terutamanya merujuk kepada kepekatan ion kalsium dan magnesium yang terdapat di dalamnya. Kedua-dua ion ini adalah kation divalen dan merupakan yang paling biasa ditemui dalam air semula jadi. Oleh itu, kekerasan air ditakrifkan sebagai jumlah semua kation polivalen yang ada, yang paling biasa ialah kalsium dan magnesium.
Kekerasan air selalunya ditentukan dengan mengira jisim kalsium karbonat (CaCO3) yang ada dan diukur dalam miligram seliter (mg/l). Walaupun semua kalsium yang ada bukan berasal dari kalsium karbonat, ia diambil sebagai rujukan kerana kelaziman yang tinggi dan kesederhanaan dalam pengiraan. Untuk mengukur kekerasan air, pelbagai unit digunakan, yang paling biasa ialah darjah hidrotimetrik Perancis, dikenali sebagai GHF atau ºfH. Walau bagaimanapun, terdapat unit lain yang kurang meluas.
Nilai kekerasan air
Kekerasan air boleh dikelaskan kepada tahap yang berbeza bergantung kepada kepekatan kalsium karbonat per liter:
- air yang sangat lembut: kurang daripada 7ºfH
- Air lembut: antara 7ºfH dan 15ºfH
- Air sederhana keras: antara 15ºfH dan 30ºfH
- Air keras: antara 30ºfH dan 54ºfH
- Agua muy dura: lebih daripada 54ºfH
Klasifikasi ini menentukan cara air boleh menjejaskan kesihatan dan perkakas rumah serta proses perindustrian kita. Sebagai contoh, di Sepanyol, beberapa wilayah seperti Segovia atau Madrid mempunyai perairan yang sangat lembut dengan nilai sekitar 5ºfH, manakala di kawasan lain seperti Almería, nilai boleh melebihi 60ºfH, menunjukkan air yang sangat keras.
Kesan negatif dari air keras dan cara menghilangkannya
Mempunyai air keras di rumah boleh menyebabkan pelbagai masalah. Salah satu yang utama ialah pengumpulan kerak berkapur, biasanya dikenali sebagai kapur, yang menjana mendapan dalam dandang, paip air, pembuat kopi dan peralatan lain. Kudis terbentuk apabila air keras dipanaskan, menyebabkan pemendakan mineral seperti kalsium karbonat.
Air keras juga mengganggu penggunaan sabun dan detergen. Apabila ia berinteraksi dengan sabun, ion kalsium membentuk ketulan tidak larut yang mengurangkan keberkesanan sabun, memaksa jumlah produk yang lebih besar untuk digunakan. Ini bukan sahaja meningkatkan kos pembersihan, tetapi juga meningkatkan pencemaran air.
Skala kapur juga menjejaskan kemudahan industri, di mana deposit kapur boleh menyekat paip dan mengurangkan kecekapan peralatan. Untuk menghapuskan kekerasan daripada air, terdapat beberapa kaedah seperti produk penyahkerak yang membantu mengurangkan mendapan ini dengan tindak balas kimia.
Kaedah untuk mengurangkan kekerasan air
Salah satu kaedah paling asas untuk mengurangkan kekerasan air buat sementara waktu ialah memanaskannya. Apabila dipanaskan pada suhu melebihi 80ºC, kalsium karbonat memendakan, membenarkan sebahagian daripada kekerasan dikeluarkan melalui penapisan. Walau bagaimanapun, kaedah ini tidak berkesan untuk kekerasan kekal (kekerasan bukan karbonat), yang disebabkan oleh sebatian lain seperti kalsium dan magnesium klorida dan sulfat.
Penyelesaian yang lebih berkesan ialah menggunakan pelembut air atau penggunaan resin penukar ion, yang mengeluarkan kalsium dan magnesium daripada air. Sistem ini berfungsi dengan menukar ion kalsium dan magnesium dengan natrium, menghasilkan air yang lebih lembut. Teknik lain ialah penggunaan produk penyahkerak, yang selalunya mengandungi natrium karbonat dan membolehkan kepekatan mineral dalam air dikurangkan.
Kepentingan kekerasan air dalam proses perindustrian
Dalam banyak proses perindustrian, kekerasan air adalah parameter penting. The pembentukan skala dalam peralatan seperti dandang dan sistem penyejukan boleh menyebabkan kegagalan dan kehilangan kecekapan. Oleh itu, adalah perkara biasa bagi industri untuk menggunakan sistem rawatan air yang canggih untuk mengurangkan kekerasannya sebelum menggunakannya dalam proses mereka. Sistem ini termasuk rawatan kimia, pertukaran ion, dan kaedah fizikal seperti osmosis terbalik.
Dalam beberapa sektor, seperti pertanian, kekerasan air juga memainkan peranan penting. Pengairan dengan air keras boleh menjejaskan pertumbuhan tumbuhan, kerana ion mineral yang berlebihan boleh menyukarkan akar untuk menyerap nutrien penting. Walau bagaimanapun, dalam kes tertentu, kekerasan air sederhana boleh memberi manfaat, menyediakan beberapa mineral penting untuk pembangunan tumbuhan.
Memahami kekerasan air dan mengetahui cara mengurusnya adalah penting di peringkat perindustrian dan domestik. Kawalan kekerasan air yang betul boleh mengelakkan pembaikan yang mahal dan meningkatkan kecekapan banyak proses.
Secara ringkasnya, kekerasan air adalah faktor utama yang perlu dipertimbangkan dalam kegunaan domestik dan industri. Sama ada kekerasan bersifat sementara atau kekal, terdapat pelbagai kaedah untuk mengurangkan atau meneutralkan kesannya. Sama ada melaraskan penggunaan detergen anda di rumah atau menggunakan pelembut industri, adalah penting untuk menangani perkara ini untuk mengelakkan masalah peralatan, kesihatan dan kos yang berkaitan dengan penggunaan air harian.