Жесткая вода

жесткая водаОт качества потребляемой воды напрямую зависят здоровье людей и длительность эксплуатации бытовых приборов. Чем жидкость плотнее, тем больше проблем возникает. Поэтому так важно научиться определять степень жесткости и уметь ее понижать.

Что такое жесткость воды

На характеристики воды влияют многие факторы – уровень расположения источника в земле, обилие осадков в регионе, степень испарения влаги. Мягкость напрямую зависит от процентного содержания пород в составе жидкости. Жесткая вода это та вода, в которой присутствуют щелочноземельные металлы и соли (растворимые и нерастворимые).

Чем отличается жёсткая вода от мягкой

Любая жидкость в той или иной мере содержит соли и другие примеси. Ведь изначально, прежде чем попасть в дома, она находилась в земле. У воды нет ни цвета, ни запаха, поэтому определить ее химический состав визуально невозможно. Но отличие все же имеется.
Основными «виновниками» жесткости считаются соединения калия и магния. Чем больше данных солей в жидкости, тем актуальнее вопрос о рациональности использования воды для тех или иных целей.
Чтобы понять, чем в первую очередь отличается жесткая вода от мягкой, достаточно сделать пару глотков. Присутствие солей жесткости делает воду горькой на вкус.
Визуальные различия можно обнаружить только после кипячения. Если соли присутствуют, они выпадут осадком на дно, а также оставят след на стенках сосуда.

Чем опасна жесткая вода для человека

опаснаЕсли жесткая вода постепенно разрушает бытовые приборы (стиральные и посудомоечные машины, чайники), то можно представить, насколько вредной она оказывается для здоровья людей и животных.

  1. При ежедневном употреблении такой воды в организме накапливаются вредные соли, и внутренние системы не успевают их выводить. В результате развивается мочекаменная болезнь.
  2. Готовка белковой пищи в жесткой воде делает продукты плохо усвояемыми. Это может привести к нарушениям в работе желудочно-кишечного тракта.
  3. Компоненты моющих средств практически не растворяются в жесткой воде, превращаясь в «шлаки». Попадая на кожу, они забивают поры, становясь причиной различных дерматологических проблем.

Опасна жесткая вода и волосам. Мыльные шлаки и соли, содержащиеся в жидкости, оседают на прядях, покрывая их тонкой несмывающейся коркой. Это становится причиной обильной перхоти и выпадения волос.

Виды жесткости воды

Жесткая, как и мягкая вода, если она максимально не очищенная, содержит невидимые глазу примеси. Именно количественное присутствие в жидкости элементов таблицы Менделеева позволяет классифицировать воду на группы.
Как упоминалось выше, у жесткой воды высокий процент содержания солей. Их список может быть различен, но, как правило, количественный состав железа, марганца и других подобных элементов невысок.
Основной причиной образования жесткости являются соли магния и кальция. По типу соединений химических элементов ученые делят жесткую воду на виды.

Постоянная жесткость некарбонатная воды

Буквенно данный вид жесткости обозначают «GH». Постоянной характеристику называют потому, что присутствующие в составе воды сульфаты, хлориды и другие соединения кальция и магния при кипячении в осадок не выпадают.
Как бы ни полезны были человеческому организму данные химические элементы, некарбонатная вода имеет отрицательное значение для здоровья. При частом употреблении такой жидкости идет накопление солей, что приводит в итоге к развитию мочекаменной болезни.

Временная жесткость карбонатная

В данной воде, обозначаемой «KH», кальций и магний содержатся в виде гидрокарбонатов, от которых легко избавиться в процессе кипячения. Эти соли оседают накипью на стенках чайника, кастрюли.
По основному параметру жидкости – уровню pH определяют, насколько карбонатная вода пригодна для употребления в пищу и технических нужд.

Общая жесткость воды

В воде из любого источника присутствуют соли как выпадающие в осадок, так и остающиеся в неизменном виде. Поэтому нормы пригодности определяют по общей жесткости воды, получаемой путем сложения временной и постоянной составляющих.
Многие потребители задумываются о том, какая вода считается наиболее жесткой. Максимальное количество растворенных солей присутствует в океанской и морской воде. Суммарная жесткость подземных источников выше той, что определяется в поверхностных водах.

Какие соли обуславливают жесткость природной воды, откуда они берутся

соль в водеНесмотря на простую формулу, H2O каждого региона отличается по качеству и вкусу. Связано это с тем, что состав грунта, с которым соприкасается вода, не однотипен. Независимо от того, расположен источник на поверхности или под землей, жидкость вбирает в себя частички грунта.
Наиболее подвластны вымыванию пласты гипса, известняка, доломитов. Это минералы, по химическому составу относящиеся к классу карбонатов. Чем больше вода содержит их элементов (солей Ca и Mg), тем она жестче.
Присутствие в жидкости кальций-магниевых составляющих можно определить практическим путем:

  • жесткая вода имеет свойство ухудшать качество тканей во время стирки; поэтому моющего средства затрачивается больше;
  • катионы кальция входят в реакцию с белковыми продуктами; это мешает овощам и мясу развариваться, а чай на жесткой воде приобретает неприятный привкус;
  • чем больше в жидкости анионов жесткости, тем сложнее мыть голову – вода оставляет на волосах маслянистую пленку.

Карбонатная жесткость становится причиной плохой теплопроводности радиаторов отопления и укорачивает срок эксплуатации котлов.

От чего зависит присутствие соли жесткой в воде

Вода может быть очень жесткой, средней, умеренной. На этот показатель влияет процентное содержание солей. Их же количество зависит от таких факторов:

  • химических составляющих ископаемых залежей, через которые течет река;
  • степени растворимости пород;
  • уровню залегания пластов.

Даже сезонность оказывает свое влияние. В зимний период процентное содержание химических элементов выше. Талые потоки весной, попадая в грунтовые воды, разжижают их состав, понижая тем самым уровень жесткости.

Предельно допустимое содержание солей жесткости в воде

Питьевая и техническая вода, которой пользуются люди, нормируется государственными стандартами. Эти документы определяют степень жесткости воды по допустимому количеству в ней ионов кальция и магния. Предел для Ca составляет 20,04 мг/л, для Mg12,16 мг/л. Превышение этих показателей наносит вред здоровью.
Взяв за основу указанные параметры, определяют степень жесткости жидкости.

Таблица 1

Показатели предельного содержания солей

 

Степень жесткости воды

Соли, мг-экв/л

Мягкая

1,5 – 4

Средней жесткости

5 – 8

Сильно жесткая

9 – 12

Сверх жесткая

Свыше 12

Вода, поступающая в квартиры централизованно, имеет среднюю степень жесткости. Об этом можно судить по небольшому налету на кране. Мягкой считается талая, дождевая, кипяченая, дистиллированная жидкость.

Как определить жесткость воды

Существует несколько вариантов для самостоятельного определения жесткости воды. Рассмотрев их, каждый выберет для себя наиболее приемлемый способ.

Измерение жесткости воды

Если имеется возможность заказать лабораторные исследования потребляемой воды, это будет самый легкий (хоть и затратный) путь. В домашних условиях можно воспользоваться специальными приборами и приспособлениями.

  1. Спектроанализ, солемер и другие аналогичные устройства покажут не только содержание солей в жидкости, но и другие полезные параметры. Правда, придется сначала купить такой прибор и научиться с ним работать.
  2. В продаже есть экспресс-тесты, которыми пользуются аквариумисты. С их помощью следят за качеством жидкости в домашних водоемах. Их же можно применить для проверки поливной и питьевой воды.
  3. В аптеке продаются специальные медицинские полоски, позволяющие установить наличие солей в жидкости с максимальной точностью.

Каждый из описанных способом поможет определить присутствие солей жесткости. Но еще необходимо знать, карбонатная вода или нет.

Как определить жесткость воды по формуле

Одним из указанных выше способов определяют, жесткая или мягкая вода. Важна также информация о виде жесткости, которую вычисляют по формулам.
Сначала просчитывается жесткость общая:
где [Ca2+]; [Mg2+] – ионы солей (концентрация выражена в мг-экв/л);
m(Ca2+); m(Mg2+) – присутствие ионов в миллиграммах;
V(H2O)объем тестируемой жидкости (л);
Э – эквивалент ионов Ca и Mg (они приведены выше по тексту).
Выяснив общую жесткость, приступают к определению ее составляющих. Для карбонатной используют такую формулу:
Некарбонатную узнают вычитанием карбонатной составляющей из общего показателя жесткости.

Действующие нормативы жесткости воды

Проведя расчеты и измерения качества потребляемой в быту жидкости, сравнивают данные показатели со стандартными нормативами. Они различны для технической воды и той, что употребляют в пищу.

Таблица 2

Нормы жесткости для технической воды

Давление, МПа

Норма жесткости, мкг-экв/дм3

1,4

15-20

2,4

10-15

3,9

4-10

Когда речь идет о жидкости для технических нужд, за основу берут нормативы, устанавливаемые для котлов. Меньший из показателей определен для агрегатов, работающих на жидком топливе. Больший – для всех других типов котлов.

Таблица 3

Нормы жесткости для питьевой воды

Тип жидкости

Допустимое наличие, мг/л

магния

кальция

Сетевая вода

50

Бутилированная

5-65

25-130

Постоянно используемая для питья

10-30

20-80

Общая жесткость питьевой воды по нормативам ЕС не должна превышать 1,2 мг-экв/л. Если жидкость используется для приготовления пищи, допустимый параметр Жо = 7-10 мг-экв/л.
Когда жидкость дает осадок, возникает вопрос, можно ли пить такую жесткую воду. Небольшое количество солей (по рекомендациям ВОЗ) должно попадать в организм человека. Если параметр жесткости не выходит за пределы допустимых нормативов, такую воду можно употреблять.

Как понизить жесткость в питьевой воде

Именно мягкая вода становится причиной вымывания из организма кальция, что приводит к разрушению зубов и костей. Но и чрезмерно насыщенная солями также вредна организму.
Для того чтобы используемая в быту вода жесткая соответствовала предельным нормативам, ее умягчают, применяя различные установки:

  • фильтрацию «обратный осмос»;
  • ионообменники с компонентными смолами;
  • фильтры, замещающие в жесткой воде вредные ионы полезными солями натрия.

Если контролировать степень жесткости используемой жидкости, предпринимать меры по ее смягчению, можно избежать многих проблем со здоровьем и надолго сохранить в рабочем состоянии бытовую технику.

Ссылка на основную публикацию