मुख्य अंतर – क्षारीयता बनाम कठोरता
हालांकि पानी पृथ्वी की पपड़ी के 71.1% हिस्से को कवर करता है, लेकिन हर जगह पानी समान नहीं है। हालाँकि, पानी एकमात्र अकार्बनिक पदार्थ है जो प्राकृतिक रूप से तरल पानी, बर्फ या जल वाष्प के रूप में तीनों भौतिक अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है। यह तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण है। इसमें घुले हुए घटकों के अनुसार पानी एक स्थान से दूसरे स्थान पर रंग, स्वाद या रासायनिक संरचना में भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, समुद्र का पानी एक कुएं के पानी के नमूने से काफी अलग होता है। इसलिए, पानी की गुणवत्ता का परीक्षण करने के लिए जल परीक्षण मापदंडों को पेश किया गया है।क्षारीयता और कठोरता ऐसे पैरामीटर हैं जो बहुत महत्वपूर्ण कारक हैं जिन्हें पानी पीने से पहले परीक्षण किया जाना चाहिए। क्षारीयता और कठोरता के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि क्षारीयता पानी में मौजूद कुल क्षारों की मात्रा को मापती है जबकि कठोरता द्विसंयोजक लवण की कुल मात्रा (एकाग्रता) को मापती है।
क्षारीयता क्या है?
क्षारीयता पानी की पीएच को स्थिर रखने की क्षमता है। दूसरे शब्दों में, क्षारीयता एसिड को बेअसर करने के लिए पानी की क्षमता है। क्षारीयता की डिग्री ज्यादातर उस मिट्टी या चट्टानों पर निर्भर करती है जिससे वह गुजरती है। क्षारीयता मुख्य रूप से पानी में मौजूद कार्बोनेट प्रजातियों की उपस्थिति के कारण होती है। यह पानी की मौलिकता से संबंधित है। क्षारीयता मुख्य रूप से हाइड्रॉक्साइड या क्षार से आती है। कार्बोनेट प्रजातियां अन्य मूल प्रजातियों की तुलना में क्षारीयता में योगदान करती हैं क्योंकि प्राकृतिक रूप से पानी में काफी मात्रा में कार्बोनेट प्रजातियां पाई जाती हैं।
क्षारीयता एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है क्योंकि यह सीधे जलीय जीवन को प्रभावित कर सकता है।जलीय जीवन के ठीक से काम करने के लिए सबसे अच्छा पीएच रेंज 6.0-9.0 पीएच है। क्षारीयता जल निकायों के इस पीएच को बनाए रखने में मदद करती है। इसे अम्ल-क्षार अनुमापन के उपयोग से मापा जाता है। इस अनुमापन में, एक अम्ल की मात्रा जिसे पानी के नमूने द्वारा निष्प्रभावी किया जा सकता है, मापा जाता है। कार्बोनेट प्रजाति एसिड को बेअसर कर देगी और सभी कार्बोनेट प्रजातियों का सेवन करने पर अंतिम बिंदु प्राप्त हो जाएगा।
चित्र 01: मोनो झील में क्षार जल
कठोरता क्या है?
पानी की कठोरता पानी में मौजूद कुल द्विसंयोजक आयनों की सांद्रता का माप है। पानी में मौजूद कुछ द्विसंयोजक आयनों के उदाहरण हैं कैल्शियम आयन, मैग्नीशियम आयन और Fe2+ आयन। हालांकि, कैल्शियम और मैग्नीशियम पानी की कठोरता के सबसे आम स्रोत हैं। कठोरता की इकाई पीपीएम प्रति CaCO3 समकक्ष है।पानी की कठोरता दो प्रकार की होती है:
अस्थायी कठोरता
अस्थायी कठोरता कैल्शियम हाइड्रोजनकार्बोनेट (Ca (HCO3)2) और मैग्नीशियम हाइड्रोजनकार्बोनेट (Mg (HCO) की उपस्थिति के कारण होती है। 3)2)। गर्म करने पर दोनों प्रजातियाँ विघटित हो जाती हैं और CaCO3 या MgCO3 वर्षा होती है। इसलिए पानी को उबालकर अस्थायी कठोरता दूर की जा सकती है।
स्थायी कठोरता
स्थायी जल कठोरता कैल्शियम सल्फेट की उपस्थिति के कारण होती है। इसे पानी उबालकर नहीं हटाया जा सकता।
सोडियम कार्बोनेट का उपयोग कठोर अपशिष्ट को नरम करने के लिए अस्थायी और स्थायी कठोरता दोनों के लिए किया जा सकता है। सोडियम कार्बोनेट पानी में घुल जाता है और पानी में कैल्शियम आयनों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए पर्याप्त कार्बोनेट आयन प्रदान करता है। यह कठोर जल को नरम करने में मदद करता है।
पानी की कठोरता का अनुमान EDTA अनुमापन द्वारा आसानी से लगाया जा सकता है। EDTA कैल्शियम और मैग्नीशियम दोनों आयनों के साथ बंधेगा; इसलिए, यह उपस्थित उन आयनों की मात्रा निर्धारित कर सकता है।
क्षारीयता और कठोरता के बीच समानताएं क्या हैं?
शब्द क्षारीयता और कठोरता अक्सर कई समानताओं के कारण भ्रमित हो जाते हैं जो वे साझा करते हैं। ऐसी ही एक समानता यह है कि माप की इकाई दोनों मापदंडों के लिए समान है, जो कि CaCO3 समकक्षों में पीपीएम (पार्ट्स प्रति मिलियन) है।
एक और समानता यह है कि पानी की कठोरता और क्षारीयता मुख्य रूप से प्रकृति में चूना पत्थर या डोलोमाइट स्रोतों से आती है। यह तब होता है जब पानी चट्टानों से होकर गुजरता है और खनिजों को ग्रहण करता है जो क्षारीयता और कठोरता का कारण बनते हैं। जब चूना पत्थर और डोलोमाइट पानी में घुल जाते हैं, तो कैल्शियम आयन, मैग्नीशियम आयन और कार्बोनेट प्रजातियां पानी में मिल जाती हैं। कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन पानी की कठोरता का कारण बनते हैं और क्षारीयता कार्बोनेट प्रजातियों की उपस्थिति के कारण होती है।
क्षारीयता और कठोरता में क्या अंतर है?
क्षारीयता बनाम कठोरता |
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| क्षारीयता एसिड के कारण होने वाले पीएच परिवर्तनों का विरोध करने के लिए पानी की क्षमता है। | कठोरता पानी में मौजूद द्विसंयोजक आयनों की कुल मात्रा का माप है। |
| कारक प्रजातियां | |
| क्षारीयता मुख्य रूप से कार्बोनेट प्रजातियों की उपस्थिति के कारण होती है। | कठोरता द्विसंयोजक आयनों जैसे कैल्शियम, मैग्नीशियम या लौह आयनों के कारण होती है। |
| दृढ़ संकल्प | |
| क्षारीयता अम्ल-क्षार अनुमापन द्वारा निर्धारित की जा सकती है। | कठोरता को EDTA अनुमापन द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। |
| अनुमापन में प्रतिक्रियाएं | |
| कार्बोनेट प्रजातियां जो क्षारीयता का कारण बनती हैं, फिनोलफथेलिन और मिथाइल ऑरेंज संकेतकों की उपस्थिति में मजबूत एसिड के साथ प्रतिक्रिया कर सकती हैं, जब सभी कार्बोनेट आयनों का सेवन किया जाता है। | कठोरता पैदा करने वाले कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन EDTA से जुड़ सकते हैं और EDTA की मात्रा का पता लगाकर पानी के नमूने की कठोरता का पता लगाया जा सकता है। |
सारांश – क्षारीयता बनाम कठोरता
प्राकृतिक जल में क्षारीयता और कठोरता अलग-अलग मात्रा में पाई जाती है। वे पैरामीटर हैं जिनका उपयोग पानी की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए किया जाता है। क्षारीयता और कठोरता के बीच मुख्य अंतर यह है कि क्षारीयता पानी में मौजूद क्षारों की कुल मात्रा को मापती है जबकि कठोरता द्विसंयोजक लवण की कुल मात्रा (एकाग्रता) को मापती है।
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