पानी की कठोरता क्षारीय पृथ्वी धातुओं, मुख्य रूप से कैल्शियम और मैग्नीशियम के भंग लवणों के कारण होती है। कठोर और शीतल जल के गुण मानव स्वास्थ्य और उत्पादन में तकनीकी प्रक्रियाओं दोनों को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित करते हैं।
क्षारीय पृथ्वी धातुओं के घुले हुए लवणों की उपस्थिति के कारण कठोरता पानी के भौतिक और रासायनिक गुणों की एक विशेषता है। कठोरता लवण में मुख्य योगदान कैल्शियम और मैग्नीशियम द्वारा प्रदान किया जाता है, हालांकि अन्य धातुएं भी कम मात्रा में मौजूद हो सकती हैं: मैंगनीज, लोहा, ट्रिटेंट, स्ट्रोंटियम, बेरियम, एल्यूमीनियम सहित।
कठोरता दो प्रकार की होती है: अस्थायी, हाइड्रोकार्बन और कार्बोनेट के कारण, और स्थायी, कैल्शियम और मैग्नीशियम के क्लोराइड, सल्फेट और सिलिकेट के कारण। कैल्शियम कार्बोनेट और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड को अवक्षेपित करने के लिए पानी को गर्म करने से अस्थायी कठोरता लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाती है। अभिकर्मक विधियों (जैसे चूना-सोडा) या आयन विनिमय विधियों का उपयोग करके लगातार कठोरता को नियंत्रित किया जाता है।
पानी की कठोरता के उपाय और सीमाएं
प्राकृतिक जल की कठोरता व्यापक रूप से भिन्न होती है। ये परिवर्तन चट्टानों के विघटन और अपक्षय की प्रक्रियाओं की तीव्रता पर निर्भर करते हैं, जैसे चूना पत्थर, डोलोमाइट, जिप्सम, वाटरशेड और जल स्रोतों के भीतर। आयनों का स्रोत जलग्रहण क्षेत्र की मिट्टी में और नीचे तलछट में सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाएं हो सकती हैं, साथ ही विभिन्न उद्यमों से अपशिष्ट जल भी हो सकता है।
प्राकृतिक जल की कठोरता मौसमी जलवायु कारकों जैसे वाष्पीकरण, बर्फ और बर्फ के पिघलने, वर्षा से बहुत प्रभावित होती है। सतही जल की सबसे कम कठोरता वसंत ऋतु में देखी जाती है।
पानी के खनिजकरण में वृद्धि के साथ कैल्शियम आयनों की सामग्री घट जाती है और आमतौर पर 1 ग्राम / लीटर से अधिक नहीं होती है। मैग्नीशियम आयन जमा हो सकते हैं और अत्यधिक खनिजयुक्त पानी में, उनकी मात्रा कई ग्राम या नमक की झीलों में प्रति लीटर दस ग्राम हो सकती है। समुद्रों और महासागरों में पानी की कठोरता बहुत अधिक होती है।
कैल्शियम और मैग्नीशियम धनायनों की मापी गई कुल सांद्रता पानी की कठोरता के लिए एक संख्यात्मक अभिव्यक्ति के रूप में कार्य करती है। विश्व अभ्यास में, पानी की कठोरता की कई इकाइयों का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, प्रति घन मीटर मोल। रूस में, 1 जनवरी, 2005 को, एक नया राष्ट्रीय मानक पेश किया गया, जिसके अनुसार पानी की कठोरता को कठोरता की डिग्री में मापा जाता है।
मानव जीवन पर जल कठोरता का प्रभाव In
विश्व स्वास्थ्य संगठन पीने के पानी की कठोरता के मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव के लिए कोई मानदंड स्थापित नहीं करता है। हालांकि कुछ अध्ययनों में कठोर पानी पीने से हृदय रोग में कमी देखी गई है। शीतल जल के निरंतर उपयोग से मानव शरीर में खनिजों का असंतुलन हो सकता है, क्योंकि एक व्यक्ति को प्रतिदिन 15% तक कैल्शियम पीने के पानी से प्राप्त होता है। उसी तरह, शरीर को मैग्नीशियम की आवश्यकता की पूर्ति होती है।
डिटर्जेंट के साथ कठोरता लवण की बातचीत मानव त्वचा पर प्राकृतिक वसायुक्त फिल्म को नष्ट कर देती है और छिद्रों को बंद कर देती है। बढ़ी हुई कठोरता पानी की गुणवत्ता को कम करती है और इसे कड़वा स्वाद प्रदान कर सकती है। मांस, मछली और सब्जियां पकाए जाने पर कठोरता लवण खाद्य प्रोटीन के साथ अघुलनशील यौगिक भी बनाते हैं, जो खाना पकाने की प्रक्रिया को बाधित करता है।
पानी की कठोरता हीटिंग के दौरान पैमाने के निर्माण में योगदान करती है, जिससे हीटिंग सिस्टम में गर्मी विनिमय की तीव्रता कम हो जाती है और ईंधन की अत्यधिक खपत होती है। अत्यधिक शीतल जल, बदले में, पानी के पाइपों के क्षरण को बढ़ाता है।
