Water softening
پانی کو نرم کرنا کیلشیم، میگنیشیم، اور کچھ دیگر دھاتی کیٹیشن کو سخت پانی میں ہٹانا ہے۔ اس کے نتیجے میں نرم پانی کو اسی صفائی کی کوشش کے لیے کم صابن کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ صابن کیلشیم آئنوں کے ساتھ بندھن میں ضائع نہیں ہوتا ہے۔ نرم پانی پائپوں اور متعلقہ اشیاء میں پیمانے کی تعمیر کو کم یا ختم کرکے پلمبنگ کی زندگی کو بھی بڑھاتا ہے۔ پانی کو نرم کرنا عام طور پر چونے کو نرم کرنے یا آئن ایکسچینج رال کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیا جاتا ہے لیکن نینو فلٹریشن یا ریورس اوسموسس جھلی کا استعمال کرتے ہوئے تیزی سے پورا کیا جا رہا ہے۔ استدلال بعض دھاتی آئنوں جیسے کیلشیم اور میگنیشیم کی موجودگی، خاص طور پر بائی کاربونیٹس، کلورائڈز اور سلفیٹس کے طور پر، پانی میں مختلف قسم کے مسائل کا سبب بنتی ہے۔ سخت پانی لیم اسکیل کی تعمیر کا باعث بنتا ہے، جو پلمبنگ کو خراب کر سکتا ہے، اور جستی کے کٹاؤ کو فروغ دیتا ہے۔ صنعتی پیمانے کے پانی کو نرم کرنے والے پلانٹس میں، دوبارہ پیداوار کے عمل سے خارج ہونے والا بہاؤ ایسے پیمانے کو تیز کر سکتا ہے جو سیوریج کے نظام میں مداخلت کر سکتا ہے۔ نرم پانی میں دھونے سے وابستہ پھسلن کا احساس پانی کے آئنوں کی طرف صابن کی کمزور کشش کی وجہ سے ہوتا ہے جب پانی سے اس کے معدنی مواد کو چھین لیا جاتا ہے۔ انسانی جلد کی سطح پر ہلکا چارج ہوتا ہے جس سے صابن جڑا رہتا ہے، اسے ہٹانے کے لیے زیادہ کوشش اور زیادہ مقدار میں پانی کی ضرورت ہوتی ہے۔ سخت پانی میں کیلشیم یا میگنیشیم آئن ہوتے ہیں جو صابن کے ساتھ تعامل کرنے پر اگھلنشیل نمکیات بناتے ہیں، جس سے ٹب اور شاور کی سطحوں پر اگھلنشیل اسٹیریٹس کی کوٹنگ رہ جاتی ہے، جسے عام طور پر صابن کی گندگی کہا جاتا ہے۔ طریقے پانی کی سختی کو دور کرنے کے سب سے عام ذرائع آئن ایکسچینج رال یا ریورس اوسموسس پر انحصار کرتے ہیں۔ دیگر طریقوں میں بارش کے طریقے اور چیلیٹنگ ایجنٹوں کے اضافے کے ذریعے ضبطی شامل ہیں۔ آستین اور ریورس اوسموسس پانی کو نرم کرنے کے سب سے زیادہ استعمال ہونے والے دو غیر کیمیائی طریقے ہیں۔ آئن ایکسچینج رال کا طریقہ گھریلو استعمال کے لیے روایتی پانی کو نرم کرنے والے آلات کا انحصار آئن ایکسچینج رال پر ہوتا ہے جس میں "سختی آئنوں"-بنیادی طور پر Ca2 + اور Mg2 +-کا سوڈیم آئنوں کے لیے تبادلہ ہوتا ہے۔ جیسا کہ این ایس ایف/اے این ایس آئی اسٹینڈرڈ 44 کے ذریعے بیان کیا گیا ہے، آئن ایکسچینج ڈیوائسز میگنیشیم اور کیلشیم (ایم جی 2 + اور سی اے 2 +) کو سوڈیم یا پوٹاشیم آئنوں (این اے + اور کے +) سے تبدیل کر کے سختی کو کم کرتے ہیں۔ آئن ایکسچینج رال نامیاتی پولیمر ہوتے ہیں جن میں آئنک فنکشنل گروپ ہوتے ہیں جن سے ڈیویلینٹ کیٹیشن (Ca2 +) مونوولینٹ کیٹیشن (Na +) سے زیادہ مضبوطی سے جڑے ہوتے ہیں۔ غیر نامیاتی مواد جسے زیولائٹس کہا جاتا ہے، آئن کے تبادلے کی خصوصیات بھی ظاہر کرتا ہے۔ یہ معدنیات لانڈری ڈٹرجنٹ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔ جذب ہونے والے کاربونیٹ، بائی کاربونیٹ اور سلفیٹ آئنوں اور رال سے خارج ہونے والے ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کو ہٹانے کے لیے بھی رال دستیاب ہیں۔ جب تمام دستیاب Na + آئنوں کو کیلشیم یا میگنیشیم آئنوں سے تبدیل کر دیا جاتا ہے، تو استعمال شدہ رال کی قسم کے لحاظ سے، سوڈیم کلورائڈ یا سوڈیم ہائڈروکسائڈ کے محلول کا استعمال کرتے ہوئے Ca2 + اور Mg2 + آئنوں کو خارج کر کے رال کو دوبارہ چارج کیا جانا چاہیے۔ آئنک رال کے لیے، دوبارہ تخلیق عام طور پر سوڈیم ہائیڈروکسائڈ (لائ) یا پوٹاشیم ہائیڈروکسائڈ کا حل استعمال کرتا ہے۔ غیر ضروری کیلشیم اور میگنیشیم نمکیات پر مشتمل آئن ایکسچینج کالم سے خارج ہونے والے گندے پانی کو عام طور پر سیوریج سسٹم میں چھوڑ دیا جاتا ہے۔ ری چارج عام طور پر درج ذیل اقدامات کرتا ہے: بیک واش: پانی کو رال کے ذریعے معمول کے بہاؤ کے برعکس سمت میں بھیجا جاتا ہے، اور آؤٹ پٹ کو نکاسی کے لیے نالے میں بھیجا جاتا ہے۔ دس منٹ کا یہ عمل ٹھوس مادوں کو باہر نکالتا ہے، اور رال کے بستر کو بڑھاتا ہے۔ برائن ڈرا: پانی کو جیٹ پمپ کے ذریعے بھیجا جاتا ہے، جو برائن ٹینک سے نمکین پانی کھینچتا ہے، اس سے پہلے کہ پانی اور برائن عام سمت میں رال کے بیڈ سے گزرتے ہیں، اگر شریک کرنٹ ہو، یا الٹی سمت میں، اگر مخالف کرنٹ ہو۔ اس عام طور پر تیس منٹ کے عمل کی پیداوار کو نالے کی نلی کے ذریعے خارج کر دیا جاتا ہے۔ دھونا: برائن ڈرا رک جاتا ہے، لیکن پانی انلیٹ سے آؤٹ لیٹ کی طرف بہتا رہتا ہے، آہستہ آہستہ برائن کو رال کے بستر سے باہر نکالتا ہے۔ بہتا ہوا پانی کئی منٹ تک آہستہ آہستہ بہتا ہے، پھر ایک گھنٹے تک تیز رفتار سے بہتا ہے۔ کسی وقت، نمکین ذخائر کو تازہ پانی سے دوبارہ بھرا جاتا ہے۔ چونے کو نرم کرنا وہ عمل ہے جس میں چونے کو سخت پانی میں ملا کر اسے نرم بنایا جاتا ہے۔ آئن ایکسچینج طریقہ کار کے مقابلے میں اس کے کئی فوائد ہیں لیکن یہ بنیادی طور پر تجارتی علاج کی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔ چیلیٹنگ ایجنٹ چیلیٹرس کیمیائی تجزیہ میں استعمال ہوتے ہیں، پانی کو نرم کرنے والے کے طور پر، اور بہت سی تجارتی مصنوعات جیسے شیمپو اور فوڈ پریزرویٹوز میں اجزاء ہوتے ہیں۔ سائٹرک ایسڈ کا استعمال صابن، ذاتی نگہداشت کی مصنوعات اور لانڈری ڈٹرجنٹس میں پانی کو نرم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ ایک عام طور پر استعمال ہونے والا مصنوعی چیلیٹر ایتھائلینیڈیمینیٹیٹراسیٹک ایسڈ (ای ڈی ٹی اے) ہے، جو ٹیٹراسوڈیم یا ڈسوڈیم نمک کے طور پر موجود ہو سکتا ہے۔ گھریلو اور ذاتی نگہداشت کی مصنوعات میں ای ڈی ٹی اے کے وسیع پیمانے پر استعمال کے حوالے سے ماحولیاتی اور آبی زہریلے پن کے خدشات کی وجہ سے، متبادل جیسے سوڈیم فائٹیٹ/فائٹک ایسڈ، ٹیٹراسوڈیم گلوٹامیٹ ڈائیسیٹیٹ اور ٹرائسوڈیم ایتھلینڈیمین ڈائیسیکیٹ زیادہ عام استعمال تلاش کر رہے ہیں۔ دھونے کا سوڈا طریقہ اس طریقہ کار میں پانی کو حساب شدہ مقدار میں دھونے کے سوڈا (Na2CO3) سے ٹریٹ کیا جاتا ہے، جو کیلشیم اور میگنیشیم کے کلورائڈز اور سلفیٹس کو ان کے متعلقہ کاربونیٹس میں تبدیل کر دیتا ہے، جو تیز ہو جاتے ہیں۔ چونکہ Ca2 + اور Mg2 + غیر مستحکم نمکیات کے طور پر موجود ہیں، انہیں پانی کو چھان کر ہٹایا جا سکتا ہے۔ زیادہ تر معاملات میں آستین کاری بہت مہنگی ہوتی ہے۔ بارش کا پانی نرم ہوتا ہے کیونکہ یہ قدرتی طور پر بخارات، سنکشیپن اور بارش کے پانی کے چکر کے دوران آستین کیا جاتا ہے۔ ریورس اوسموسس اوسموٹک دباؤ پر قابو پانے اور سختی آئنوں کے ساتھ محلول سے پانی کے مالیکیولز کو ہٹانے کے لیے نیم پارगम्य جھلی کے پار ایک قابل اطلاق دباؤ میلان کا استعمال کرتا ہے۔ جھلی میں ایسے سوراخ ہوتے ہیں جو پانی کے مالیکیولز کو گزرنے کے لیے داخل کرنے کے لیے کافی بڑے ہوتے ہیں۔ سختی والے آئن جیسے کہ Ca2 + اور Mg2 + سوراخوں کے ذریعے فٹ نہیں ہوں گے۔ نتیجے میں نرم پانی کی فراہمی کسی دوسرے آئنوں کو شامل کیے بغیر سختی آئنوں سے پاک ہے۔ میمبرینز پانی کے فلٹر کی ایک قسم ہیں جن کی باقاعدگی سے صفائی یا متبادل دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ غیر کیمیائی آلات کچھ مینوفیکچررز کا دعوی ہے کہ وہ جو برقی آلات تیار کرتے ہیں وہ پانی کے ساتھ معدنیات کے تعامل کو متاثر کر سکتے ہیں تاکہ معدنیات سطحوں سے نہ جڑیں۔ چونکہ یہ نظام آئنوں کے تبادلے سے کام نہیں کرتے، جیسا کہ روایتی واٹر سافٹینرز کرتے ہیں، صارف کے لیے دعوی کیا جانے والا ایک فائدہ نظام میں نمک شامل کرنے کی ضرورت کا خاتمہ ہے۔ اس طرح کے نظام پانی سے معدنیات کو نہیں ہٹاتے ہیں۔ بلکہ، وہ صرف نیچے کی طرف کے اثرات کو تبدیل کر سکتے ہیں جو کہ معدنی پانی کے ہوتے۔ یہ نظام "پانی کو نرم کرنے" کی اصطلاح میں نہیں آتے بلکہ "واٹر کنڈیشنگ" کی اصطلاح میں آتے ہیں۔ مقناطیسی پانی کے علاج کے لیے اسی طرح کے دعووں کو درست نہیں سمجھا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب اس طرح کے مقناطیسی آلے کی سائنسی طور پر جانچ کی گئی تو پیمانے کی تشکیل میں کوئی کمی نہیں پائی گئی۔ آئن ایکسچینج واٹر سافٹینرز کے متبادل سخت پانی میں معدنیات کو ہٹانا یا تبدیل کرنا پانی کو نرم کرنا کہتے ہیں۔ پانی کے متبادل علاج کو واٹر کنڈیشنگ کہا جاتا ہے، جس میں معدنیات پانی میں رہتی ہیں، لیکن تبدیل کردی جاتی ہیں تاکہ وہ پیمانے کی تشکیل نہ کریں۔ اگرچہ ریاستہائے متحدہ کے پاس پانی میں موجود معدنیات کی پیمائش کے معیارات ہیں، لیکن اس کے پاس پانی کی پیمانے کی تشکیل کی صلاحیت کی پیمائش کے معیارات نہیں ہیں۔ اس کے بجائے، امریکی محققین جرمن ڈی وی جی ڈبلیو-ڈبلیو 512 پروٹوکول استعمال کرتے ہیں۔ بارش کے پانی میں تحلیل شدہ کاربن ڈائی آکسائیڈ ہوتی ہے جو ماحول سے لی جاتی ہے۔ کچھ تحلیل شدہ کاربن ڈائی آکسائیڈ پانی کے ساتھ تعامل کر کے کاربونک ایسڈ بناتا ہے، جو حل میں رہتا ہے۔ کیلشیم اور میگنیشیم پر مشتمل معدنیات کاربونک ایسڈ کے سامنے آنے پر گھلنشیل بائی کاربونیٹ بناتی ہیں۔ ان معدنیات پر مشتمل پانی کو "سخت پانی" کہا جاتا ہے۔ جب سخت پانی کو پلمبنگ سسٹم میں گرم کیا جاتا ہے، تو کاربن ڈائی آکسائیڈ محلول سے باہر نکل جاتی ہے، اور بائی کاربونیٹ کاربونیٹ بن جاتے ہیں، جو بہت کم گھلنشیل ہوتے ہیں۔ کاربونیٹ پلمبنگ کی سطحوں سے جڑے ہوتے ہیں جو کرسٹل کی مزید نشوونما کے لیے بیج کے کرسٹل فراہم کرتے ہیں، جو سخت پیمانے پر بنتے ہیں۔ فزیکل واٹر ٹریٹمنٹ (پی ڈبلیو ٹی) آلات خوردبین معدنی کرسٹل کی تشکیل کا سبب بنتے ہیں اور پانی کے ساتھ بہتے ہوئے معطل رہتے ہیں، جبکہ مزید کرسٹل کی نشوونما کے لیے بیجوں کے طور پر بھی کام کرتے ہیں۔ جیسے ہی پانی کو گرم کیا جاتا ہے، معدنیات پلمبنگ سسٹم کے بجائے ان بیجوں پر کرسٹلائز ہو جائیں گی۔ تحلیل شدہ معدنیات معطلی میں اگھلنشیل ٹھوس ذرات بن جاتے ہیں، جو پلمبنگ کی سطحوں سے جڑے بغیر نظام سے گزرتے ہیں۔ آئن ایکسچینج واٹر سافٹینرز کے متبادل موجود ہیں، نیچے دیا ہوا جدول دیکھیں۔ ٹیمپلیٹ کی مدد سے کرسٹلائزیشن ٹھنڈا سخت پانی چھوٹے پولیمرک موتیوں پر مشتمل ایک ٹینک سے گزرتا ہے جس کی سطحیں کاربن ڈائی آکسائیڈ گیس کے چھوٹے بلبلوں کے نیوکلیئشن کی اجازت دیتی ہیں۔ گیس کے بلبلوں کا ابتدائی نیوکلیئشن سخت پانی کے دباؤ کی وجہ سے ہو سکتا ہے کیونکہ یہ پانی کے کنویں پر اسی طرح بہتا ہے جیسے بیئر کی بوتل کا اوپری حصہ نکلتا ہے۔ ایک بار جب کاربن ڈائی آکسائیڈ مائع سے نکل جاتا ہے تو ایک کیمیائی رد عمل فوری طور پر بلبلوں کی سطح پر کیلشیم کاربونیٹ کرسٹل کی تشکیل کو چلاتا ہے۔ جیسے جیسے ان بیجوں پر کرسٹل بڑھتے ہیں وہ خوردبین سائز کے ہوتے ہوئے بہاؤ میں ٹوٹ جاتے ہیں۔ اگر یہ چھوٹے ذرات واٹر ہیٹر کے ذریعے سفر کرتے ہیں تو کاربن ڈائی آکسائیڈ کا مزید اخراج درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے ہوتا ہے اور واٹر ہیٹر کے بجائے ذرات پر نئے کرسٹل کی نشوونما ہوتی ہے۔ ایک بار پانی میں کیلکائٹ ہونے کے بعد، کرسٹل پر دستیاب بندھن اور پانی میں کیلکائٹ کی سطحوں کی قربت اور تعداد کی وجہ سے نیا کیلکائٹ پرانے کیلکائٹ پر بننے کو ترجیح دے گا۔ اس عمل کو یا تو ٹیمپلیٹ اسسٹڈ کرسٹلائزیشن (ٹی اے سی) یا نیوکلیئشن اسسٹڈ کرسٹلائزیشن (این اے سی) کہا جاتا ہے۔ پولیمرک مالا پولی فاسفیٹ ہوتے ہیں جن کا سائز 0.0 سے 2.2 مائیکرو میٹر تک ہوتا ہے۔ اور کچھ میں سیرامک کوٹنگ ہوتی ہے۔ ایریزونا یونیورسٹی اور دوسری جگہوں پر جانچ سے پتہ چلا ہے کہ ٹی اے سی ٹینک پیمانے کی تشکیل کو کم کرنے میں موثر ہیں حالانکہ آئن ایکسچینج یا دیگر کیمیائی علاج سے قدرے کم موثر ہیں۔ وہ ان طریقوں سے زیادہ موثر ہیں جو مقناطیسی یا برقی شعبوں کے استعمال کے ذریعے آئنوں کو الگ کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ ٹی اے سی ٹینکوں کے فوائد میں سادگی، کم دیکھ بھال، زہریلے اخراج (جیسے کلورین) کی کمی، اور پینے کے پانی میں غذائیت کے طور پر کیلشیم کی دستیابی شامل ہیں۔ نقصانات میں یہ بھی شامل ہے کہ کیلکائٹ کے کرسٹل سے گریز نہیں کیا جاتا ہے یا پانی سے اس طرح نہیں ہٹایا جاتا ہے کہ جن علاقوں میں پانی بخارات بن جاتا ہے وہ اب بھی ذخائر ظاہر کریں گے۔ مینوفیکچررز کی طرف سے یہ دعوی کیا جاتا ہے کہ ان ذخائر کو صاف کرنا آسان ہے کیونکہ کیلکائٹ سطحوں کے بجائے بیج کے کرسٹل پر بنتا ہے۔ صحت کے اثرات برطانیہ کی نیشنل ہیلتھ سروس تجویز کرتی ہے کہ نمک کی زیادہ سے زیادہ مقدار 6 گرام ہو جبکہ موجودہ مقدار 8.1 گرام ہو۔ یو ایس سی ڈی سی روزانہ کل سوڈیم کی مقدار کو 2,300 ملی گرام فی دن تک محدود کرنے کی سفارش کرتا ہے، حالانکہ اوسط امریکی امریکی 3,500 ملی گرام فی دن استعمال کرتا ہے۔ چونکہ پینے کے پانی میں موجود سوڈیم کی مقدار-نرم ہونے کے بعد بھی-کسی شخص کے روزانہ سوڈیم کی مقدار کا ایک اہم فیصد نہیں ہے، اس لیے یو ایس ای پی اے پینے کے پانی میں موجود سوڈیم کو صحت پر منفی اثرات کا باعث بننے کا امکان نہیں سمجھتا ہے۔ ایک تحقیق میں پایا گیا کہ نرم پانی میں سوڈیم کا اوسط ارتکاز 278 ملی گرام/ایل ہے۔ 2 لیٹر پانی میں-عام طور پر ایک اوسط بالغ کے لیے تجویز کردہ پینے کے پانی کی مقدار، یہ یو ایس سی ڈی سی کی طرف سے تجویز کردہ سوڈیم کی مقدار کا تقریبا 22 فیصد ہے اور ان لوگوں کے لیے فرق پیدا کر سکتا ہے جنہیں اپنے سوڈیم کی کھپت کو نمایاں طور پر محدود کرنے کی ضرورت ہے۔ ان لوگوں کے لیے جو سوڈیم سے محدود غذا پر ہیں، پینے کے پانی اور کھانا پکانے کے پانی کے لیے ریورس اوسموسس سسٹم کا استعمال سوڈیم کو کسی بھی دوسری نجاست کے ساتھ دور کر دے گا جو کہ present.Potassium کلورائڈ ہو سکتی ہے، سوڈیم کلورائڈ کے بجائے دوبارہ پیدا کرنے والے کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، حالانکہ یہ زیادہ مہنگا ہے۔ خراب گردے کی تقریب والے لوگوں کے لیے، تاہم، پوٹاشیم کی سطح میں اضافہ، یا ہائپرکلیمیا، کارڈیک اریتھمیا جیسی پیچیدگیوں کا باعث بن سکتا ہے۔ گھر میں پانی کی سختی کی اعلی سطح کو ابتدائی زندگی میں ایکزیما کی نشوونما سے بھی جوڑا جا سکتا ہے، حالانکہ اصل تعلق اس وقت باہمی تعلق کا حامل ہے اور مزید تحقیق سے ایک وجہ قائم کرنے کا اشارہ ملتا ہے۔ ماحولیاتی اثرات نرم پانی (بقیہ سوڈیم کاربونیٹ انڈیکس کے طور پر ماپا جاتا ہے) جس میں کیلشیم اور میگنیشیم کو جزوی طور پر سوڈیم سے تبدیل کر دیا گیا ہے آبپاشی کے استعمال کے لیے موزوں نہیں ہے، کیونکہ یہ الکلی مٹی کی نشوونما کا سبب بنتا ہے۔ اس ایپلی کیشن کے لیے روایتی پانی کو نرم کرنے کی جگہ اکثر غیر کیمیائی آلات استعمال کیے جاتے ہیں۔ مزید دیکھیں ڈی سیلینیشن آئن ایکسچینج چونے کو نرم کرنا مقناطیسی پانی کا علاج صاف پانی صاف کرنے کے حوالہ جات پانی کی ٹیکنالوجی پانی صنعتی پانی کا علاج