تعداد صفحات: ۴۱ | قابل ویرایش
مقدمه
آب فراوانترین مایع در کره زمین است و ما با آن سروکار زیادی داریم. این ارتباط زیاد ما با این مایه حیات باعث گردیده که به بسیاری از خواص و مشخصات آن توجه داشته باشیم. جالب است که بدانیم بعضی از خواص آب با هر مایع دیگری متفاوت است.
آب از ترکیب هیدروژن معمولی با اکسیژن ۱۶، که فرمول کلی H۲O نشان داده می شود، تشکیل شده و سایر ترکیبات آن بسیار جزئی می باشد. از ترکیبات دیگر می توان به D۲O اشاره کرد که آب سنگین می باشد و از نظر موجودات زنده یک جسم بی اثر است. نقطه جوش و انجماد آن کمی بیشتر از آب معمولی است. بذور در آن جوانه نمی زنند و عطش را برطرف نمی کند.
عناصری که از ترکیب باهم آب را بوجود می آورند، یعنی اکسیژن و هیدروژن عناصری استثنایی هستند و میل ترکیبی آنها فوق العاده زیاد است. اکسیژن منبع انرژی است، در تنفس موجودات زنده، سوخت و ساز درون بدن آنها و نیز احتراق مواد سوختی شرکت می کند. هیدروژن نیز از این جهت منحصر به فرد است که فقط دارای یک الکترون بوده و این الکترون می تواند در بین دو اتم سهیم گشته و پیوند هیدروژنی بوجود آورد. پیوند هیدروژنی مولکولهای آب را به یکدیگر پیوندمی دهد و به همین دلیل آب تعدادی از مولکولهای منفرد نیست بلکه مجموعه به هم مرتبطی است.
کیفیت آب نسبی است و نه مطلق. به این معنی که یک آب به خصوص که دارای کیفیت معینی است ممکن است برای مصرف به خصوصی مناسب باشد، اما همان آب برای کاربردی دیگر، حائز شرایط و استانداردهای لازم نباشد. مثلاً یک آب حاوی ذرات معلق آلی و غیر آلی که کدر و احتمالاً دارای بوی بد است، برای شرب مناسب نیست.
خصوصیات فیزیکی آب
بسیاری از ویژگی های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی آب های سطحی به حرارت بستگی دارند. تغییرات حرارتی شدید می تواند روندهای شیمیایی را تشدیدکند و برای گیاهان و حیات وحش آبی زیان بار باشد. افزایش دما در آب توانایی حفظ اکسیژن محلول در آن را کاهش می دهد، درحالیکه شوک های حرارتی( اغلب به علت آب های صنعتی داغ شده که دردریاچه یا جویبار رها می گردد به وجود می آید) اثرات مرگباری بر گونه های آبی دارد.
از بین بردن سایه درختان در کناره آب نیز بر حرارت کل آب اثر می گذارد به ویژه در فصول گرمتر سال. ماهی ها به تغییرات حرارت و دمای آب واکنش نشان می دهند و هنگامی که تغییرات دما از ۱ تا ۴ درجه فارنهایت متغیر باشد به محل های جدیدی کوچ می کنند.
حرارت آب تا حد زیادی توسط عمق آب تحت نفوذ قرار می گیرد. آب های سطحی در مناطق عمیق تر که زمان زیادتری را برای جذب حرارت نیاز دارد. چنین تغییرات حرارتی می تواند در بهار و پاییز دریاچه را دگرگون سازد و ویژگی های کیفیتی آب را قابل تغییر سازد.
در عوض، آب های زیر زمینی در اعماق کمتر از حدود ۹۰ متر عموماً در بردارنده حرارت ثابت تقریباً ( ۱۰ درجه سانتی گراد) می باشد، در حالیکه آبهای سطحی در دریاچه ها می توانند از حالت منجمد تا ۷۰ـ ۸۰ درجه فارنهایت ( ۲۷ـ ۲۱ درجه سانتی گراد) و بالاتر در تابستان محدوده متغیری داشته باشد.
مواد جامد در آب
مواد جامد در حالات سوسپانسیون یا محلول در آب ظاهر می شوند که به دو بخش معدنی یا آلی می توانند تقسیم شوند که مجموع مواد غیر محلول در آب به علت وجود موادی است که حالت سوسپانسیون دارد که این مواد حالت مجزا داشته و برای اندازه گیری آنها به اینگونه عمل می شود که یک نمونه آب را از یک صافی عبور داده تا عمل فیلتراسیون صورت گیرد. مواد ته نشین شده موادی هستند که در یک پریود مشخص حدوداً دو ساعت در کاغذ صافی مانده اند. اندازه ذرات موجود در آب به قرار زیر می باشد:
الف) مواد ته نشین شده یا سوسپانسیون( مواد درشت که سریعتر ته نشین شوند)؛
ب) محلولهای کلوئیدی(مواد بسیار ریزی که در شرایط عادی ته نشین نمی شوند)؛
ج) محلولهای واقعی( یونها و مولکولهایی که هرگز ته نشین نمی شوند)؛
باید در نظر داشت که نمی توان یک حد مشخص بین این گروهها در نظر گرفت.
PH آب
PH واحد سنجشی است که درجه اسیدی یا قلیایی محلولی را تعریف می کند و یکی از چند مشخصه اولیه کیفیت آب می باشد. مقیاسpH (p برای قدرت و H برای نماد شیمیایی هیدروژن) به قدرت یا غلظت یون های هیدروژن( اتم ها) در آب اشاره دارد. محدوده مقادیر pH 1/0 ( بسیار اسیدی با غلظت بالای اتم های مثبت هیدروژن H+ ) تا ۱۴ ( بسیار قلیائی با غلظت بالای اتم های منفی OH– ) می باشد. PH هفت معرف مقدار خنثی آب در F ْ۴۶ است که اتم های مثبت هیدروژن و یون های منفی در تعادل قرار دارند.
pH
شدت اسیدتیه یا قلیائیت نمونه بوسیله pH اندازه گیری میشود که pH نشان دهنده میزان یون ئیدروژن موجود در محلول می باشد.
PHبین صفر تا ۱۴ تغییر می کند و ۷ =pH بعنوان محلول خنثی و pH کمتر از ۷ بعنوان محلول اسیدی و pH بزرگتر از ۷ قلیائی بودن محلول را نشان می دهد. بسیاری از عکس العمل های شیمیایی آب خام و تصفیه نشده ای که در رودخانه ها و دریاچه ها یافت می شود عموماً pH بین ۴ تا ۹ را دارد، در حالیکه آب مقطر خالص pH هفت دارد.
