تصفیه خانه آب - جلسه دوم
اهداف جلسه:
آشنایی با خواص فیزیکی آب، خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک آب آشامیدنی، آشنایی با کاغذهای PHسنج.
وسایل مورد نیاز: استوانه شیشه ای به ارتفاع حداقل 50 سانتی متر، کاغذ PHسنج.
خواص فیزیکی آب:
آب یا H2O دارای 11 درصد هیرروژن و 89 درصد وزنی اکسیژن می باشد. آب در دمای چهار درجه سانتی گراد بیشترین وزن مخصوص خود را دارد که برابر یک گرم بر سانتی مترمکعب می باشد. آب در فشار یک اتمسفر در دمای 100 درجه سانتی گراد تبخیر می شود و در فشار 2/0 تا 5/0 اتمسفر در دمای محیط تبخیر خواهد شد و همچنین در فشار یک اتمسفر، در دمای صفر درجه سانتی گراد یخ می بندد و حجم آن 9 درصد افزایش می یابد. آب خالص رسانایی بسیار پایینی دارد و می توان آنرا عایق فرض نمود ولی ورود نمک به داخل آب، رسانایی آنرا به شدت افزایش می دهد.
خواص فیزیکی آب های آشامیدنی:
دمای آب آشامیدنی باید بین 5 تا 15 درجه سانتی گراد باشد. مناسب ترین دما بین 8 تا 12 درجه سانتی گراد می باشد. دمای آب های زیرزمینی در عمق 10 متری زمین، 10 درجه سانتی گراد می باشد.
آب آشامیدنی باید بی رنگ باشد و در ارتفاع زیاد مایل به سبز باشد. کدری آب نیز به دلیل وجود مواد کلوئیدی در آن پدید می آید و به روش های مختلف قابل اندازه گیری می باشد. ساده ترین روش که در اروپا نیز استفاده می شود اینست که در ته یک استوانه به قطر 25 میلی متر، یک حرف الفا قرار می دهند و روی آن آنقدر آب می ریزند تا آن حرف دیگر قابل خواندن نباشد. حداکثر کدری مجاز در استاندارد فوق اینست که نوشته تا ارتفاع 30 سانتی متری آب قابل خواندن باشد. حال به عنوان آزمایش، کدری آب موجود در مدرسه خود را اندازه گیری نمایید. برای این کار متنی با سایز 10 پرینت گرفته و در ته ظرف قرار دهیدو حداکثرارتفاع آب برای خوانا بودن آن را را اندازه گیری نمایید.
آب آشامیدنی باید بدون بو باشد. وجود اسید سولفوریک، کلر، فنول و آمونیاک به آب بوی بد می دهد. با 50 تا 60 درجه سانتی گراد گرم کردن آب، بوی آن بیشتر آشکار خواهد شد.
شوری آب نشانه وجود نمک خوراکی و تلخی آن دلیل وجود ترکیبات منیزیم است. آب قلیایی مزه آب صابون می دهد و آب اسیدی ترش می باشد. وجود نمک های آهن و آلومینیوم مزه آب را گس می کنند. مزه گندیدگی آب نیز به دلیل وجود آلودگی های آلی و بیماری زا می باشد.
خواص شیمیایی آب آشامیدنی:
نشان دهنده مقداری از مواد شیمیایی است که در صورت تبخیر، در ته ظرف باقی می مانند و مقدار مطلوب آب نیم گرم در لیتر می باشد یعنی اگر یک لیتر آب را تبخیر نماییم، نباید بیشتر از نیم گرم رسوب در ته ظرف باقی بماند. پسماند تبخیر را با “TDS” نیز نشان می دهند.
(Total Dissolved Solids)
سختی آب به دلیل وجود ترکیبات آهک و یا ترکیبات منیزیم در آب به وجود می آید. بدن انسان به سختی آب زیاد حساسیت ندارد و سختی 350 میلی گرم در لیتر را به راحتی و سختی 500 میلی گرم در لیتر را در مواقع ضروری تحمل می کند، لذا معمولاً تصفیه خانه های آب معمولاً عمل کاهش سختی آب را انجام نمی دهند.
آب آشامیدنی خوب باید از لحاظ اسیدی و قلیایی بودن تقریباً خنثی بوده و کمی متمایل به قلیایی باشد یعنی PH آن بین 7 و 8 باشد. همانگونه که می دانیم PH مقیاسی برای اندازه گیری میزان اسیدی یا قلیایی بودن می باشد.PH=0 کاملاً اسیدی و PH=14 کاملاً قلیایی می باشد. ساده ترین راه سنجش PH، استفاده از کاغذهای PHسنج می باشد. این کاغذها با توجه به PH محیط، تغییر رنگ می دهند.
(رنگ کاغذ سنج در محیط های مختلف)
حال برای آزمایش PH، آب لوله کشی، آب لیمو، صابون و مایع چاه بازکن را اندازه گیری نمایید.
ترکیبات دیگری نیز ممکن است در آب یافت شوند مانند آهن، منگنز، اسید سولفوریک، فسفات ها، مواد آلی، سرب، دترجنت ها، فلور و... که هر کدام مزایا و معایبی دارند. برای مثال اکسیژن آب باید حداقل 5 میلی گرم در لیتر باشد و در صورت کاهش باید آن را با هوادهی اکسیژن دار نمود که در جلسات آینده این عمل را توضیح خواهیم داد، همچنین وجود 1 تا 1/5 میلی گرم در لیتر فلور در آب باعث سالم نگه داشتن لثه و مینای دندان شده و مقدار زیاد آن باعث مسمومیت می گردد.
خواص بیولوژیک آب:
در آب شیرین مقدار زیادی موجودات کوچک تک سلولی بنام باکتری یافت می شوند. همه باکتری ها بیماری زا نیستند و تعداد کمی از آنها برای سلامت انسان زیان آور می باشند ولی وجود تعداد زیاد باکتری در آب احتمال وجود باکتری های بیماری زا را نیز بالا می برد. طبق استاندارد، تعداد باکتری های موجود در یک نمونه 100 میلی لیتری باید در طول سال در 95 درصد مواقع صفر باشد.
باکتری
مهم ترین بخش عملکرد یک تصفیه خانه بی زیان نمودن آب از لحاظ وجود میکروب های بیماری زا می باشد که به آن گندزدایی نیز می گویند. پس از گندزدایی، مهم ترین مرحله تصفیه جدا نمودن مواد شیمیایی و سومین مرحله تصفیه نیز جدا نمودن مواد فیزیکی می باشد که به تدریج موجب بروز عوارض در دستگاه گوارش می شوند.
تکلیف: به عنوان تکلیف جلسه دوم، نتایج تست های سنجش PH و همچنین سنجش کدری آب را برای ما ارسال نمایید.
محل بازدید/ اردو/ خرید: بازدید از آزمایشگاه های سنجش خواص آب می تواند بسیار مناسب و آموزنده باشد.
منابع مطالعه: برای مطالعه بیشتر در زمینه سنجش PH می توانید به مطلب زیر مراجعه نمایید و آن را دانلود نمایید
