الفرق بين الماء العسر والماء اليسر

يمكن وصف الماء أحيانًا بأنه الماء العسر ، أوالماء اليسر ، والتمييز بينهما يعتمد على كمية المعادن الذائبة داخل الماء ، حيث يحتوي الماء العسر على كمية عالية من المعادن ، أما الماء اليسر النقي تحتوي على القليل أو لا شيء من المعادن.

أصل الماء العسر والماء اليسر

يتراكم الماء في المواد الصلبة الذائبة ، أثناء انتقاله عبر الصخور ، والركائز الأخرى ، مثل الحجر الجيري أو الجبس أو الدولوميت ، والكالسيوم والمغنيسيوم قابلان للذوبان بشكل خاص في الماء ، وإذا كانت هذه المعادن الموجودة بشكل طبيعي ، تقع ضمن المنطقة الجغرافية ، فسيكون لدى السكان المحيطين بمصدر المياه ، ماء عسر.

وفي الولايات المتحدة ، تحتوي مناطق الساحل الشرقي بشكل عام ، على ماء يسر نقي ، وتوجد في الجنوب الغربي مياه عسرة ،  وتعتبر مياه الأمطار ، حيث أنها لا تتسرب من خلال مواد التربة ، مثل المياه الجوفية ، مياه يسره لينة.[1]

مستويات الماء العسر والماء اليسر

يتم تحديد خصائص الماء العسر ، والماء اليسر من خلال كمية المعادن في الماء ، ومقاسه بالمللي غرام لكل لتر ، أو الحبوب لكل جالون ، وتعتمد الصلابة أيضًا على

درجة الحموضة

، ودرجة حرارة الماء.

وتعرف المعايير الوطنية الأمريكية الماء اليسر ، على أنه يحتوي على أقل من 17.1 مجم / لتر ، ومع ذلك يمكن استخدام المستويات التالية لتقريب عسر الماء:

1- اليسر : 0-60 مجم / لتر.

2- معتدل بشدة : 61.

3- القاسي :  – 120 مجم / لتر – قاسي : 121

4-  القاسي جدًا : – 180 مجم / لتر –  صعب جدًا : 181 مجم / لتر وما فوق.[2]

الخواص الكيميائية للماء العسر

المساهمون المشتركون في عسر الماء هم ، الكالسيوم ، والمغنيسيوم ، وكلا العنصرين عبارة عن معادن أرضية قلوية ، موجودة في المجموعة 2 في الجدول الدوري ، وتحتوي العناصر في عمود المجموعة 2 على شحنة 2+ ، وتفقد إلكترونين لتشكيل الكاتيونات ، مثل Ca2 + و Mg2 + ، هذه الكاتيونات تذوب بسهولة في الماء.

وكربونات الكالسيوم ، CaCO3 هي مادة شائعة في تكوين الصخور ، وخاصة من الحجر الجيري ، وهو نوع من الصخور الرسوبية والدولوميت ، CaMg (CO3)2 ، وهو أيضًا صخور رسوبية ، ويتم العثور على كربونات الكالسيوم أيضا ، في قذائف الكائنات البحرية والبيض.

وعندما تتدفق مياه الأمطار مع ثاني أكسيد الكربون المذاب ، CO2 ، من خلال كربونات الكالسيوم ، تذوب أيونات الكالسيوم في الماء ، وتصف المعادلة الكيميائية التالية هذه العملية :




(


CaCO


3


(s) + H


20


(l) + CO


2


(aq) → Ca


2


+(aq) + (


2


HCO


3-




حيث تشكل كربونات الكالسيوم ، CaCO3 ، Ca2 + وبيكربونات ، HCO3- ، في وجود الماء ،وثاني أكسيد الكربون.

أنواع الماء العسر

يتم وصف خصائص الماء العسر ، بأنها مؤقتة ودائمة ، ويحتوي الماء العسر المؤقت على بيكربونات ، HCO3- ،  ويحتوي الماء العسر الدائم على أيونات البيكربونات مع أيونات أخرى مثل الكبريتات ، SO42-، ولا يؤدي الغليان إلى تعجيل الأنواع المتصلبة الدائمة ، وسيتعين إضافة كربونات الصوديوم Na2CO3.

خصائص الماء العسر

التكوين والرواسب

وعندما يتم تسخين الماء العسر ، غالبًا ما يترك طلاءًا على الأواني أو الحاويات ، ولاحظ أن معادلة هذا الراسب هي عكس أيونات Ca2 + المذابة في محلول مائي :

Ca2+(aq) + 2HCO3- (aq) → CaCO3(s) + H20 (l) + CO2(aq)

ويسمى راسب كربونات الكالسيوم CaCO3 بالمقياس ، وعلى الرغم من كونه محبطًا للتنظيف ، إلا أنه لا يمثل مشكلة صحية ، كما يمكن أن يترسب الراسب بمرور الوقت ، ومع ذلك وهذا قد يؤثر على حياة الأجهزة ، مثل غسالات الصحون ، والغسالات وأي أنابيب السباكة ، ويؤدي البناء إلى تقليص المساحة ، التي يكون فيها الماء قادرًا على التدفق ، وستحتاج الأجهزة والأنابيب إلى استبدالها.

تداخل الفاعل بالسطح

كما ذكرنا سابقًا ، يحتوي الماء العسر على معادن مذابة ، يمكن أن تسبب مشاكل للمستهلكين عن طريق ترك الرواسب في السباكة والأجهزة ، وتتداخل المياه العسرّة أيضًا ، مع فعالية العديد من منتجات التنظيف المنزلية.

وتتداخل أيونات Ca2 + و Mg2 + مع خصائص الفاعل بالسطح للصابون ، كما يقلل الفاعل بالسطح من التوتر السطحي للماء ، مما يسمح له بالحفاظ على الاتصال بسطح صلب ، مثل الملابس ، أو مغسلة الحمام.

كما تتداخل الأيونات مع عملية الفاعل بالسطح ، وغالبًا ما يتطلب هذا غسيلًا إضافيًا ، أو عامل تنظيف لإكمال المهمة ، وتتحد المعادن في الماء العسر أيضًا مع الصابون ، لعمل طبقة لزجة ، أو ضبابية على أواني الأطباق ، وأحواض الاستحمام ، والمغاسل.

ويمكن أن يغطي هذا المزيج الملابس والجلد والشعر ، مما يجعل الملابس تبدو قذرة ، ويتسبب في جفاف ، أو تهيج الجلد ، أو الحصول على الشعر الباهت وغير القابل للتحكم به.[3]

مزايا الماء العسر والماء اليسر

الماء العسر له فائدة صحية إضافية ، فالكالسيوم والمغنيسيوم من المعادن الهامة ، التي يحتاجها الجسم لنمو ووظيفة العظام ، والعضلات ، وتنظم هذه المعادن أيضًا ضغط الدم ، وإجراءات الإنزيم ، وقد يكون استهلاك الماء العسر مصدرًا لهذه المعادن.

والماء اليسر ليس له آثار سلبية ، للرواسب المعدنية على الأجهزة المنزلية ، وأنابيب السباكة ، وتفتقر إلى المذاق المعدني للماء العسر ، ولا تترك بقايا على الجلد ، أو الأطباق ، أو الأسطح الأخرى.

طرق تليين الماء العسر

يعمل منقي الماء المنزلي عن طريق التبادل الأيوني ، وعندما يتم تمرير الماء العسر ، عبر مبادل أيوني ، فإنه يتدفق بطبقات من خرز البوليمر (البلاستيك) ، المرتبطة تساهميًا بمجموعات الأنيون ، مثل :

صوديوم ، Na + أو البوتاسيوم ،  الكاتيونات K +

ومع مرور الماء بهذه الحبيبات ، تحل أيونات الكالسيوم ، والمغنيسيوم محل أيونات الصوديوم ، أو البوتاسيوم.

مزايا ملينات الماء

فوائد ملينات الماء هي غسيل أنظف ، وأجهزة طويلة الأمد ، ولا يتراكم فيها صابون لزج ، كما يستخدم المستهلكون كمية أقل من منظفات الغسيل ، وأنواع أخرى من المنظفات ، كما تجعل الملابس أكثر إشراقًا ، وتتطلب المغاسل ، وأحواض الاستحمام قدرًا أقل من التنظيف.

وعادةً ما تعمل أجهزة المياه مثل الغلايات ، وسخانات المياه ، وغسالات الصحون بشكل أكثر كفاءة ، وتحتاج إلى صيانة أقل لأن الماء اللين ، لا يسبب تراكمًا كبيرًا في الأنابيب ، وتركيبات السباكة ، وغالبًا ما يبلغ مستخدمو الماء اللين عن أن الشعر والجلد ، يشعران بجفاف ، وتقشر أقل.

عيوب ملينات الماء

تشمل عيوب ملينات المياه التكلفة العالية ، والجهد المبذول في الحفاظ على نظام تليين المياه ، وقد يكلف منقي الماء ، وتركيبه آلاف الدولارات الأمريكية ، ويجب إضافة ملح الماء المنقي على أساس منتظم.

ومنقي الماء كثيف الماء في عملية التجديد ، باستخدام ما يصل إلى 25 جالونًا من الماء يوميًا ، ويمكن أن يكون لغسل ملينات الماء بمحلول الملح تأثيرات سلبية على البيئة ، ولا يُنصح باستخدام هذه المياه ، التي تحتوي على نسبة عالية من الصوديوم ، لري النباتات ، أو المروج ، أو الحدائق.

ومن الناحية الصحية ، تحتوي المياه الناعمة على صوديوم أكثر من الماء العسر ، وقد يكون هذا مشكلة بالنسبة للأشخاص الذين يجب أن يحدوا من تناول الملح الغذائي ، ونظرًا لإزالة الكثير من الكالسيوم ، والمغنيسيوم ، لا توفر المياه الغازية مصدرًا لهذه المعادن ، في النظام الغذائي. [4]