"محتويات
أصل الماء العسر والماء اليسر
مستويات الماء العسر والماء اليسر
الخواص الكيميائية للماء العسر
أنواع الماء العسر
خصائص الماء العسر
التكوين والرواسب
تداخل الفاعل بالسطح
مزايا الماء العسر والماء اليسر
طرق تليين الماء العسر
مزايا ملينات الماء
عيوب ملينات الماء

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 :
(CaCO3(s) + H20(l) + CO2(aq) ? Ca2+(aq) + (2HCO3-
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]

المراجع"