۱. TDS (Total Dissolved Solids)

A. تعریف و مفهوم

TDS نشان‌دهنده‌ی بار کلی مواد معدنی و نمک‌های حل شده در آب است. هرچه TDS بالاتر باشد، آب شورتر یا تلخ‌تر خواهد بود و قابلیت هدایت الکتریکی آن بیشتر است. در واقع، TDS یک معیار کلی برای «خلوص» آب از نظر وجود هرگونه ماده حل شده است.

B. روش اندازه‌گیری

روش‌های رایج برای اندازه‌گیری TDS عبارتند از:

1. روش وزنی (استاندارد): یک نمونه آب مشخص تبخیر می‌شود. باقی‌مانده‌ی جامدی که پس از تبخیر در ظرف باقی می‌ماند، وزن شده و به عنوان TDS گزارش می‌شود. این دقیق‌ترین روش است.
2. روش هدایت الکتریکی (سریع و رایج): از آنجایی که اکثر مواد حل شده در آب به صورت یون هستند و برق را هدایت می‌کنند، با اندازه‌گیری هدایت الکتریکی (EC) آب، می‌توان TDS را تخمین زد. تقریباً یک نسبت ثابت بین EC و TDS وجود دارد.

C. نتایج و استانداردها

• آب آشامیدنی خوب: معمولاً زیر ۵۰۰ میلی‌گرم در لیتر (mg/L) توصیه می‌شود.
• آب مقطر یا خالص شده: می‌تواند زیر ۵۰ mg/L یا حتی نزدیک به صفر باشد.

۲. سختی آب (Water Hardness)

A. تعریف و مفهوم

سختی آب به طور خاص به یون‌های دوظرفیتی، به‌ویژه کلسیم و منیزیم اشاره دارد. این یون‌ها در طبیعت فراوان‌اند و هنگام عبور آب از میان لایه‌های زمین (مانند سنگ آهک) حل می‌شوند.

سختی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود:

1. سختی موقت (Temporary Hardness): ناشی از یون‌های کلسیم و منیزیم همراه با یون‌های بی‌کربنات. این نوع سختی با جوشاندن آب از بین می‌رود (رسوب می‌کنند).
2. سختی دائم (Permanent Hardness): ناشی از یون‌های {2+}Ca2+ و {2+}Mg2+ همراه با یون‌های سولفات، کلرید یا نیترات. این سختی با جوشاندن از بین نمی‌رود.

B. روش اندازه‌گیری

اندازه‌گیری سختی آب معمولاً با روش تیتراسیون (Titration) انجام می‌شود.

• تیتراسیون EDTA: در این آزمایش شیمیایی، از یک معرف به نام EDTA (اتیلن دی‌آمین تترا استیک اسید) استفاده می‌شود. EDTA می‌تواند به طور انتخابی با یون‌های {2+}Ca2+ و {2+}Mg2+ ترکیب شود. با اندازه‌گیری مقدار EDTA مورد نیاز برای خنثی کردن تمام این یون‌ها، میزان سختی آب محاسبه می‌شود.

C. نتایج و استانداردها

مقیاس سختی آب (استاندارد آمریکا و اروپا) بر اساس کربنات کلسیم:

جمع‌بندی تفاوت اصلی

TDS چتری است که همه چیز را در بر می‌گیرد. اگر TDS آب بالا باشد، لزوماً نشان‌دهنده‌ی سختی بالای آب نیست؛ چرا که ممکن است یون‌های اصلی حل شده، سدیم و کلرید باشند (آب شور).

سختی آب یک زیرمجموعه‌ی خاص و فنی از TDS است. آبی که بسیار سخت است، قطعاً TDS بالایی دارد، اما این TDS عمدتاً ناشی از یون‌های کلسیم و منیزیم است که منجر به رسوب‌گذاری و مصرف زیاد صابون می‌شود.