مقاله در مورد ۱-خواص آب

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد ۱-خواص آب دارای ۴۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد ۱-خواص آب  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد ۱-خواص آب،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد ۱-خواص آب :

-خواص آب
آب حالت محلول ترکیب می باشد. یازده درصد وزنی آب را هیدروژن و ۸۹ درصد آنرا اکسیژن تشکیل می دهد. آب خالص در طبیعت یافت نمی شود و همیشه با مقداری مواد خارجی همراه است.
۱-۲-خواص فیزیکی آب های آشامیدنی

الف-درجه گرمای آب آشامیدنی-آب بسیار یرد اثرهای بدی بر دستگاه گوارش انسان دارد و آب با درجه گرمای بسیار، حالت بی مزگی داشته و گوارا نیست. درجه گرمای آب آشامیدنی باید میان ۵ تا ۱۵ درجه باشد.مناسبترین درجه گرمای آب آشامیدنی ۸ تا ۱۲ درحه سانتیگراد است.

درجه گرمای آب های زیر زمینی در گودی های ۱۰ متر از سطح زمین نزدیک به ۱۰ درجه است و به ازای هر ۳۳ متر افزایش گودی تقریبا یک درجه به گرمی آب های زیر زمینی افزود می شود. درجه گرمی آب های روی زمینی متفاوت است. در رودخانه ها و دریاچه های کم عمق درجه گرمای آب تابع درجه گرمای محیط است. در دریاچه های گود آب های زیرین تقریبا دارای درجه گرمای ثابتی

هستند و معمولا در تابستان ها خنک تر از آب های روئین و در زمستان ها گرم تر می باشند.
ب-رنگ آب آشامیدنی -آب آشامیدنی باید بی رنگ باشد و در ضخامت های زیاد رنگ آبی مایل به سبز زلالی را داشته باشد. کدری آب بواسطه ی وجود مواد معلق و کلوئیدی در آب است. درجه کدری آب را در اروپا بدین روش تعیین می کنند که در کف استوانه ای به قطر ۲۵ میلیمتر حروف استاندارد شده ای قرار می دهند و سپس در آن آب مورد آزمایش را تا ارتفاعی می ریزند که دیگر خط نامبرده خوانا نباشد. در اینحال درجه کدری آبرا بر حسب ارتفاع مزبور معین می کنند. حداکثر کدری مجاز آب آشامیدنی در استانداردهای اروپای شرقی اینست که نوشته ی تایپ شده در گودی ۳۰ سانتیمتر زیر آب خوانده شود.
در استاندارهای آمریکایی از راه مقایسه درجه کدری آبرا مشخص می کنند. بدین شکل که

کدری آب مقطری را که یک میلی گرم در لیتر گرد سیلیس وارد آن گردیده و کاملا مخلوط شده باشد را واحد کدری فرض می کنند( NTU). در عمل بوسیله ی تابش یک اشعه ی نورانی در نمونه ی آب مورد آزمایش و اندازه گیری شدت نوری که از آب گذشته است درجه کدری آنرا تعیین می کنند. در استاندارد آمریکا حداکثر کدری اب برابر ۱۰ میلی گرم در لیتر سیلیس می باشد. کدری اب ممکن است موقتی هم باشد مانند کدری شیری رنگی که در نتیجه ورود بیش از حد اشباع ملکولهای هوا در آب به وجود می آید و پس از مدتی با بیرون رفتن ذرات هوا، آب حالت زلالی خود را دویاره بدست می آورد. رنگ آب مربوط به مواردی است که در آن نمک هایی به صورت حل شده و یا کلوئیدی یافت می شوند. مثلا نمکهای آهن به ان رنگ متمایل به قرمز و نمک های منکنز زنگ قهوه ای متمایل به سیاه می دهند. زردی رنگ آب نشانه ی وجود ترکیب های گیاهی و اسیدهای آلی ناشی از فساد آنها با وجود خاک رس می باشد. در حالی کهس بزی اب نشانه ی وجود گیاهانی چون آلک ها و جلبک ها در آن می باشد.
ج-بوی آب آشامیدنی -آب آشامیدنی باید بی بو باشد. وجود اسید سولفیدریک، کلر، فنول و آمونیاک به آب بوی ناخوشایند می دهند. با ۵۰ تا ۶۰ درجه گرم کردن آب بوی آن بیشتر نمودار می گردد. آزمایش تعیین بو بهتراست در محل برداشت آب انجام گیرد تا اینکه پیش از آزمایش گازهای بودار از آب بیرون نروند.
د-مزه ی آب آشامیدنی -مزه آب باید گوارا باشد. آب با درجه سختی خیلی کم حالت بی مزگی ناخوشایندی را می دهد. شوری آب نشانه ی وجود نمک خوراکی و تلخی آن دلیل زیادی منیزیم

می باشد. آب های قلیایی (۹PH>) مزه آب صابون را دارند در حالی که آب های اسیدی (۶(PH< ترش مزه هستند. وجود زیاد نمک های آهن و آلومینیوم مزه آب را گس می کند، در حالی که مزه گندیدگی آب به علت آلودگی های آلی آنست که ممکن است همراه با میکروب های بیماری زا نیز باشد.
بد مزگی آب بسته به عادت مردم متغیر است. غالبا بد مزگی آب به علت وجود نمک ها با مقادیر زیر شروع می گردد: نمکهای آهن از ۵/۰ میلی گرم در لیتر، نمک خوراکی از ۳۰۰ تا ۴۰۰، سولفات کلسیم(گچ) از ۵۰۰ تا ۶۰۰، سولفات منیزیم از ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ و کلرومنیزیم از ۶۰ تا ۱۰۰ میلی گرم در لیتر مره آبرا تغییر داده و بد مزه می کند.

ز-هدایت پذیری الکتریسیته ی آب آشامیدنی-هدایت پذیری الکتریسیته ی آب آشامیدنی تا ۴۰۰ میکرومهوسی خوب و تا ۱۰۰۰ میکرومهوسی قابل قبول می باشد.
۴-۱-۳-خواص شیمیایی آب آشامیدنی
الف-پس مانده ی تبخیر و پس مانده ی سرخ کردن آب آشامیدنی
پس مانده تبخیر آب نشان دهنده مقدار از مواد شمیایی است که درجه تبخیر آنها از آب بیشتر است و بیشترین مقدار مطلوب باقیمانده تبخیر برای آب های آشامیدنی ۵۰۰ میلی گرم در لیتر است. اندازه های بیشتر پس مانده مزبور در آب، در پختن غذا تولید اشکال می کند. برای شستشوی لباس و استفاده از آب در دیگهای بخار نباید باقیمانده تبخیر از ۳۰۰ ملی گرم در لیتر تجاوز کند. اگر بیقیمانده تبخیر آب را تا سر حد سرخ کردن یعنی ۶۰۰ تا ۷۰۰ درجه گرما دهند، قسمتهای آلی و مقدار کمی نیز از مواد معدنی ترکیبهای شیمیایی موجود در آب به صورت گار از آن جدا می گردند و می توان اختلاف میان پس مانده از تبخیر و پس مانده بدست آمده از سرخ کردن زا تنها به صورت تقریبی برابر مواد آلی موجود در آب دانست.
ب-درجه سختی آب آشامیدنی-درجه سختی آب را از دو نقطه نظر مورد توجه قرار می دهند:
نخست-به مقدار ترکیب های آهک به صورت سولفات کلسیم ، کلرور کلسیم و هیدروکربنات کلسیم و یا بی کربنات کلسیم .
دوم- با توجه به مقدار ترکیبهای منیزیم یعنی سولفات، کلرور و بی کربنات منیزیم.
یک درجه سختی در سیستم آلمانی برابر است با ۱۰ میلی گرم در لیتر اکسید کلسیم و یا ۷/۱ میلی گرم در لیتر کلسیم ca و یا برابر است با ۱۴/۷ میلی گرم در لیتر اکسید منیزیم Mgo (معادل با ۹۲/۱۴ میلی گرم در لیتر کربنات منیزیم و یا ۲۸/۴ میلی گرم در لیتر Mg)

ج-مقدار گاز کربنیک-انیدرید کربنیک بیشتر به صورت ترکیب های کربناتی و یا گازی شکل در آب یافت می شود و چنانکه رابطه های (۴-۲) و (۴-۳) نشان می دهند میان دو حالت گازی شکل و بی کربنات تعادل شیمیایی برقرار استو نزدیک به یک درصد نیز انیدریدکربنیک به صورت اسید کربنیک در آب نمودار می گردد.
مبدأ پیدایش گاز کربنیک در آب های طبیعی بیشتر اکسید اسیون مواد آلی می باشد که به کمک باکتری های مخصوصی انجام می پذیرد. به جز آن بخشی بزرگ از گار کربنیک آب های زیر زمینی از منش و واکنش های شیمیایی در هسته ی مرکزی زمین ناشی می شود.

بنابراین گار کربنیک ممکن است به صورت محلول در همه آب های طبیعی وجود داشته باشد ولی در اب های زیر زمینی مقدار آن بشتر می باشد. بطور متوسط در اب های زیر زمینی ۱۰ تا ۲۰ میلی گرم در لیتر گاز کربنیک موجود است و گاهی این عدد به ۱۰۰ میلی گرم در لیتر نیز می رسد. در آب های معدنی ممکن است این مقدار از ۳۵۰ میلی گرم در لیتر بیشتر گردد. در آب های روی زمینی مقدار گاز کربنیک بسیار کم است و دست بالا به ۱۰ تا ۱۵ میلی گرم در لیتر می رسد.
بیان موضوع نام برده در رابطه زیر خلاصه می شود:

د-درجه اسیدی PH
درجه تمرکز ین های آزاد را که نشانه ی خاصیت اسیدی آب است با PH و درجه تمرکز ین های آزاد HO را که نشانه ی حاصیت قلیایی آن است با POH نشان می دهند. در آب ۲۵ درجه گرما مقدار حاصل ضرب غلظت ین های آزاد و OH تقریبا ثابت و برابر می باشد. برای اینکه بتوانند آنرا به آسانی نمایش دهند صورت لگاریتمی آن را بکار می برند.

بیان موضوع نام برده در رابطه زیر خلاصه می شود:
=غلظت آب بر حسب ین های آزاد غلظت آب بر حسب ین های آزاد- OH(4-4-) =مقدار ثابت
از طرفین رابطه (۴-۴) لگاریتم می گیرند نتیجه می شود.

هرگاه مقدار PH و POH در آب یک سان باشد آب حالت خنثی دارد. در حالتی که PH<7 باشد آب حالت اسیدی و در صورت PH>7 آب خاصیت قلیایی بخود می گیرد. محلول نرمال اسید کلریدریک دارای PH=0 و محلول نرمال سود سوزآوری دارای PH=14 می باشد. آب آشامیدنی خوب باید کمی مایل به قلیایی باشد (۷ تا ۸=PH).
نمونه- اگر درجه PH محلولی برابر ۴۵/۶ غلظت آن بر حسب ین های می شود.

یعنی در هر لیتر محلول گرم ین آزاد بیشتر از ین آزاد وجود دارد و محلول با این نسبت خاصیت اسیدی دارد.
ه )رادیو اکتیویته ی آب – آب ممکن است به صورت طبیعی و در اثر حل شدن گازهای ناشی از نجزیه خود بخودی رادیوم موجود در زمین خاصیت رادیواکتیویته پیدا نماید و یا به طور مصنوعی و در اثر ورود فاضلاب های کارخانه های اتمی و یا بر اثر بارش باران های دارنده ذرات رادیواکتیو حاصل از انفجار اتمی رادیواکتیو گردد.

۱-۴-خواص بیولوژیک و باکترولوژیک آب آشامیدنی
در آب های طبیعی به ویژه آب های روی زمینی در کنار مواد معلق تعداد بسیاری موجودهای کوچک تک سلولی نیز یافت می گردند. موجودهای زنده نام برده در آب ممکن است ریشه گیاهی و یا حی وانی داشته باشند. جدا کردن و گروه بندی آنها از دیدگاه حالت حیوانی و یا گیاهی داشتن بسیار دشوار می باشد، زیرا تعدادی از انها در حد فاصل میان دو حالت نام برده قرار دارند. بدین جهت

همه این موجودهای ذره بینی زنده را بنام باکتری یا میکروب می نامند. این موجودها به علت سادگی شکل زندگی خود قدرت تکثیرپذیری زیادی را دارا می باشند. همه باکتری ها و یا میکروب های موجود در آب بیماری زا نیستند و حتی بسیاری از انها بوسیله دیاستاز هایی که ترشح می کنند و یا از راه تغذیه، مواد آلی را تجزیه و به نیتریت ها تبدیل می نمایند. از همه باکتری هایی که در اب یافت می شوند تنها تعداد کم برای سلامتی انسان زیان آور می باشند و از آنجا که شناخت

باکتری های بیماری زا باکتری های بی زیان نیاز به آزمایش های دقیق دارد و از سوی دیگر وجود یک نوع باکتری حتی اگر خطرناک هم نباشد می تواند نشان دهنده وجود باکتری های دیگر و از آن جمله باکتری ها و یا میکروب های بیماری زا باشد پس در اب مورد استفاده برای آب رسانی باید تعداد موجودهای ذره بینی بی زیان نیز از حد معینی بیشتر نگردد. به عبارت دیگر وجود تعداد زیاد باکتری در آب احتمال وجود باکتری های بیماری زا از قبیل قبیل میکروب های بیماری مانند حصبه و وبا را نیز حالا می برد. برابر استاندارد سازمان جهانی بهداشت در سال ۱۹۸۴ تعداد کل باکتری های موجود دریکصد میلی لیتر از آب آشامیدنی، در ۹۵ درصد از نمونه های برداشت شده در عرض یک سال، باید صفر باشد. همچنین تعداد باکتری ها در هیچ نمونه ای نباید از ۳ عدد بیشتر گردد.
خواص آب مصرفی در کارخانه ها
خواص آب مصرفی در کارخانه ها باید در هر مورد با توجه به نوع و فرآورده کارخانه بررسی و تعیین گردد. حتی ممکن است در یک کارخانه نیز برای مصرف های گوناگون نیاز به نوع های مختلف آب پیدا نمود. در یک کارخانه قند آب لازن برای شتستشوی چغندر قند با آب مصرفی برای گرفتن شیره چغندر و نیز آب لازم برای دیگهای بخار کارخانه یم نوع نیستند و نطر به تعداد روزافزون صنایع و تنوع آنها نمی توان در اینجا مشخصات آب مصرفی هر بخش را جداگانه بررسی نمود. تنها بخشی که تقریبا در همه کارخانه ها یکشان است آب دیگهای بخار کارخانه ها می باشند. آب مصرفی در دیگ بخار باید نمک زدایی شده و سختی آن کم یعنی پیرامون ۲۰ میلی گرم در لیتر باشد. دست بالای مجاز درجه سختی آب مصرفی در دیگ های بخار برابر استاندار آلمان ۴۵ میلی گرم در لیتر کربنات

کلسیم می باشد.
خواص آب مصرفی در کارهای ساختمانی
آب در کارهای ساختمانی یا برای تهیه ملات و یا آب پاشی روی قطعه های تازه بتنی بکار می رود. ملاتهایی از قبیل گل، شفته آهک و ماسه آهک حساسیت زیادی در برابر ناخالصی های آب وصفی ندارند. آب لازم برای تهیه ملات ماسه سیمان که امروزه مهم ترین ملات را در کارهای ساختمانی تشکیل می دهد و نیز آب مورد لزوم برای ساختن قطعه های بتنی و بتن آرمه باید دارای خواص شیمیایی مشخصی باشد. به طور کلی آب هایی که به شکل های گوناگون روی ملات ماسه سیمان اثر کرده و مقاومت آنها را کاهش می دهند آب های خورنده نامیده می شوند و مهم ترین آنها عبارتند از:
الف-آب های گاز کربنیک دار- همانگونه که پیش از این به تفصیل بیان شد، گاز کربنیک آزاد و غیر

وابسته در آغاز با آهک آزاد و سپس با کربنات کلسیم موجود در سیمان ترکیب شده انها را به صورت بیکربنات محلول در آب در می آورد.

پیشرفت دو واکنش نامبرده بسته به مقدار گازکربنیک و یکربنات محلول در آ ب
می باشد.
ب-آب های سولفات دار- ین سولفات مخصوصا هنگامی که به صورت سولفات کلسیم باشد مستقیما با آلومینات تری کلسیک موجود در سیمان ترکیب شده بلورهای سوزنی شکل و خیلی پر حجم سولفوآلومینات کلسیم را تولید می کند. این جسم که با مقداری زیاد آب متبلور می شود شبکه بلورین سیمان را که تازه گرفته و در حال سخت شدن است شکافته و سبب انبساط ملات و از میان رفتن مقاومت مکانیکی آن می گردد.

ج-آب های شور-اثر آب های شور به شدت اثر آب های سولفاته نیست. از تأثیر کلرورعهای محلول روی الومینات کلیسک موجود در سیمان کلرور آلومینات تولید
می شود و مقاومت نهایی ملات را می کاهد.
روش های تصفیه آب
آبی که در طبیعت بدست می آید معمولا قابل استفاده مستقیم نبوده و باید تصفیه گردد. این کار به ویژه برای آب های روی زمین خیلی لازم است. آب های آلوده را می توان به سه روش مکانیکی، شیمیایی و زیستی(بیولژیک) تصفیه نمود. در تصفیه آب آشامیدنی ممکن است چند گونه از تصفیه های نامبرده تواما در یک دستگاه انجام گیرد. مهم ترین روش های متداول در تصفیه آب آشامیدنی عبارتند از:
گرفتن مواد درشت با کمک آشغال گیر، ته نشین کردن مواد خارجی معلق در آب، تصفیه آب با کمک صافی، اکسید کردن مواد آلی موجود در آب با کمک هوارسانی و گند زدایی آب توسط مواد شیمیایی.
شبکه های آشغال گیر
پیش از ورود آب به تصفیه خانه با کمک این شبکه های فلزی مواد بزرگ شناور در آب گرفته می شوند از این رو تنها برای برداشت از منبع های روی زمین مانند رودخانه ها بکار می روند. در صورت زیاد بودن مواد شناور در آب رودخانه و برای جلوگیری از بسته شدن شبکه های نامبرده آنها را در دو یا سه ردیف با سوراخ های گوناگون قرار می دهند. شبکه های آشغال گیر درشت با سوراخهای ۲۰ تا ۳۰ میلیمتر و شبکه های ریزبا سوراخ های ۲ تا ۵ میلیمتر و شبکه های خیلی ریز که به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند با سوراخ های ۲/۰ تا یک میلیمتر ساخته می شوند. مجموع سطح سوراخ های نخستین شبکه باید ۵/۱ تا ۲ برابر سطح مقطع لوله آورنده آب به تصفیه خانه ب

اشد و سرعت آب در سوراخ های شبکه نباید بیش از ۶۶/۱ متر بر ثانیه گردد.
روش ته نشین کردن مواد خارجی آب
الف-ته نشینی بدون استفاده از مواد شیمیایی – تصفیه در استخرهای ته نشینی را معمولا تصفیه مقدماتی آب نیز می نامند. چون آ بهای موجود در طبیعت دارای مقداری مواد معلق می باشند که در مرحله ی نخست باید از آب گرفته شوند بنابراین آب را وارد استخرهای بزرگی می کنند واز سوی دیگر خارج می سازند آب پس از وارد شدن استخر سرعتش کاسته شده و به ۲ تا ۱۰ میلیمتر در ثانیه می رسد. این سرعت کافی است که به ذرات معلق امکان ته نشینی را بدهد . این کار ممکن است به شکل متناوب نیز صورت گیرد یعنی استخری را پر از آب کرده بگذارند ته نشین گردد و سپس آبرا خالی نموده و استخر را بشویند ولی این شکل کار تنها برای دبی های کم اجرا پذیر است و نیاز به تعداد زیادی استخر می گردد از این رو امروزه کمتر از این روش استفاده می شود.
ب-ته نشینی با استفاده از مواد شیمیایی
برای کوتاه کردن مدت زمان ته نشینی و نیز برای کم کردن مقدار نمک های محلول در آب غالبا استخرهای ساده ته نشینی کفایت نکرده و کاربرد مواد شیمیایی جهت تصفیه آب لازم می گردد. نوع و مقدار مواد شیمیایی لازم باید نسبت به نوع آب و مواد آن در آزمایشگاه تعیین گردد. مواد شیمیایی که برای ته نشینی مواد خارجی آب مصرف می شوند به صورت زیر کار می کنند:
نخست-مواد شمیایی مصرفی که بیشتر دارای بار الکتریکی مثبت می باشند مواد ریز معلق در آب را که معمولا دارای بار منفی هستند به دور خود جذب کرده و ذرات معلق بزرگ تر و سنگین تری را می سازند و برای ته نشینی آماده می کنند. این پدیده را انعقاد می نامند.
دوم-مواد شیمایی با نمک های محلول در آب ترکیب شیمیایی نموده و از نمک های محلول نمک های نامحلول بوجود می آورند و آنها را برای ته نشینی آماده می سازند.

ماد شیمایی که در تصفیه آب آشامیدنی بکار می روند بسیار گوناگون می باشند.
سولفات آهن سه ارزشی
سولفات آهن
سولفات مس(کات کبود)
صافی ها
تصفیه نهایی آب بوسیله صافی ها انجام می گیرد. در صورتی که آب دارای مواد خارجی و معلق بسیاری نباشد صافی ها می توانند تنها وسیله تصفیه آب نیز باشند. برای آب های با درجه ناخالصی زیاد باید پیش از صافی از استخرهای ته نشینی ساده و یا از استخرهای پولساتور و اکسیلاتور استفاده نمود. صافی ها برای تصفیه آب چند کار را همزمان انجام می دهند.
نخست-تصفیه مکانیکی به صورت صاف کردن آب و گرفتن مواد کلوئیدی و آلک های و انگل های موجود در آب، شدت این کار بسته به بزرگی و کوچکی خلل و فرج لایه ماسه دارد.
دوم-در اثر خاصیت جذب سطحی دانه های ریز ماسه مواد کلوئیدی را در آب به دور خود

جمع می کنند.
سوم-اکسید اسیون مستقیم مواد معدنی و آلی آب با کمک اکسژن محلول در آب.
چهارم-کمک به رشد و تکثیر باکتری های هوازی که به صورت لایه لجن در روی ماسه ها نمودار می گردند. این باکتری ها با ترشح دیاستازهایی مواد آلی را اکسید کرده و یا با تغذیه ی آنها تولید نیترات ها و فسفات ها را می نمایند