О жесткости воды. От чего зависит жесткость воды

Твердость определяется концентрацией катионов кальция и магния в растворе и определяется в СИ как моль на кубический метр (моль/мл). Однако чаще всего используется другая единица измерения: эквивалент миллиграмма на литр (мг-экв/л). 1 мг-экв / л = 20,04 мг кальция или 12,16 мг магния / литр жидкости.

Чтобы правильно рассчитать уровень жесткости, необходимо определить концентрацию катионов кальция и магния. В настоящее время это число задается в следующих единицах измерения.

• Моль/м3 (моль на кубический метр) — применялся в России до 2014 г.
• °Ж (градус жёсткости) – данная единица измерения используется в России с 2014 г.
• dH (немецкий градус) — единица измерения используется в странах Европы.
• fo (французский градус) — также применяется в европейский странах.
• ppm CaCO3 (американский градус) — единица измерения используется в североамериканских штатах.

Отметим, что в нашей стране с 1952 года используется только выражение общая жесткость моль/м3. До этого он исчислялся в градусах, как и современный немецкий градус.

Международный стандарт расчета твердости, выраженной в градусах (°J), действует в России с 2014 года. Один градус соответствует ½ миллилитра на литр жидкости, что позволяет легко рассчитать уровень концентрации вещества в жидкости.

Причины появления жёсткости воды

Когда вода перерабатывается в природе, жидкость превращается в пар, который поднимается в верхние слои атмосферы. При конденсации она выпадает в осадок и не содержит примесей, влияющих на твердость, но, проходя через земную кору, она растворяет различные горные породы, включая калий и магний. По мере того, как эти элементы просачиваются в воду, жесткость увеличивается. В море это всегда затруднительно из-за высокой концентрации хлорида натрия.

Если необходимо снизить концентрацию ионов калия и магния, можно использовать различные методы для уменьшения количества примесей соли.

Международный стандарт расчета твердости, выраженной в градусах (°J), действует в России с 2014 года. Один градус соответствует ½ миллилитра на литр жидкости, что позволяет легко рассчитать уровень концентрации вещества в жидкости.

Как измеряется жесткость воды?

Жесткость воды определяется концентрацией ионов кальция и магния. Согласно международной методологии, жесткость измеряется в молекулах на м³.

В России жесткость воды измеряется в миллиграммах на литр (мг-экв/л).

По жесткости различают следующие типы воды

В России, согласно гигиеническим нормам, жесткость водопроводной воды для питья не должна превышать 7 мг-экв/л.

Однако обратите внимание, что даже вода с жесткостью менее 7 может иметь мутный осадок. Значение жесткости указывает на безопасность воды с точки зрения жесткости, а не на наличие или отсутствие осадка.

Инструменты для определения жесткости

Во многих случаях может потребоваться точная информация о жесткости воды.

• Для подбора подходящей воды в аквариуме
• Для планирования срока чистки кофемашины или кулера для воды
• Для точной дозировки средств от накипи для стиральной и посудомоечной машин
• Для подбора подходящего фильтра для воды

Один из вариантов. Лаборатория.

Самый точный и самый дорогой способ определения значений твердости — обратиться в специализированные лаборатории. Там вам сообщат о щелочности, значении pH, нитратах, пестицидах, органических примесях и других параметрах, которые могут быть полезны.

В зоомагазинах можно найти специальные тест-полоски для измерения жесткости аквариумной воды.

Они стоят достаточно дорого, но нужно знать, как правильно их использовать.

Метод 3 (неправильный метод). TDS-метр.

Это специальный прибор, который измеряет проводимость воды. Однако его часто используют для измерения твердости, что неверно. В зависимости от температуры и солености воды он может давать неверные результаты.

Вывод

Жесткость воды является важным показателем ее качества. Она важна как для бытовых, так и для питьевых целей. Наличие осадка указывает на высокую концентрацию магния и кальция в воде.

В нашей стране жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг-экв/л. Однако даже вода с низкой жесткостью может содержать грязь.

Многие производители бутилированной питьевой воды указывают на своих этикетках неточные значения жесткости.< 7 мг-экв/л. Поэтому, чтобы измерить точное значение, нужны специальные исследования.

Автор: VodaBreeze.ru ВНИМАНИЕ! При копировании данного материала, пожалуйста, указывайте ссылку на сайт vodabriz.ru.

Можно ли пить горячую воду, чтобы уменьшить чувство голода? Может ли горячая вода помочь в потере веса? Узнайте в этой статье.

Системы катионного умягчения воды в настоящее время чаще всего используются для умягчения воды в быту. Их относительно компактная конструкция, длительный срок службы и простота «перезарядки» по истечении срока годности заливочной смолы делают их идеальными для квартир и домов отдыха.

Во всем мире для измерения жесткости используются различные значения. В России Госстандарт устанавливает следующие значения — моль на кубический метр. Значение твердости выражается в молекулах на кубический метр и эквивалентно значению твердости в миллиграммах на литр. На Западе используются немецкие (d°, dH), французские (f°) и американские (ppm CaCO3) марки.

Для обеспечения комфорта аквариумных рыб важно использовать воду оптимальной жесткости с хорошим кислотно-щелочным балансом. Известняк и мрамор используются для повышения жесткости воды. Чем мягче вода, тем быстрее наступает жесткость. Другой метод — химический, при котором используется хлорид кальция и магния. Максимальный результат достигается при одновременном использовании обоих препаратов.

Для снижения жесткости воду необходимо кипятить. Сколько времени это занимает? Обратите внимание, что для снижения жесткости в два раза воду необходимо кипятить не менее 30 минут. Другой метод — замораживание. Вода разливается в пластиковые контейнеры и помещается в морозильную камеру. Затем лед тает, а полученная вода используется в пищу или для других целей.

Чем больше объем воды, тем проще использовать специальное оборудование. Установки обратного осмоса стали популярны в домашних хозяйствах в последние годы. Для расчета необходимого количества водопроводной воды используется одна формула — вычесть количество водопроводной воды из конкретного количества полученной жесткости.

Методы смягчения часто используются в комбинации. Например, часть соли жесткости удаляется путем реагентной обработки, а другая часть — путем катионного обмена. Ниже приведена формула для методов умягчения содой и известью

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2H2O

В результате Mg(OH)2 застывает и выпадает в осадок. Затем добавляется Na2CO3 для удаления твердости карбоната. Результирующая химическая реакция:.

Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3+Na2SO4 и Na2CO3+CaC12 = CaCO3+2NaCl.

В результате образуется углекислый газ, который выпадает в осадок. Реагенты вводятся в разные зоны.

• хлор – во всасывающие трубопроводы;
• коагулянт – в трубопровод перед смесителем либо непосредственно в смеситель;
• известь – вместе с коагулянтом;
• уголь активированный – перед фильтрами;
• хлор и аммиак – в фильтрованную воду.

Опреснение, обессоливание, удаление растворенных газов, железа и стабилизация — это специальные методы очистки. Если для снижения жесткости используется технология катионного обмена или ионного обмена, то это опреснение. Вода на выходе не содержит ни анионов, ни катионов соли.

Как измерить жесткость

Для оценки жесткости воды используются следующие методы

1. Комплексонометрическое титрование трилоном Б. Метод сложный и самый точный.
2. Покупные тесты. Не на 100% точные, зато простые и недорогие.
3. Измерение электропроводности. Используйте кондуктометр.
4. С помощью ионометра и ионоселективных электродов.
5. С применением методики титрования соляной кислотой проб воды. Сложный и не очень точный метод. То же самое можно сказать о тестах с применение хозяйственного мыла.

Титрование — это добавление реагента в воду до нужной концентрации. Концентрация солей жесткости определяется в зависимости от реакции реакции на воду. Приготовить реактив просто — достаточно смешать дистиллированную воду и кислоту в указанных пропорциях. Готовые растворы не опасны.

Проще использовать готовый текст. Для этого налейте 5 мл воды в стакан с кожурой, добавьте содержимое теста до влажных капель и перемешивайте воду после каждой капли. Делайте это до тех пор, пока цвет не станет зеленым, а не розовым.

Жесткость воды — один из ключевых параметров, на который обращают внимание потребители. Насколько это важно? Правильно ли вы считаете жесткость воды? Проверьте.

Способы определения уровня жесткости воды

Хотя точную концентрацию примесей в воде можно определить только в лаборатории или с помощью специального оборудования, насыщенная вода имеет несколько характерных особенностей.

• овощи, крупы и мясо в жесткой воде плохо развариваются;
• мыло не пенится;
• чай заваривается дольше;
• ткани теряют мягкость после стирки;
• горький или меловый привкус;
• накипь образуется в чайнике, стиральной машине и на трубах.

Несознательные компании могут сэкономить на уборке и должны сами контролировать цену твердости. Существует несколько способов определения концентрации соли. Анализ H2O проводится во всех санитарно-эпидемиологических станциях и других лабораториях. Если результаты теста показывают уровень соли выше нормы, вы можете сослаться на официальные документы, чтобы обратиться в суд.

Вы можете самостоятельно проверить уровень жесткости с помощью электролитов, но они чаще используются в промышленности. Также используется TDS-3. Он обеспечивает косвенную оценку мягкости водного раствора путем определения его полного разрушения. Он часто используется для контроля количества примесей в скважинах, буровых, бассейнах и домашних аквариумах.

Самым дешевым и простым методом является тестирование с помощью ленты. При смачивании ленты появляется цвет, соответствующий уровню загрязнений.

Методы устранения жесткости воды

Снижение концентрации примесей в растворе может быть осуществлено несколькими способами.

Катионирование

Ионный обмен — это метод снижения содержания вредных соединений. Этот метод основан на замещении катионов натрия или водорода на катионы кальция и магния в растворе. Когда жесткая вода проходит через катиониты, происходит реакция катионного обмена, в ходе которой образуется абсорбция Ca2+ и Mg2+, которые задерживаются в субстрате. Катионы Na+ или H+, не образующие накипи, проходят через раствор.

Для повышения эффективности очистки воды катионирование часто сочетают с другими процессами или проводят на разных стадиях с различной концентрацией катионообменных смол на каждой стадии.

Вода пружинит, обмениваясь катионами.

Термоумягчение

Термическое размягчение — самый простой метод, используемый в домашних условиях, подходит только для углеродистой твердости. В процессе кипячения соединения распадаются, и вода становится пригодной для питья.

Недостатком термического размягчения является то, что оно подходит только для удаления углеродных соединений.

Кипячение — самый простой способ смягчения воды в домашних условиях.

Реагентное умягчение

Добавьте в воду пищевую соду, известь или ортофосфат натрия. Соли кальция и магния реагируют с этими веществами, образуя твердые частицы, которые можно отфильтровать. Этот метод подходит для промышленного производства.

Недостатком использования реагентов с реактивами является скорость фильтрации и его замена каждые 5-7 лет.

Схемы водоснабжения с реагентами для частных домовладений.

Обратный осмос

Этот метод позволяет очистить жидкость от 99% всех примесей. Для этого раствор проходит через полупроницаемую мембрану под высоким давлением. Обратный осмос используется в бытовых очистителях, а фильтр под раковину Chumeni можно приобрести в интернет-магазине QUANTA+. В производстве используются мембраны различных размеров, очищающие до 40% примесей.

Фильтры обратного осмоса.

Электродиализ

Водный раствор помещается в емкости, разделенные несколькими мембранными перегородками. Стерильная вода не проводит электричество. Когда раствор пропускает ток, ионы притягиваются и осаждаются на противоположно заряженной мембране. Количество вредных соединений уменьшается. Этот метод позволяет очищать воду без использования реагентов.

Недостатком электролиза является накопление солей в мембране. Из-за концентрации нерастворимых веществ компоненты необходимо часто заменять. Кроме того, вода должна быть предварительно обработана для удаления коллоидных соединений.

Дистилляция

Дистилляция редко используется для смягчения. Раствор нагревают до 100°C. Соединения с самыми низкими точками кипения испаряются, а соли остаются в растении после испарения жидкости. Образовавшийся пар охлаждается. Такая смягчающая вода содержит примеси, безвредные для человеческого организма.

Дополнительная информация

Интересные факты о водоподготовке:.

1. Во многих странах существовала традиция бросать серебряные монеты в колодец. Серебро реагирует с солями, но не со всеми. Основная причина отказа от использования этого металла в очистке — токсичность. По нормам СанПиН серебру присвоен 2-й класс вредности, но оно опасно только при накоплении вещества в организме.
2. Неочищенная вода была причиной многих эпидемий тифа, холеры и других заболеваний, а также низкой продолжительности жизни из-за увеличения количества вредных соединений в организме. Человечество пыталось создать очистительные сооружения начиная с древних времен. В Египте изобрели первые методы фильтрования.
3. Существует миф, что нельзя кипятить воду несколько раз, потому что в ней образуются вредные вещества, но это не так. Состав раствора от повторного нагревания не изменяется.
4. Многие считают, что бутилированная вода чище фильтрованной, но уровень содержания примесей у них одинаковый.

Специалисты KVANTA+ могут выбрать подходящую систему очистки. Перед покупкой стоит узнать содержание солей в воде, так как фильтры улавливают не все соединения.

Вода считается мягкой, если ее жесткость составляет до 4 миллиграмм-эквивалентов/литр — 4-8 миллиграмм-эквивалентов/литр — умеренно жесткая — 8-12 миллиграмм-эквивалентов/литр — жесткая — более 12 миллиграмм-эквивалентов/литр — очень жесткая.

Жесткость: виды

В зависимости от количества примесей вода может быть классифицирована как

Мягкий. Соответствует небольшому проценту микроэлементов в составе. Его получают с помощью различных процессов, таких как специальная фильтрация, дистилляция и многократное кипячение, при котором под воздействием тепла выпадают в осадок карбонаты. Дождевая вода — самая мягкая. Стоит отметить, что он оказывает благотворное влияние на кожу, волосы и общее состояние здоровья.

Значение. Он является наиболее распространенным и считается приемлемым для бытового и промышленного использования. Именно поэтому жидкость такого качества проходит по городским трубопроводам, а в некоторых случаях и по частным трубопроводам. Идеально подходит для приготовления пищи. Вода из большинства открытых природных водоемов также преимущественно средней жесткости.

Сложность. Примеси растворяются искусственно или вода проходит через слои почвы и быстро приобретает высокую концентрацию. Морская вода может рассматриваться как наиболее распространенный вариант.

Не существует единой единицы измерения или стандарта для всего мира. Однако в России строгие стандарты, определенные ГОСТ 31865-2012, были введены в 2014 году. В нормативных документах индексы выражаются в градусах и обозначаются в °Дж. Это соответствует мг-экв/л. Давайте посмотрим на таблицу стандартов, принятых в нашей стране и в США.

Предельные значения в России (мг-экв/л).

Как видите, российские требования гораздо более щедрые. Именно поэтому приборы американского производства имеют гораздо меньше контактов с трубами, чем на родине.

Сравнивая европейские показатели с Германией в качестве примера, мы сталкиваемся с той же проблемой. Существуют очень гибкие рамки для среднего качества. Таким образом, почти вся водопроводная вода соответствует нормам.

Однако употребление таких жидкостей небезопасно, поэтому не полагайтесь на правительственные постановления. Для этого установите систему фильтрации. Свяжитесь с компанией Homeland Water для получения услуг по установке полной системы фильтрации в вашем регионе.

Нормы для питьевой воды

Этот показатель не регулируется ГОСТом, Всемирной организацией здравоохранения или Samping. Согласно ее рекомендациям, литр питьевой воды не должен содержать более 30 мг магния и 80 мг кальция. Однако САНПИН 2.1.4.1074-01 устанавливает максимум 50 мг для отложений магния, но соли кальция не регламентируются. Однако он указывает общую твердость — до 7 градусов.