Звичайна вода складається не тільки з атомів водню і кисню, в ній так само присутня велика кількість різних домішок. Саме наявність домішок визначає жорсткість води, а одиниці вимірювання (° Ж - градус жорсткості) показує, наскільки цей показник перевищує допустимі норми.

Жорсткість води потрібно визначати не тільки інженерам, які займаються прокладкою комунікацій, а й звичайної людям в побуті. Якщо ми використовуємо електричний чайник або пральну машину з функцією нагріву води, то все це може вийти з ладу, якщо даний показник буде занадто високий. Навіть добре розчинити мило в такій воді у вас навряд чи вийде.

Про те, як визначити рівень жорсткості водопровідної води, а також про методи боротьби з великим вмістом домішок буде детально розказано в даній статті.

Жорстка і м'яка вода - в чому різниця

На кількість солі у воді впливає наявності розчинених в ній елементів кальцію і магнію. Значно підвищити цей показник може також наявність гідрату заліза, вміст якого в артезіанських водах буває надмірною.

У тому випадку, коли таких домішок міститься незначна кількість, її називають "м'якою". Цей показник зазвичай розділяється на 3 категорії:

• М'яка.
• Середня.
• жорстка.

М'яка - це дощова або отримана в результаті перегонки рідина. У такій воді практично відсутні мінеральні домішки.

У більшості випадків вона може вийти і в результаті тривалого кип'ятіння або додавання спеціальних хімічних реагентів.

Середня - зустрічається найчастіше у водопровідних системах, а також у джерельній і артезіанську воду.

Жорстка - до даної категорії відноситься морська, океанська, а також вода витікає з пластів породи багатою мінеральними відкладами. У ній може бути розчинена велика кількість солей. Якщо брати в процентному співвідношенні, то солоність може досягати до 33% від загального обсягу.

Розглянемо різновиди жорсткості

Цей показник прийнято розділяти на наступні категорії.

• Постійна - є незмінним показником, який залежить від вмісту сульфатів і хлоридів.
• Тимчасова - обумовлена ​​змістом бікарбонатів кальцію і магнію. Назву цей вид жорсткості отримав за здатність практично повністю нейтралізуватися в результаті кип'ятіння.
• Жорсткість загальна - виходить в результаті додавання показників постійної і тимчасової.

Для того щоб точно визначити цей показник, необхідно знати якими одиницями вимірювання це можна зробити.

Одиниці виміру жорсткості

Для правильного підрахунку рівня жорсткості необхідно визначити концентрацію катіонів кальцію і магнію. В даний час цей показник визначається в наступних одиницях виміру:

• Моль / м3 (моль на кубічний метр) - застосовувався в Росії до 2014 р.
• ° Ж (градус жорсткості) - дана одиниця виміру використовується в Росії з 2014 р.
• dH (німецький градус) - одиниця вимірювання використовується в країнах Європи.
• fo (французький градус) - також застосовується в європейський країнах.
• ppm CaCO3 (американський градус) - одиниця вимірювання використовується в північноамериканських штатах.

Слід зазначити, що в нашій країні вираз загальної жорсткості моль / м3 стало використовуватися тільки з 1952 року. До цього часу розрахунки здійснювалися в градусах, які були рівні сучасному німецькому градусу.

З 2014 року в Росії діє міжнародний стандарт підрахунку жорсткості, який виражається в градусах (° Ж). Один градус дорівнює 1/2 миллимоля на літр рідини, тому підрахувати рівень концентрації речовини в рідині не складе великих труднощів.

Причини появи жорсткості води

При кругообігу води в природі рідина перетворюється на пару і піднімається у верхні шари атмосфери. Після конденсації вона випадає у вигляді опадів і не містить домішок впливають на жорсткість, але проходячи через шар земної кори, рідина розчиняє різні породи, в яких містяться калій і магній. Насичуючись цими елементами вода збільшує свою жорсткість. У морі вона завжди жорстка через велику концентрацію хлориду натрію.

При необхідності знизити концентрацію іонів калію і магнію, можна застосувати різні методи зменшення кількості сольових домішок.

Методи усунення жорсткості

Для боротьби з надмірним вмістом солей застосовуються такі методи:

• Кип'ятіння - повністю усуває тимчасову жорсткість. Даний процес супроводжується рясним випаданням осаду на дні і стінках резервуара, де відбувається кип'ятіння.
  
• Хімічним шляхом - зменшити кількість солей можна за допомогою гашеного вапна. Якщо до вапна буде додана сода, то можна позбутися і від постійної жорсткості
• Замороження - даний метод дозволяє легко впоратися з постійною жорсткістю. Щоб пом'якшити воду досить заморозити її до такого стану, коли буде не більше 10% води, а 90% льоду. Потім незамерзла рідина зливається, а вода в твердому стані розтоплюється і використовується за призначенням.
• Перегонка - все солі є нелетучими речовинами, тому досить воду спочатку перетворити в пар за допомогою нагрівання, а потім конденсувати.
• Електромагнітний спосіб - для пом'якшення рідини використовується електромагнітне поле. Даний спосіб зменшення солей у воді застосовується найбільш часто в котельних установках.
• Катіонний обмін - високоефективний спосіб очищення води від надмірної кількість солей. Очищення відбувається при пропущенні води через шар катіоніту.

Будь-який з запропонованих способів пом'якшення води дозволяє впоратися з високим рівнем цього показника, але для очищення від солей питної води хімічний спосіб зазвичай не застосовується.

Як впливає жорсткість на якість води

Жорсткість питної води впливає, перш за все, на її смакові якості. Поріг смаку іонів кальцію знаходяться в питній воді становить 2-6 мг-екв / л. Поріг смаку для іонів магнію значно нижче, тому найприємнішою на смак питною водою вважається та, в якій цей показник дорівнює від 1,6 до 3 мг-екв / л.

У деяких випадках вода з жорсткістю до 10 мг-екв / л може використовуватися в якості питної, але тривале її вживання може негативно впливати на здоров'я людини. Занадто жорстка вода небажана для застосування в пристроях нагріву рідини. Електричні чайники, бойлери, пральні та посудомийні машини обов'язково мають в своїй конструкції ТЕН, який в найкоротші терміни "обростає" відкладеннями, і процес нагріву рідини здійснюється менш ефективно.

Тривала експлуатація електро нагрівача зі значним шаром накипу призводить до перегріву елемента і виходу його з ладу. На щастя, для очищення від накипу досить розчинити 2 пакетика лимонної кислоти в 1 літрі води і добре прокип'ятити чайник або будь-який інший водонагрівач. Після чого слід ретельно промити прилад і використовувати його далі за призначенням.

Дивитися відео

Негативно впливає високий вміст солей води і на процес прання. Розчинення миючого речовини в воді багатою іонами калію і магнію призводить до надмірного утворення піни. Піна сприяє утворенню нальоту на елементах пральної машини, який також може негативно впливати на працездатність деяких вузлів цього побутового приладу.

Наслідки для здоров'я людини

При тривалому вживанні жорсткої води в організмі людини спостерігаються серйозні відхилення від норми, які перш за все виявляються в роботі наступних органів:

1. Шлунково-кишковий тракт (ШКТ) - при з'єднанні солей входять до складу жорсткої води з тваринними жирами утворюються солі жирних кислот, які огортаючи стінки шлунка і кишечника, перешкоджаючи нормальній ферментації і значно загальмовують перистальтику. В результаті в організмі накопичуються шкідливі речовини і шлаки, розвивається дисбактеріоз.
2. Робота суглобів - деякі види солей потрапляючи в організм людини утворюють неорганічні речовини, які з часом витісняють синовіальнурідину з суглобів. В результаті такого заміщення відбувається обростання суглобів кристалами, які викликають сильний біль при русі. Тривале вживання жорсткої води може призвести до захворювання артритом і поліартритом.
3. Серцево-судинна система - при значному збільшенні показника жорсткості питної води, робота серця погіршується, аж до прояву вираженої аритмії.
4. Стан шкірних покривів - жорстка вода призводить до передчасного старіння шкіри. Негативний вплив спостерігається як при прийомі рідини всередину, так і при митті посуду. При контакті кошти для миття посуду з жорсткою водою утворюється плівка, яка при осіданні на шкіру довгий час негативно впливає на верхні шари епідермісу.
5. Освіта каменів у нирках - дане твердження є міфом, який розвінчаний завдяки роботі вчених. Процес каменеутворення не залежить від якості питної води. Камені в нирках утворюються в основному через брак кальцію в організмі. В результаті дефіциту цього елемента відбувається вимивання його з кісток з осіданням в сечовивідної системі.

Дивитися відео

Всіх перерахованих недуг і хворобливих станів можна уникнути, якщо використовувати багатоступеневу фільтрацію води. Застосування таких пристроїв не буде коштувати занадто дорого, а ось лікування різних патологій може обійтися в значні суми грошей.

Методи визначення жорсткості води

Щоб уникнути негативного впливу на здоров'я жорсткої води, а також продовжити термін експлуатації нагріваючим приладів, необхідно визначити приблизну кількість солей калію і магнію розчинених в рідині. Зробити це на смак досить проблематично, адже зміни можуть бути виявлені таким способом тільки в разі перевищення певного значення.

Щоб визначити в домашніх умовах великий вміст солей калію, магнію і натрію можна скористатися такими способами:

• Спробувати розчинити мило у воді, якщо піна не утворюється, то вода дуже жорстка і вживати її не слід.
• Якщо в чайнику і інших приладах утворюється велика кількість накипу протягом невеликого проміжку часу, то вода, однозначно, перевищує безпечні показники цього значення.
• За допомогою індикаторних смужок можна більш точно визначити кількість солей в рідини, але такий метод потребує невеликих фінансових витрат. Для проведення досвіду достатньо опустити індикаторну смужку в воду на кілька секунд, а через хвилину порівняти її колір з наявної в інструкції таблицею.

Дивитися відео

висновок

Дуже важливо знати який жорсткості вода використовується для пиття, а так само в котлах опалення і в інших водонагрівальних приладах. Необхідність застосування точних одиниць вимірювання для проведення обчислень в домашніх умовах не завжди обов'язково.

У хімічній промисловості та на інших високотехнічних виробництвах, навпаки потрібно знати кількість розчинених у воді солей до міліграма, тому можна використовувати будь-які одиниці вимірювання цього показника, запропоновані в даній статті, щоб визначити і, при необхідності, знизити кількість солей у воді.

Дивитися відео