آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات بی‌کربنات، یون‌های کلسیم، منیزیم و غیره ‌است. سختی بطور عمده بر اساس دو فلز کلسیم و منیزیم سنجیده می‌شود. سختی کل مجموع مقدار کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg) می‌باشد و معمولاً به صورت میلی‌گرم در هر لیتر آب بیان می‌شود. به‌طورکلی، آب با سختی کل کمتر از mg/L 100 به عنوان آب نرم و با سختی کل بیشتر از mg/L 100 به عنوان آب سخت در نظر گرفته می‌شود.هر دو عنصر کلسیم و منیزیم مواد معدنی ضروری هستند و مصرف متناسب آن‌ها به سلامت انسان کمک می‌کنند. اما مصرف بیش از حد هر دو ماده مغذی می‌تواند منجر به پیامدهای نامطلوب نظیراختلال در گوارش غذا و یا به‌وجود آمدن سنگ کلیه شود. بنابراین، تجزیه و تحلیل سختی آب معدنی، امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر مرئی− ماواءبنفش UV-Visible می توان سختی کل در آب را اندازه گیری کرد.

دستگاه طیف سنج مرئی− ماوراء بنفش یا Ultraviolet-Visible Spectrophotometry یکی از تجهیزات آنالیتیکال رایج و پرکاربرد در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی است. این دستگاه در بسیاری از آزمایشگاه‌ها برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی مواد آلی و معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه بر پایه برهم‌کنش نور و ماده، برای اندازه‌گیری انتقال یا جذب یک نمونه به عنوان تابعی از طول موج طیف الکترومغناطیسی و تعیین کمی و کیفی مواد مختلف مورد قرار استفاده می‌گیرد. در طیف الکترومغناطیسی منطقه ماوراء بنفش در محدوده بین ۱۹۰ تا ۳۸۰ نانومتر و ناحیه مرئی بین nm 750-380 قرار دارد. دستگاه آزمایشگاهی مرئی− فرابنفش در زمینه‌های مختلف از جمله کشاورزی، محیط زیست، مواد غذایی، داروسازی، پتروشیمی و آزمایشگاه های تحقیقاتی به‌کار می رود.

کاربرد دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Vis در آنالیز سختی آب

در یک مطالعه، با استفاده از دستگاه UV-Vis سختی کل هفت برند آب معدنی و همچنین آب شیر مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد چهار نمونه از آب‌های معدنی نرم و سه نمونه دیگر سخت هستند. علاوه بر تفکیک نمونه‌ها به آب نرم و سخت، نتایج حاکی از آن بود که تفاوت‌هایی در سختی کل همه نمونه‌ها وجود داشت. بررسی سختی کل آب شیر در یک دوره دو هفته‌ای نیز روند تغییر سختی کل آب را نشان داد که بر اساس آن می‌توان گفت سختی کل آب شیر به طور کلی در محدوده ۳۰ میلی‌گرم در لیتر و ثابت است. بنابراین، دستگاه طیف سنج UV-Vis قادر به آنالیز سختی کل آب است و سیستمی ایده آل و مناسب برای این آزمایش است.