Tofauti Muhimu – Maji Magumu dhidi ya Maji Mazito
Tofauti kuu kati ya maji magumu na maji mazito ni muundo wao kwani aina zote mbili, "maji magumu" na "maji mazito" hurejelea maji yenye atomi mbili za haidrojeni na atomi moja ya Oksijeni kwenye molekuli ya maji. Tunapozingatia muundo wa molekuli ya maji mazito, ina atomi nyingi za Deuterium kuliko atomi za hidrojeni. Muundo wa molekuli ya maji magumu ni sawa na maji ya kawaida, lakini utungaji wake wa madini (Magnesium-Mg na Calcium – Ca) ni wa juu zaidi kuliko maji laini.
Maji Mazito ni nini?
Molekuli ya maji ina atomi mbili za haidrojeni na atomi ya oksijeni. Hidrojeni ina isotopu tatu; protium (99.98%), deuterium na tritium. Protium ina elektroni moja na neutroni moja. Deuterium ina nyutroni kwenye kiini pamoja na elektroni na protoni. Deuterium ni nzito maradufu kuliko atomi ya hidrojeni iliyo nyingi zaidi.
Maji mazito yana idadi kubwa ya atomi za deuterium kuliko atomi ya kawaida ya haidrojeni. Kwa hiyo, uzito wake wa Masi na wiani ni wa juu kuliko maji ya kawaida. Inasemekana kwamba msongamano wa maji mazito ni mara 11 zaidi ya maji ya kawaida.
Sampuli ya kihistoria ya "maji mazito", yaliyopakiwa kwenye kibonge kilichofungwa.
Maji Magumu ni nini?
Kwa ujumla, maji yana kiasi fulani cha madini kama vile Magnesium, Calcium na Potassium. Lakini, maji magumu yana madini mengi, hasa Magnesium (Mg) na Calcium (Ca) kuliko maji ya kawaida (maji laini). Kutokana na ukweli huu, ugumu wa maji ngumu ni mkubwa zaidi kuliko ugumu wa maji ya kawaida. Hii hutokea wakati maji ya usoni yanapotiririka kwenye udongo hadi kwenye tabaka la maji ya chini ya ardhi kwa kuyeyusha madini hayo kwenye maji yanayotiririka bila malipo.
Maji magumu hayaleti madhara yoyote kwa afya ya binadamu, lakini husababisha matatizo mengi ya ziada kama vile kuacha amana za rangi nyeupe kwenye vifaa vya kupikia au vya kuchemsha, sakafu ya bafuni na kwenye mabomba ya maji.
Kuna tofauti gani kati ya Maji Ngumu na Maji Mazito?
Ufafanuzi wa Maji Magumu na Maji Mazito
Maji mazito: Maji mazito ni maji yenye idadi kubwa ya atomi za deuterium, zinazotumika katika vinu vya nyuklia
Maji Magumu: Maji Magumu ni maji ambayo yana kiasi cha kutosha cha chumvi zilizoyeyushwa za kalsiamu na magnesiamu.
Sifa za Maji Ngumu na Maji Mazito
Muundo
Maji Mazito: Maji mazito yana sehemu kubwa ya Deuterium (yana nyutroni ya ziada katika nyuklia) kuliko maji ya kawaida. Ina atomi za hidrojeni na atomi za Deuterium zinazounda molekuli za maji zenye fomula ya molekuli kama D2O (Deuterium Oxide) na HDO (Hydrogen-Deuterium Oxide).
Maji Magumu: Katika kiwango cha molekuli, utungaji wa maji magumu ni sawa na ule wa maji ya kawaida (H2O). Lakini, ina madini zaidi; Magnesium na Calcium kuliko maji ya kawaida ya kunywa.
Sifa za Kimwili na Kemikali
Maji Mazito: Tabia za kimwili na kemikali za maji mazito ni sawa na maji ya kawaida, lakini yana thamani ya msongamano mkubwa. Uzito wa molekuli ya maji mazito hauonyeshi mabadiliko makubwa kwa sababu atomi moja ya Oksijeni huchangia karibu 89% kwa uzito wa molekuli. Sifa za kibayolojia za maji mazito ni tofauti na maji ya kawaida.
Maji Magumu: Ugumu ndio sifa kuu ambayo ni tofauti sana na maji ya kawaida.
USGS uainishaji wa ugumu wa maji
| Ugumu / mgl-1 | Asili ya maji |
| 0-60 | Maji laini |
| 61- 120 | Maji magumu kiasi |
| 121-180 | Maji magumu |
| < 180 | Maji magumu sana |
Kikomo kinachopendekezwa cha ugumu katika maji ya kunywa ni 80-100 mgl-1
Athari ya Kiafya
Maji Mazito: Kiasi fulani cha Deuterium kipo katika mwili wa binadamu, lakini kiasi kikubwa cha Deuterium husababisha madhara ya kiafya katika mwili wa binadamu, inaweza hata kusababisha kifo.
Maji Ngumu: Maji magumu hayana madhara ya kiafya katika mwili wa binadamu, lakini husababisha matatizo mengine kama vile kuziba mabomba ya maji na kuacha madini kwenye hita, vifaa vya kupikia na sakafu ya bafu. Ili kuondokana na matatizo haya yanayosababishwa na maji magumu, madini huondolewa. Hii inaitwa softening. Njia madhubuti inayotumika sana ni resini za kubadilishana ioni kama laini.
Picha kwa Hisani: “Kudondosha bomba 1” na Mtumiaji:Dschwen – Kazi yako mwenyewe. (CC BY-SA 2.5) kupitia Wikimedia Commons “Deuterium oxide Norsk” na Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) – Kazi yako mwenyewe. (FAL) kupitia Commons
