يستخدم الكلور لسنوات عديدة في العالم في شكل مركبات كيميائية مختلفة لتطهير المياه ولأنه يقتل العديد من الكائنات الحية الدقيقة الضارة بالبشر والمنتجات الغذائية ويتم توفيره بسعر رخيص.
فكيف يكون الكلور في المياه وما هي فوائد تواجده في الماء وأضراره؟
ما هو الكلور؟
الكلور الذي يُرمز له (CL) عبارة عن ذرة هالوجين لها عدد ذري رقمه 17، ويزن 35.5 غرام، وهو يكون على شكل غاز في درجة حرارة الغرفة.
إنه غاز سام يستخدم في معالجة المياه أو عمليات إزالة الميكروبات، له رائحة حادة وخانقة وهو قابل للذوبان في الماء.
تستخدم مركبات الكلور بشكل خاص في عمليات متعددة مثل مزيل البقع ومبيض اللون وكمبيدات للجراثيم.
إنه غاز نفاث ذو لون أخضر خفيف ولكنه سام ومهيج.
انه أثقل مرتين ونصف من الهواء حيث يمكن حل ما يقرب من 2-3 لترات من الكلور في لتر واحد من الماء.
هذا المحلول المسمى بماء الكلور يمكنه أكسدة معدن الذهب وإذابة البلاتين.
ويؤثر الكلور في جميع المعادن تقريبًا حيث يمكن أن يُذيب قضيب الحديد إذا غُمر بالكلور بحيث ترتفع درجة الحرارة أثناء التفاعل ويذوب الحديد كما ينبعث دخانًا من كلوريد الحديد ذو لون بني.
تتفاعل الفضة والنحاس والقصدير والألومنيوم والرصاص أيضًا مع الكلور.
وإذا تم سكب كمية صغيرة من الزئبق في أنبوب مملوء بالكلور يتشكل كلوريد الزئبق ويتبلور الأنبوب.
أهمية الماء للإنسان؟
الماء هو الحياة هذه المقولة تشمل المياه التي نشربها أو التي نستخدمها في مختلف المجالات من استحمام وغسيل وتنظيف.
حيث يعتبر الماء العنصر الأساسي للحفاظ على صحة الجسم بشكل جيد، سواء باستخداماته المتعددة أو بحاجة الشخص له كعنصر هام في البقاء والتي تختلف كميته اللازمة من شخص لآخر.
ولكي يصلنا الماء نقيًا مطهرًا تسعى الجهات المختصة بتعقيمه وتطهيره بعدة أساليب من بينها إضافة الكلور له.
الكلور في الماء؟
تعد مياه الآبار أو الخزانات أو المنشآت المائية من أكثر بيئات التكاثر والإيواء ملاءمة للبكتيريا والفيروسات الضارة، لهذا السبب من الضروري تطهير جميع أنواع الأنظمة التي يتم فيها توفير مياه الشرب أو الأغراض العامة وتخزينها وإيصالها إلينا على فترات منتظمة نقية ومعقمة وآمنة.
تعتبر عملية المعالجة بالكلور واحدة من أسهل وأرخص الطرق التي يتم تطبيقها بين عمليات التطهير المعروفة.
أسلوب التطهير باستخدام الكلور؟
يُستخدم للتطهير عدة طرق منها التطهير باستخدام الكلور أو الأشعة فوق البنفسجية أو الأوزون.
والتطهير باستخدام الكلور هو الأسلوب المفضل حيث يستخدم الكلور ومركباته لتطهير مياه الشرب في المناطق الحضرية.
والغرض من ذلك هو منع انتشار الأمراض التي يمكن أن تمر عبر الماء.
فالكلور لونه أخضر مصفر أثقل من الهواء في درجة الحرارة والضغط الطبيعي، ويتفاعل مع جميع المواد في الوسط المائي.
وعند إضافة غاز الكلور إلى الماء يحدث تفاعلان متتاليان هما التحلل المائي والتأين.
ويتم استخدامه أيضًا في إنتاج مجموعة واسعة من المواد الطبيعية والاصطناعية ومبيدات الميكروبات.
والسبب في استخدام الكلور في تطهير المياه يعود إلى:
- القدرة في السيطرة على النتائج.
- تصبح المياه نقية كيميائيًا.
- سهولة التطبيق.
- يحتاج لمنشأة بسيطة للتطهير.
- سهولة التخزين والنقل.
- طريقة اقتصادية.
كيف تتم تنقية المياه بالكلور؟
عند إذابة الكلور في الماء يتم إنتاج (حمض الهيبوكلوريك) حيث يؤدي حمض الهيبوكلوريك الناتج إلى إتلاف جدران خلايا الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات ويؤدي إلى تحييدها، وبالتالي يكون له تأثير مطهر ضد العديد من الفيروسات والبكتيريا (ومع ذلك لا يمكن تطهير كل الكائنات الحية الدقيقة بالكلور).
هذا التأثير المدمر للكلور على الكائنات الحية الدقيقة له أيضًا آثار سلبية على البشر عندما يتعرض الجسم لجرعة زائدة من الكلور أو غاز الكلور.
متى يجب إجراء معالجة الماء بالكلور؟
يجب إجراء كلورة الماء بانتظام أو في حالة ملاحظة وجود بكتيريا أو فيروسات ضارة في الماء.
يمكن أن تسمى عملية المعالجة بالكلور مع الكشف عن وجود البكتيريا بالكلور (بالصدمة) ويمكن أن تسمى عملية المعالجة بالكلور العادية (بالكلور المستمر).
كما يجب إجراء المعالجة بالكلور المستمر إذا تم توفير المياه المستخدمة من البئر أو الصهاريج أو الاحتفاظ بها في المستودعات بغض النظر عن كيفية توفيرها.
ومن أجل الاستهلاك البشري من الضروري تحليل مياه الشرب والمياه المنزلية على فترات منتظمة وتسجيلها في لائحة، بالإضافة إلى ذلك يجب التحقق من التحليل الدوري للمياه والحاجة إلى المعالجة بالكلور بحسب نتائج التحليل المسجلة.
ما هي فوائد كلورة الماء؟
طريقة تطهير المياه بالكلور فعالة في القضاء على مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة وتحييد الكثير من الكائنات الحية الدقيقة الضارة في نفس الوقت.
توفر عملية المعالجة بالكلور التحكم من حيث الطعم والرائحة والكيميائية حيث إنها تزيل البكتيريا والفيروسات التي تؤثر على طعم الماء ولونه.
وعن طريق التطهير فإنه يسبب منع انتشار الأمراض الناجمة عن الماء ويمنع المشاكل الصحية الجماعية وغيرها من الخسائر المالية الناجمة عن الأمراض.
نسبة الكلور في مياه الشرب الموصى به؟
تنص اللائحة الخاصة بشأن المياه المعدة للاستهلاك البشري على أن كمية الكلور المطلوبة في الماء يجب ألا تتجاوز 0.5 ملغم / لتر.
لمعالجة مياه الشرب:
أي أنه من الضروري الحصول على 0.5 ملغ من الكلور كحد أقصى لكل لتر من الماء.
بالنسبة لمياه الشرب يكفي إضافة حوالي 1.5 جرام من الكلور إلى خزان مياه 1 طن.
وفي مياه الخزانات:
قبل إجراء عملية المعالجة بالكلور لمياه الخزان يجب تنظيف الخزان ومعالجته بإزالة الأوساخ والرواسب وغيرها من الخزان.
ثم من الضروري بعد ذلك ملء الخزان وفي منتصف الكمية يُضاف الكلور بحوالي 25 ملغ من الكلور لخزان بحجم 5 طن.
وبعد إضافة الكلور إلى الخزان يتم ملء بقية الخزان لتوزيع الكلور بشكل متجانس.
يترك الخزان مغلقًا لمدة 6 ساعات لتطهيره بالكامل، ثم يتم فتح جميع صمامات الخزان ويتم تصريف المياه المكلورة والمليئة بالماء النظيف واستخدامها.
كلورة مياه حمامات السباحة
نظرًا لأن حمامات السباحة هي أماكن يمكن للفيروسات والبكتيريا أن تستقر وتصيبها بسهولة فإن عمليات التطهير بالكلور مهمة جدًا حيث يجب أن تتم المعالجة بالكلور في حمامات السباحة الشخصية أو العامة بطريقة لا تتجاوز النسب الموصى بها.
يمكن القيام بعملية الكلورة الصغيرة بسهولة في أحواض كبيرة حيث يجب تثبيت جهاز الكلورة الأوتوماتيكي.
أضرار الكلور في الماء
عند استخدام الكلور كعلاج للمياه يتم دمجه مع المادة العضوية في الماء لتشكيل مركبات ثانوية تسمى Trihalomethane (THMs) وهذه المركبات سامة عند استهلاكها أو استنشاقها أو تطبيقها على الجلد لها آثار سلبية مضرة جدًا.
كشفت الأبحاث أن مياه الشرب المكلورة لها آثار سمية ومختلفة على الصحة بشكل عام:
- لقد ربط العلماء الإصابة بسرطان القولون والمستقيم بشرب المياه المكلورة أو استنشاقها على المدى البعيد، بالإضافة إلى إمكانية حدوث تفاعل طويل الأمد بين التعرض لمستويات عالية من THM وسرطان المثانة.
- بالإضافة إلى ذلك ربط بين الاستهلاك المعتدل والثقيل لمياه الصنبور المكلورة من قبل النساء الحوامل اللواتي لديهن معدلات عالية للإجهاض والعيوب الخلقية في الأجنة.
- والمشكلة الأكثر وضوحًا مع الكلور في الماء هي أنه يترك طعمًا غير سار ورائحة غير مرغوب بها حيث يمكن أن يغير الكلور طعم الماء وطعم القهوة والشاي والمشروبات الأخرى.
- كما يتم امتصاص الكلور من مياه الشرب وكذلك استنشاقه في الاستحمام.
- ويجعل الشعر والجلد يصاب بالجفاف بعد الاستحمام.
- فالمشكلة ليست فقط في مياه الشرب ولكن أيضًا في ماء الحمام لأنه قد يؤدي الاستحمام في المياه المكلورة إلى امتصاص الجلد لمادة الكلور بل ويتبخر أيضًا في الحمام ويتم استنشاقه مما يؤذي الرئتين، وهذا يعني أن معظم التعرض اليومي للكلور يأتي من الحمام.
- تم ربط بعض الأمراض المسؤولة عن العقم والانجاب بشرب الماء المكلور.
- وقد يُسبب وجود كميات زائدة من الكلور في الماء إلى مشاكل في جهاز المناعة.
- يعمل وجود الكلور في الماء إلى تدمير فيتامين E في جسم الإنسان كما يمكن أن يُسبب النقص في فيتامين B12.
- كما أن كلورة حمامات السباحة الداخلية مضر جدًا لأن الكلور يتبخر من المياه بنسبة 70% مما يُعرض للإصابة بأمراض الجهاز التنفسي.
- ويُسبب الكلور في حمامات السباحة إلى تآكل المعدات والأنابيب والسيراميك على المدى الطويل.
- كما يؤثر استنشاقه على الغشاء المخاطي في الأنف ويؤثر على العيون والأذنين.
- إن زيادة كمية الكلور في الماء تؤدي إلى الفشل الكلوي وأمراض القلب واضطراب العظام.
- وإن التعرض لغاز الكلور المتبخر من المياه وزيادة كمية الكلور في المياه تؤدي إلى اضطرابات في الجهاز الهضمي وإلى الإصابة بآلام المعدة مع القيء والغثيان.
