المياه الصناعية

المياه الصناعية :-
يعد الماء عنصر أساس في الصناعات ومواصفات المياه المستخدمة صناعياً تختلف بشكل كبير من صناعة الى اخرى اعتماداً على نوع الصناعة ودور المياه فيها فكل صناعة لها اعتباراتها الخاصة في اختيار نوعية المياه المستخدمة فيها.

ويعود سبب تفضيل الماء عن السوائل الاخرى باستخدامه بالصناعة وذلك بسبب الخواص الفريدة التي يتميز بها الماء عن المذيبات الاخرى (توفره في الطبيعة وخواص الذوبانية وكمصدر للهيدروجين الذي يعتبر احد المواد الاساسية في الصناعات الكيمياوية اضافة الى رخص ثمن الماء وكذلك يعتبر الماء المركب الكيمياوي الوحيد الذي لا يؤذي الانسان والاحياء الاخرى). كذلك صفاته الفيزياوية مثل الشفافية والكثافة ودرجة الانجماد والغليان وحرارته النوعية وغيرها من الخواص الاخرى.


مصادر الماء:-
أ-المياه الجوفية:- يعد المصدر الاساسي للماء وهو مياه الامطار التي تتبخر من البحار والمحيطات وتتكثف وتتساقط بهيئة أمطار تنساب بهيئة انهار أو تتوغل تحت سطح الارض مكونة مياه جوفية ويمكن الحصول عليها بحفر ابار وتعتمد نقاوة هذه المياه على المنطقة الموجودة فيها.
ب-المياه السطحية:- تعتبر الانهار والبحار اهم مصادرها غير ان استخدام مياه البحار للاغراض الصناعية مكلفة جداً اذ ترافقها العديد من مشاكل التاكل وتحتاج لاستخدام هذه المياه اجراء العديد من عمليات المعالجة عليها لتصبح صالحة للاستخدام.


طرق معالجة الماء:-
والمقصود بها هنا معرفة أنواع الشوائب الموجودة في المياه السطحية (الطبيعية) وكيفية ازالتها.
الماء مذيب جيد لعدد من المواد السطحية والسائلة والغازية فلذلك يحتوي على انواع مختلفة من الشوائب وتقسم الى ثلاثة انواع هي:-
1-الشوائب الذائبة:-
2--شوائب عالقة:-
3-شوائب بكتيرية:-

أما عن تاثير هذه الانواع الثلاثة من الشوائب في المياه الطبيعية والتي بدورها تؤثر على المنتوجات الصناعية التي يدخل فيها الماء فتختلف بالتالي:-
1-اللون 2-الطعم والرائحة 3-التعكر 4-الكائنات المجهرية 5-الغازات الذائبة 6-نسبة السليكا 7-قابلية الاكسدة 8-المواد المعدنية الذائبة (وهي التي تسبب العسرة الدائمة والمؤقتة) 9-المكونات الصلبة الذائبة 10-التاكل.


فحوصات السيطرة النوعية:-
1-التوصيلية 2- قياس الدالة الحامضية 3- حساب العسرة الكلية 4- تعيين الكلوريدات 5- تعيين نسبة الكبريتات

أستخدامات الماء الصناعية:-
1-يستخدم كمادة اولية في التفاعلات الكيمياوية الرئيسية كما في تحضير H2 وانتاج الحوامض المعدنية مثل حامض HCl, HNO3 وفي تحضير القواعد مثل NaOH وفي تحضير مركبات عضوية كالكحولات والفينولات وفي العديد من تفاعلات التميؤ Hydration وفي تفاعلات التحلل المائي Hydrolysis
2-يستخدم كمذيب للمواد الصلبة والسائلة والغازية في عدد من الصناعات التعدينية والصناعات الكيمياوية.
3-يستخدم كناقل للحرارة كما في تبريد المفاعلات النووية والتفاعلات الباعثة للحرارة.
4-يستخدم في نقل المواد الخام والمخلفات كما في صناعة الورق والسكر.
5-يستخدم في نقل الايونات كما في الطلاء بالمعادن واستخلاص المعادن والخامات.
6-يستخدم في غسل المنتوجات الزراعية والصناعية والغذائية.
7-يستخدم في اذابة الغازات الحامضية مثل غاز NO, H2S, CO2, SO2
سواء كان ذلك للتخلص منها وازالتها من تيار الغاز الرئيسي او لاسترجاعها.


نوعية الماء:-
تعد كمية ونوعية الماء المتوفرة عاملاً اساسياً في تعيين مواقع انشاء الوحدات الصناعية ويحب الانتباه الى ان كمية الماء المستهلكة من قبل هذه الوحدات لا تسبب ارباكاً في تجهيز المياه للاغراض المنزلية.
تحتاج الصناعات الى مياه بمواصفات مختلفة جداً فالمياه المستخدمة في التبريد والغسل لا يشترط وجود مواصفات معينة فيها بينما المياه المستخدمة في توليد البخار والصناعات التي يكون الماء فيها بتماس مع المنتوجات خلال مراحل التصنيع يجب ان يكون بدرجة عالية من النقاوة وكما في صناعة الورق والنسيج ايضاً تحتاج الى معالجات معينة كذلك يجب اجراء تحليلات كيمياوية وفيزياوية واحياناً بكتيرية للوقوف على مواصفات المياه الطبيعية وبيان مدى صلاحيتها للصناعة وكذلك لتحديد المعالجات اللازم اجرائها للحصول على مياه حسب المواصفات المطلوبة

الماء النقي بمفهوم النقاوة غير متوفر بالطبيعة ويرجع السبب الى كون الماء مذيب جيد للعديد من المواد سواء كانت غازية ام سائلة او صلبة فان ماء المطر الذي يعتبر من انقى انواع المياه يحتوي على الكثير من المواد التي تجعله غير نقي فمثلاً يذوب فيه غاز CO2 الموجود في الجو ويتلوث بذرات الغبار والبكتريا المتعلقة بها وعندما تسقط هذه الامطار وتنساب على سطح الارض فتذيب العديد من المركبات الكيمياوية الموجودة في التربة مثل الحوامض والقواعد والاملاح. وأن نوعية الشوائب التي تذوب في الماء تعتمد على طبيعة وتركيب الصخور في التربة والتي تلاقيها مياه الامطار المنسابة وتعتمد كمية المواد الملوثة للماء على درجة الحرارة والدالة الحامضية فكمية المواد المذابة في مياه الابار العميقة تختلف كثيرا عن المياه السطحية وذلك بسبب الاختلاف في درجات الحرارة.
يعبر عن درجة نقاوة المياه بدلالة ما يعرف بالعسرة والتي تعرف عادة بقدرة استهلاك الماء للصابون والتي تعبر عن ما يحتويه الماء من المركبات المسببة للعسرة ويعود سبب ذلك الى تحويل الصابون الذي يمثل ملح الصوديوم لبعض الحوامض الدهنية مثل حامض الستياريك والبالماتيك والاوليك فعند وجود الاملاح المسببة للعسرة مثل املاح الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد والمنغنيز الذائبة تحول الصابون الى املاح هذه العناصر التي تترسب وبذلك يفقد الصابون مفعوله في التنظيف وتعرف العسرة علمياً بدلالة احتواء الماء على املاح الكالسيوم والمغنيسيوم.
وتصنف العسرة الى صنفين رئيسيين هما العسرة المؤقتة (Temporary hardness) والعسرة الدائمة (Permanent hardness)
ويقصد بالعسرة المؤقتة هي التي يعود سببها الى وجود بيكاربونات الكالسيوم أو المغنيسيوم والتي يمكن ازالتها بالغليان فتمثل التكلسات الموجودة في غلاية الشاي المتكونة من كاربونات الكالسيوم بمثابة عسرة مؤقتة حيث تنتج بسبب تفكك الاملاح المسببة للعسرة.



أما العسرة الدائمة فهي العسرة التي سببها وجود كلوريدات وكبريتات الكالسيوم والمغنيسيوم (من ناحية اخرى فان عسرة الماء بسبب وجود البيكاربونات والكاربونات هي المسوؤلة عن قلوية الماء ويعبر عن قلوية الماء عادة بدلالة كمية الحامض اللازمة لمعادلتها .