طبق بررسی های صورت گرفته، سختی آب شیر منازل معمولاً بین 1.45 تا 81.75 گرین بر گالن در مناطق و کشورهای مختلف متغیر است. معمولاً بطور متوسط، آب شیر منازل دارای سختی نسبتاً بالا (بیش از 6 گرین بر گالن یا 100 ppm) هستند. در این مقاله، می خواهیم به بررسی نحوه تأثیر استفاده از دستگاه تصفیه آب خانگی اسمز معکوس روی کاهش سختی و نحوه اضافه شدن املاح توسط فیلتر مینرال که معمولاً در مرحله ششم این دستگاه ها قرار می گیرند، بپردازیم.
نظرات مختلفی در مورد میزان بهینه املاح معدنی در آب آشامیدنی وجود دارد. از طرفی، گرم شدن آب با سختی بالا، باعث ایجاد رسوب و تخریب تجهیزاتی که آب از آنها عبور می کند شده و همینطور، برای آشپزی و تهیه انواع نوشیدنی، توصیه به استفاده از آّب با سختی کم می شود. اما از طرف دیگر، وجود میزان حداقلی از این املاح (مانند کلسیم، منیزیم، کربناتها و سایر املاح مفید) برای سلامتی بدن و اعضای داخلی آن ضروری می باشد.
مطالعات وسیع مختلف، نشان داده است که آمار مرگ افراد، با میزان املاح مفید موجود در بدن آنها (از جمله کلسیم و منیزیم)، نسبت عکس داشته و در این بین، اهمیت منیزیم حتی از کلسیم هم بیشتر است. از طرفی، همین مطالعات نشان می دهند که مرگ و میرهای ناشی از ایست قلبی، با میزان املاح سمی موجود در بدن، مانند مس و منگنز نسبت مستقیم داشته است.
در سال 2011، سازمان بهداشت جهانی (WHO) بر پایه تحقیقات بلند مدت پزشکی، توصیه ای رسمی و مهم در همین زمینه منتشر کرد که بر اساس آن میزان مجموع املاح کلسیم و منیزیم (سختی کل) موجود در آب آشامیدنی، می بایست 4.38 گرین بر گالن یا 75 ppm و یا بیشتر باشد. بسیاری از برندهای معتبر تولید کننده آب معدنی، پس از این بیانیه، میزان این املاح در آب را با توجه به مقدار توصیه شده، اصلاح کردند.
درست است که مصرف کنندگان خانگی از آب تصفیه شده برای آشامیدن استفاده می کنند، اما بیشتر مصرف آنها از آب در تهیه نوشیدنی ها مانند چای و قهوه و همینطور در پخت و پز است. آب سختی گیری شده، برای استفاده در پخت و پز و تهیه نوشیدنی ها بسیار ایده آل است. زیرا، آب تصفیه شده خالص، باعث می شود تا عصاره موادی مانند گوشت، دانه های قهوه، چای و حبوبات بهتر جذب آب شده و طعم بسیار بهتری به غذا و نوشیدنی ها بدهد. استفاده از آب با سختی کمتر از 1.45 گرین بر گالن یا 25 ppm، برای دم کردن چای و قهوه و درست کردن سوپ و مایه خمیر نان و کیک، بسیار ایده آل است.
استفاده از دستگاه های تصفیه آب خانگی که با روش اسمز معکوس کار می کنند، در حال حاضر متداولترین و مؤثرترین روش تصفیه آب و حذف ترکیبات سمی و سایر ناخالصی ها از آب به شمار می رود. اما در عین حال، این دستگاه ها باعث کاهش 95 تا 99.9 درصدی سختی آب نیز می شوند. درصد کاهش سختی، بستگی به نوع ممبران و میزان بازیافت (Recovery) آن دارد. همچنین، میزان PH آب تصفیه شده خروجی دستگاه تصفیه آب، معمولاً در بازه 5.9 تا 7 (زمانی که آب ورودی دارای سختی بالا باشد)، قرار دارد.
در جدول زیر، میزان PH، سختی و املاح آن در آب در حالات مختلف کیفیت آب ورودی به دستگاه تصفیه آب خانگی اسمز معکوس آورده شده است:
|
خروجی دستگاه RO |
آب ورودی با سختی زیاد | خروجی دستگاه RO | آب ورودی با سختی کم |
|
|
1-2 |
40-60 | <1 | 8-10 |
کلسیم (ppm) |
|
<1 |
10-20 | <1 | 4-5 |
منیزیم (ppm) |
|
2-5 |
150-300 | <1 | ~50 |
سختی معادل کربناتی (ppm) |
| 6-7 | 7.2-7.5 | 5.9-6.5 | 6.8-7 |
PH |
برای جبران کاهش زیاد سختی آّب خروجی دستگاه RO، در مرحله ششم بسیاری از دستگاه های تصفیه آب خانگی، فیلتری به نام "فیلتر مینرال" قرار داده می شود. فیلتر مینرال، حاوی دانه های “کلسیت” (Calcite) با فرمول شیمیایی CaCO3 است که با سایز دانه بندی بین 3 تا 6 میلیمتر است. حجم کارتریج فیلتر مینرال نیز حدوداً 250 میلی لیتر می باشد. فیلتر مینرال معمولاً بعد از تانک ذخیره و قبل از شیر برداشت قرار می گیرد. میزان حلالیت کلسیت در آب، به میزان PH و تعادل آن با دی اکسید کربن موجود در آب بستگی دارد. حل شدن کلسیت در آب در PH حدود 8.5 متوقف می شود. فرمول تعادل شیمیایی حل شدن کلسیت در آب را می توان بصورت زیر نمایش داد:
از آنجائیکه آب خروجی ممبران دستگاه تصفیه آب خانگی، دارای مقدار کمی دی اکسید کربن است، حلالیت کلسیت در آن کمی کاهش پیدا می کند.
در زمانی که دستگاه تصفیه آب برای چند ساعت بدون استفاده می ماند (مانند نیمه شب ها)، بخشی از آب در کارتریج فیلتر مینرال بصورت ساکن باقی می ماند. غلظت یون کلسیم در این آب شروع به افزایش کرده و به حدود 10 تا 20 ppm بسته به دمای آب و سایر شرایط می رسد. زمانی که پس از این مدت، شیر برداشت آب باز می شود، آب با کلسیم بالا (بین 5 تا 10 ppm) از شیر آب خارج شده و بعد از مدت زمان کوتاهی مجدداً کاهش می یابد.
در دستگاه های تصفیه آب نسل های جدیدتر، از روش های کارتریج های پیشرفته تری استفاده می شود که علاوه بر افزایش یون کلسیم، یون منیزیم آب نیز افزایش پیدا کند.
نظرات