مواد شیمیایی تصفیه آب را بشناسیم

تصفیه آب آشامیدنی فرایندی است که طی آن هرگونه آلاینده از منابع آب حذف میشود که این خود عوارضی به دنبال دارد و یا اینکه این امر ممکن است بیش از مقادیر تعیین شده برای برخی مواد شیمیایی و مواد معدنی طبیعی باشد. روشهای تصفیه آب بسته به مساحت و مواد معدنی و مواد شیمیایی مهم در منابع آب، متفاوت است، اما معمولاً این فرایند استفاده از مواد شیمیایی را شامل میشود. آب مورد استفاده در خانه، محل کار و صنایع اغلب از طریق یک فرایند شیمیایی برای از بین بردن مواد مضر و باکتریها تصفیه میشود. آب تصفیه شده با مواد شیمیایی، که یکی از این مواد زیست کشها هستند، را میتوان با اطمینان مجدداً به منبع آب برگرداند. زیست‌کشها را میتوان به مواد اکسنده (کلر، دی‌اکسید کلر، هیپوکلریت، کلروایزوسیانورات و ازن) و غیراکسنده (اکرولین، آمین، فنول کلردار، نمکهای مس، ترکیبات آلی گوگرد و نمکهای آمونیوم نوع چهارم) تقسیم کرد. شایان ذکر است که هر روش دارای مزایا و معایب خاصی برای تصفیه آب میباشد؛ به عنوان مثال، در اکثر موارد، استفاده از مواد شیمیایی اکسنده به عنوان زیست‌کش مؤثر نیست؛ از اینرو، بیشتر از مواد شیمیایی غیراکسنده استفاده میشود.

توضیحات برای عکس ثبت نشده

توضیحات برای عکس ثبت نشده

انواع مواد شیمیایی در تصفیه آب

کلرامین‌ها: کلرامین‌ها و سایر مواد شیمیایی مانند کلر رایج‌ترین روش برای تصفیه آب آشامیدنی است؛ اما در صورت استفاده به روشهای نادرست و یا وجود مقادیر بسیار زیاد، این ماده شیمیایی میتواند سمی باشد. از کلر و کلرامین برای از بین بردن باکتریها و سایر مواد مضر موجود در منابع آب آشامیدنی استفاده میشوند. براساس مصوبه شورای کیفیت آب و بهداشت آمریکا، پیش از استفاده از آب آشامیدنی تصفیه شده با کلر، بیماری‌های ناشی از مسمومیت با آب مانند وبا، حصبه، دیفتری و هپاتیت سالانه باعث مرگ هزاران نفر میشد. امروزه، تصفیه با کلر همچنان متداول‌ترین روش ضدعفونی کننده آب آشامیدنی و استخرهای شنا است. کلر نه تنها به جلوگیری از شیوع عفونتها کمک میکند، بلکه باکتریها، جلبکها و کپکهایی را که میتوانند در دیواره سیستم‌های ذخیره آب رشد کنند را از بین میبرد و باعث از بین رفتن مزه و بوی ناخوشایند آب میشود. آب کلردار مورد استفاده برای استحمام، شستشو و شنا باعث خشک شدن پوست و مو، سوزش چشم و حتی از بین بردن رنگ پارچه میشود. کلروایزوسیانوراتها دیگر ترکیبات آلی کلر هستند که به اسید هیپوکلروس و سیانوریک اسید در آب هیدرولیز میشوند. اسید سیانوریک در اثر واکنشهای فتوشیمیایی با اشعه ماوراء بنفش از بین رفتن کلر را کاهش میدهد، به طوری که اسید هیدروکلر بیشتری تولید میشود و عمل زیست‌کشی افزایش می‌یابد.


دی‌اکسید کلر: یکی دیگر از مشتقات کلر است که میتواند برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده شود. با این وجود، به دلیل نوسانات گازی تولید شده توسط این ماده شیمیایی که به راحتی قابل احتراق میباشد و به دلیل افزایش سطح کلریت دیگر چندان از این ماده شیمیایی استفاده نمیشود. دی‌اکسید کلر برخلاف کلر، فاقد عوارض برای سلامتی انسان میباشد.
آب اکسیژنه:
یا همان هیدروژن پراکسید ماده شیمیایی دیگری است که اغلب برای کمک به تصفیه به آب آشامیدنی اضافه میشود. پراکسید هیدروژن معمولاً با یک فعال کننده به نام اسید فرمیک ترکیب شده و باعث از بین بردن تک یاخته‌های مضر و عوامل بیماری‌زا در آب میشود. تصفیه آب توسط کلر زمان بیشتری به طول می‌انجامد و اگر به درستی مورد استفاده قرار نگیرد و یا حتی مقادیر بسیار زیاد آن میتواند تبدیل به یک فیتوتوکسین یا یک سم گیاهی شود که قادر به کشتن انسان میباشد؛ همچنین این ماده شیمیایی سطح pH آب را تغییر میدهد که برای بازگشت pH به حالت عادی باید از مواد شیمیایی دیگری استفاده شود. بعلاوه، تماس با پراکسید هیدروژن میتواند باعث تحریک چشم، پوست، ریه و غشاهای مخاطی شود. مطالعات انجام شده توسط آژانس بین المللی آمریکا در زمینه سرطان نشان میدهد که قرار گرفتن در معرض مقادیر زیاد هیدروژن پراکسید میتواند برای حیوانات سرطان‌زا باشد.

توضیحات برای عکس ثبت نشده

آهک و هیپوکلریت‌ها: آب سخت حاوی مقادیر زیادی مواد معدنی محلول است که میتواند باعث انسداد لوله‌های آب و سیستمهای داخلی شود. موادی که برای کاهش سختی آب تولید میشوند با آهک هیدراته میتوانند کیفیت آب را بهبود بخشد و همچنین میزان آرسنیک سمی در آب آشامیدنی را کاهش دهد. آهک همچنین pH آب را تغییر میدهد و محیط مورد نیاز برای رشد باکتریها و ویروسها را از بین میبرد. گاهی، سطح نرمال pH با افزودن آهک بسیار افزایش می‌یابد. هنگام افزودن آهک به آب کلردار، هیپوکلریت که یک ضدعفونی کننده است تشکیل میشود و مقدار آن در مقایسه با باقیمانده‌های کلر آزاد در درجه دوم قرار دارد. هیپوکلریت نمک اسید هیپوکلروس است و معمولاً در دو شکل هیپوکلریت سدیم و هیپوکلریت کلسیم به عنوان زیست‌کش استفاده میشود. عملکرد این ماده شیمیایی بسیار شبیه به کلر، اما با اثربخشی کمتر است.

توضیحات برای عکس ثبت نشده

توضیحات برای عکس ثبت نشده

ازن: به طور طبیعی یک ماده بی‌ثبات است، اما هنگام تولید در یک راکتور میتواند به عنوان یک اکسنده قدرتمند عمل کند. به عنوان یک زیست‌کش همانند کلر عمل میکند و باعث اختلال در تشکیل آدنوزین تری‌فسفات (ATP) میشود، به طوری که تنفس سلولی میکروارگانیسم‌ها دچار مشکل میشود. سازگاری ازن با محیط زیست نسبت به کلر بیشتر است زیرا کلر را به سیستم آب وارد نمیکند و به دلیل تجزیه در برابر اکسیژن به زندگی آبزیان آسیب نخواهد رساند.
آکرولین:
یک زیست‌کش بسیار مؤثر و دارای مزیت زیست محیطی نسبت به زیست‌کشهای اکسنده است، زیرا به راحتی توسط سولفیت سدیم قبل از ورود به یک جریان گیرنده غیرفعال میشود. این ماده توانایی حمله و ایجاد تغییر گروههای پروتئین و واکنشهای سنتز آنزیمی را دارد. این ماده معمولاً به عنوان گاز در سیستمهای آب با قلیایی اندک اضافه میشود. در بسیاری از موارد، از آکرولین استفاده نمیشود، چرا که بسیار قابل اشتعال و سمی است.
آمینها و فنولهای کلردار:
آمینها، سورفاکتانتهای موثری هستند که به دلیل توانایی کشتن میکروارگانیسمها به عنوان زیست‌کش عمل میکنند و اثر بیوشیمیایی فنولهای کلردار را هنگام استفاده در آب تقویت کنند. فنولهای کلردار برخلاف مواد شیمیایی زیست‌کش اکسنده، هیچ تاثیری در تنفس میکروارگانیسمها ندارند. با این وجود، باعث رشد میشوند.



توضیحات برای عکس ثبت نشده
نمکهای مس: مدت طولانی است که به عنوان زیست‌کش استفاده میشوند، اما به دلیل نگرانی در مورد آلودگی فلزات سنگین، استفاده از آنها در سالهای اخیر محدود شده است. هنگامی که آب در مخازن فولادی تصفیه میشود نباید از این نمکها استفاده شود زیرا باعث خوردگی فولاد میشود. همچنین از نمکهای مس نباید در تصفیه آب آشامیدنی استفاده شود چرا که برای انسان سمی است.
ترکیبات آلی گوگرد:
 این مواد شیمیایی با pHهای مختلف با مهار رشد سلولی به عنوان زیست‌کش عمل میکنند.
نمکهای آمونیوم نوع چهارم:
 مواد شیمیایی فعال سطحی هستند که عموماً از یک اتم نیتروژن تشکیل و توسط جایگزینهای حاوی هشت تا بیست و پنج اتم کربن در چهار ضلع اتم نیتروژن احاطه شده‌اند. به طور کلی، این ترکیبات شیمیایی با pH قلیایی باعث از بین رفتن باکتریها میشوند. استفاده از این مواد شیمیایی به دلیل تعامل آنها با روغن و اینکه باعث ایجاد کف میشوند، محدود است.
همانطور که پیشتر اشاره شد، برای تصفیه شیمیایی آب از مواد شیمیایی مختلف استفاده میشود. در ادامه برخی دیگر از این مواد شیمیایی برای تصفیه آب به طور خلاصه ذکر شده است. جلبک‌کش‌ها مواد شیمیایی هستند که باعث از بین رفتن جلبکهای آبی یا سبز میشوند. برخی از این جلبک‌کش‌ها عبارتند از سولفات مس، نمکهای آهن، نمکهای روزین آمین و کلرید بنزالکونیوم. مشکل اکثر جلبک‌کشها این است که باعث از بین رفتن همه جلبکهای موجود میشوند، اما سموم آزاد شده توسط جلبکها پیش از نابودی آنها را از بین نمیبرد.

توضیحات برای عکس ثبت نشده
مواد ضد کف: کف توده‌ای از حبابهایی است که هنگام انتشار برخی گازها به داخل مایعات ایجاد میشود. غشا یا لایه‌های قدرتمند مایع با ایجاد حجم زیادی از کف، حبابها را احاطه میکند. وجود کف مشکلات جدی را هم در عملکرد فرآیندهای صنعتی و هم در کیفیت محصولات نهایی به وجود می‌آورد. هنگامی که کف تحت کنترل قرار نگیرد، میتواند ظرفیت تجهیزات را کاهش و مدت و هزینه فرآیندها را افزایش دهد. ترکیبات ضد کف حاوی روغنهایی هستند که با مقادیر اندک سیلیسیوم ترکیب میشوند و به لطف دو ویژگی سیلیسیوم، یعنی ناسازگاری با سیستمهای آبی و سهولت انتشار، باعث تجزیه کف میشود. ترکیبات ضد کف به دو شکل پودر و امولسیون در دسترس است.
پودر ضدکف:
 طیف وسیعی از محصولات برپایه پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان اصلاح شده را پوشش میدهد. این محصولات شیمیایی علاوه بر داشتن ویژگیهای منحصر به فرد، به عنوان گروه ضد کفها، ضدعفونی کننده‌های عالی برای طیف وسیعی از کاربردها و شرایط هستند. ضدکفها از نظر شیمیایی بی‌اثر هستند و با محیط واکنش نشان نمیدهند. آنها بی‌بو، بی‌مزه، غیرفرار و غیرسمی هستند و باعث فساد مواد نمیشوند. تنها مشکل ضدکفهای پودری این است که نمیتوان از آن در محلولهای رقیق استفاده کرد. امولسیون ضدکف: امولسیونهای آبدار مایعات پلی‌دی متیل‌سیلوکسان هستند. آنها همان خصوصیات ضدکف پودری را دارا میباشند، با این تفاوت که میتوان آنها را در محلولهای رقیق استفاده کرد.

توضیحات برای عکس ثبت نشده

محصولات مشابه

نانوذرات اکسید سیلیسیم

Silicon Dioxide Nanoparticles, Silica Nanoparticles
نانوذرات دی اکسید سیلیسیم، نانو سیلیکا، نانوذرات سیلیکا، نانو پودر سیلیکا، نانو پودر اکسید سیلیسیم
آزمایشگاهی
SiO2 Nanoparticles
SiO2
Product Nu:
CAS number: 7631-86-9
Molocular Weight: 60.08

نانو گرافن اکساید

Nano Graphene Oxide Powder, GO nanopowder
نانو گرافن اکسید، پودر نانو گرافن اکساید، پودر نانوگرافن اکسید، گرافن اکساید
آزمایشگاهی
Nano Graphene Oxide
Product Nu:
CAS number: 1034343-98-0
Molocular Weight:

نانوذرات کاربید تنگستن

Tungsten Carbide Nanopowder, Tungsten Carbide Nanoparticles, WC Nanopowder, Nano WC
نانو پودر کاربید تنگستن، نانوذرات تنگستن کارباید، نانو پودر تنگستن کارباید
آزمایشگاهی
WC nanoparticles
WC
Product Nu:
CAS number: 12070-12-1
Molocular Weight: 195.86

نانوذرات کاربید تیتانیوم

Titanium Carbide nanoparticles, Titanium Carbide Nanopowder, Nano TiC, TiC nanoparticles
نانو پودر کاربید تیتانیوم، نانو پودر تیتانیوم کاربید، نانو ذرات تیتانیوم کارباید
آزمایشگاهی
TiC nanoparticles
TiC
Product Nu:
CAS number: 12070-08-5
Molocular Weight: 59.89

نانولوله های کربنی چند دیواره

Multiwall Carbon Nanotubes, Multi-Walled Carbon Nanotubes
نانوتیوب های کربنی چند دیواره
آزمایشگاهی
MWCNTs
C
Product Nu:
CAS number: 308068-56-6
Molocular Weight:

نانوذرات اکسید تیتانیوم

Titanium dioxide nanoparticles, Nano TiO۲, TiO۲ nanopowder, Titanium dioxide nanopowder
نانو پودر دی اکسید تیتانیوم، نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید، آناتاز، روتایل
آزمایشگاهی
TiO2 Nanoparticles
TiO2
Product Nu:
CAS number: 13463-67-7
Molocular Weight: 79.866

نانو گرافن

Nano Graphene Powder
پودر نانو گرافن، نانوگرافن، گرافن، پودر گرافن
آزمایشگاهی
Nano Graphene
C
Product Nu:
CAS number: 7782-42-5
Molocular Weight: 12.01

نانولوله های کربنی تک دیواره

Single-Walled Carbon Nanotubes
نانوتیوب های کربنی تک دیواره
آزمایشگاهی
SWCNTs
C
Product Nu:
CAS number: 308068-56-6
Molocular Weight:

مقالات تخصصی مواد شیمیایی