آب خالص بی بو ،بی رنگ و بی طعم است و بندرت در طبیعت یافت می شود. عموما آب دارای انواع گوناگونی از ناخالصی هاست.
آب آشامیدنی خوب، لزوما به منظور استفاده جهت” آب تغذیه دیگ بخار” مناسب نیست. برخی از املاح معدنی در آب آشامیدنی که برای بدن انسان مفید بوده و قابل جذب می باشند، در داخل بویلر ایجاد مشکل نموده و صدماتی را ایجاد می کنند.
وجود ناخالصی ها باعث ایجاد رسوب بر روی لوله ها و سطوح انتقال حرارت شده که متعاقبا موجب خوردگی، کاهش انتقال حرارت، داغ شدن بیش از حد تحمل لوله ها و کاهش قدرت مکانیکی آنها می شود.
ناخالصی های موجود در آب می توانند به ترتیب زیر طبقه بندی شوند:
مواد جامد محلول: موادی هستند که قابلیت انحلال در آب را دارا می باشند. معروفترین این مواد، کربنات ها، سولفات ها و منیزیم هستند که هنگام گرم شدن به شکل رسوب در می آیند.
در عمل، هر گونه نمکی که منجر به تولید رسوب در داخل دیگ شود، باید با روش های شیمیایی به صورت جامد معلق یا لجن در آید.
جامدهای معلق: این ذرات بصورت معلق در آب موجود هستند و غالبا جزء مواد معدنی می باشند. این مواد معمولا مشکل خاصی ایجاد نکرده چرا که قابل فیلتر شدن و جداسازی می باشند.
گازهای محلول: اکسیژن و دی اکسید کربن براحتی در آب حل می گردند و عامل بسیار مهمی در خوردگی تجهیزات به شمار می روند.
مواد تشکیل دهنده کف: این ناخالصی ها نیز از مواد معدنی هستند که بصورت کف در می آیند.
مقدار ناخالصی های مذکور کم بوده و معمولا با واحدهای (part per million) ppm یا میلی گرم در لیتر (mg/l) نشان داده می شوند.
سختی:
یکی از ویژگی های آب سخت بودن یا نرم بودن آن است. آب سخت دارای درصد ناخالصی های بیشتری بوده و آب نرم دارای ناخالصی کم یا صفر است. تفاوت این دو آب براحتی با استفاده از صابون مشخص می شود، بدین معنی که جهت کف کردن در آب سخت صابون بیشتری مورد نیاز است.
سختی در اثر وجود نمک های معدنی، کلسیم و منیزیم بوجودآمده و علت اصلی تشکیل رسوب در لوله ها می باشد:
– سختی آلکالین (سختی موقتی): بی کربنات های کلسیم و منیزیم مسبب سختی آلکالینی هستند. این مواد در آب حل شده و پس از دریافت حرارت تولید دی اکسیدکربن و رسوب می نمایند. این نوع رسوب در داخل کتری های الکتریکی قابل رویت است. این رسوب ها نرم تر بوده و با افزایش درجه حرارت از سطح جدا می شوند.
– سختی های غیرآلکالینی (سختی دائمی): این سختی نیز در اثر وجود نمک های کلسیم و منیزیم و به شکل سولفات و کلراید شناخته می شود.
این جرم ها دارای انحلال بسیار کم بوده و با افزایش حرارت، رسوب سختی را تشکیل می دهند که به سختی از جداره لوله های کویل داخل بویلر جدا می شود.
بعلاوه وجود سیلیس در آب دیگ بخار نیز باعث تشکیل رسوب سخت می گردد که با نمک های کلسیم و منیزیم واکنش داده و ماده حاصل به شدت در برابر انتقال حرارت، مقاوم خواهد بود.
– سختی کل: به مجموع سختی آلکالینی و غیر آلکالینی که در واقع مجموع غلظت یون های کلسیوم و منیزیوم می باشد، سختی کل گفته می شود که گاها با لفظ CaCo۳ بکارمی رود.
– نمک های غیر سخت محلول در آب: نمک های غیر سخت مانند نمک های سدیم نیز با قابیت انحلال بیشتری نسبت به نمک های کلسیم و منیزیم در آب هستند که معمولا رسوبی را در سطوح و لوله ها تشکیل نمی دهند.
مجموع سختی های موجود بعلاوه غلظت غیر سخت برابر TDS یا Total Dissolved Solid می باشد.
نمک های مختلف موجود در آب دارای خواص الکتریکی بوده و تشکیل یون می دهند. ذرات فلزی (کلسیم،سدیم و منیزیم) به عنوان کاتیون شناخته می شوند، زیرا دارای بار مثبت بوده و جذب کاتد می شوند.
ذرات غیرفلزی دارای بار منفی، نظیر بی کربنات، کربنات، کلراید، سولفات و… جذب آند می شوند. کلا ناخالصی های موجود با معادل شیمیایی بی کربنات کلسیم که دارای وزن مولکولی ۱۰۰ است بیان می گردند.
– PH : PH پارامتری است که نشان دهنده درصد باز یا اسیدی بودن آب است. آب دارای دو نوع یون می باشد: یون هیدروژن (H+) و یون هیدروکسید (OH–) می باشند.
غلظت بیشتر یون های هیدروژن موجب اسیدی شدن سیال و PH بین صفر تا ۶ می شود و در صورت افزایش غلظت یون های هیدروکسید،PH حاصل بین ۸ تا۱۴ می باشد.
اگر یون های فوق در حال تعادل باشند (PH=7) آب در حال طبیعی و نرمال می باشد.
اسیدها و آلکالین ها موجب افزایش ضریب هدایت الکتریکی می شوند. مثلا آب با PH=12 دارای ضریب هدایت الکتریسته بیشتری نسبت به PH=7 می باشد.
