Жесткая вода чаще всего ассоциируется с накипью на дне чайника или ощущением мыла на руках после мытья рук, некоторые испытывают ощущение «жестких волос». По этому критерию люди обычно оценивают качество воды. В этой статье мы рассмотрим жесткость со стороны физики и химии, изучим ее свойства, разновидности, влияние на здоровье человека и способы ее устранения жесткости воды.
Соли жесткости
Отличия между жесткостью и мягкостью воды
Объем солевых примесей определяет количество находящихся в воде растворяемых веществ таких, как магний и кальций. Превысить норму примесей помогает попавший в гидрат железа, он в избытке содержится в водах, протекающий под землей.
Внимание! Воду считают жесткой, если в ней много примесей.
Количество соли влияет на свойство воды:
1.мягкая вода.
2.средняя вода
3. жесткая вода.
Дождевую воду либо перегоняемую жидкость считают мягкой, в ней очень мало минеральных примесей. Также показатель мягкости можно повысить, прокипятив воду, либо добавив в нее специальные химические добавки.
Вода, имеющая среднюю жесткость, протекает в водопроводе, в родниках и скважинах.
Вода, отличается повышенной жесткостью в океанах и морях. Также жидкость, берущая начало в глубинных пластах породы, обогащенных минеральными веществами. В составе воды выделяют много разных солей, они могут достигать тридцати трех процентов общего количества жидкости.
Типы жесткости воды. Уровень жесткости в воде бывает:
1.постоянным, то есть показатель остается неизменным и зависит от количества в воде хлоридов и сульфатов.
2.временным, то есть на жесткость влияют присутствующие в воде бикарбонаты кальция с магнием. Показатель жесткости можно полностью понизить, если жидкость вскипятить.
3.общим, когда складывают постоянный и временный показатель.
Для определения уровня жесткости применяют специальные единицы измерения.
Единицы, измеряющие жесткость.
Перед тем, как посчитать жесткость воды, определяют в каком количестве в воде содержатся катионы магния и кальция.
Количество элементов измеряют такими единицами:
1.Моль на метр кубический (моль/м3). Единица измерения была принята и применялась в России до 2014 года.
2.Градусом жесткости (Ж). Новая единица измерения, которой пользуются в России после 2014 года.
3.Немецким градусом (dH). Данная единица применяется в европейских странах.
4.Французским градусом (FO). Единица принята для определения показателя в Европе.
5.Американским градусом (ppm CaCO3). Данной единицей пользуются в США.
Справка! Жесткость воды в России, выраженную молями, стали применять с 1952-го года. До этого общая жесткость определялась градусами, которые были равны единице измерения в Германии.
На территории России принята единица измерения в градусах, которая соответствует международным стандартам подсчета. Градус равняется 0.5 миллимоля на один литр воды. Сделать подсчет количества примесей в жидкости может каждый самостоятельно.
Рассмотрим разновидности жёсткости
Этот показатель принято разделять на следующие категории.
- Постоянная – является неизменным показателем, который зависит от содержания сульфатов и хлоридов.
- Временная – обусловлена содержанием бикарбонатов кальция и магния. Название этот вид жёсткости получил за способность практически полностью нейтрализоваться в результате кипячения.
- Жёсткость общая – получается в результате сложения показателей постоянной и временной.
Для того чтобы точно определить этот показатель, необходимо знать какими единицами измерения это можно сделать.
Почему появляется жесткость
Жидкость с поверхности земли испаряется и мелкими частичками попадает в атмосферу. В процессе конденсации жидкость вновь попадает на верхние слои почвы в виде различных осадков. На поверхности земли вода не подвергается влиянию примесей, она мягкая. Когда жидкость просачивается сквозь земную кору, она присоединяет растворимые вещества, в составе которых присутствует магний с кальцием. Поэтому жесткость воды повышается. По этой причине скважинная вода и подземная более жесткая. Воды на поверхности земли отличаются повышенной жесткостью зимой, но талые воды весной понижают ее уровень.
Внимание! Морская вода имеет постоянно высокий уровень жесткости, потому что содержит в больших количествах хлорид натрия.
Чтобы понизить содержание кальция с магнием в воде, применяют разные способы.
Как снизить показатель жесткости.
В борьбе с высокой концентрацией примесей в воде считаются эффективными такие методы, как:
1.химический способ позволяет снизить объем растворенных солей посредством погашенной извести. Если добавить соду в известь, то можно устранить постоянную жесткость.
2.кипячение способно избавить от временной жесткости. Во время кипячения отмечается образование осадка на дне емкости.
3.метод заморозки воды устранит постоянную жесткость. Мягкость будет достигнута при появлении 90 процентов льда, и остатка воды 10 процентов. Воду нужно слить, а лед растопить и использовать по необходимости.
4.метод перегонки представляет собой превращение прогретой воды в пар, который далее конденсируют.
5.метод электромагнитный. В данном случае применяют магнитное поле, метод хорошо подходит для использования в больших котельных.
6.метод катионного обмена считается самым эффективным. Воду пропускают сквозь катионный слой.
Каждый метод хорошо справляется с задачей по уменьшению уровня жесткости воды.
Внимание! Для уменьшения жесткости питьевой воды не применяют химический метод.
Виды приборов для умягчения
Существуют несколько основных групп специализированных приборов. Одни способны смягчить напиток, который используется для приготовления пищи и питья. Другие – обеспечивают очищенным раствором бытовые приборы и позволяют мыться в чистой воде.
Выбор устройства зависит от финансовых возможностей и целей покупателя. В большинстве случаев приобретают следующие разновидности приборов:
- фильтры в виде кувшина;
- встроенное оборудование с несколькими степенями очистки;
- электромагнитные преобразователи.
Рассмотрим преимущества и недостатки каждого из представленных видов устройств.
Фильтр-кувшин
Этот вариант для смягчения часто выбирают жители квартир. Прибор представляет собой кувшин с отделением, куда заливается раствор. Он поступает через специальный картридж, содержащий уголь. Вещество задерживает крупные частицы, а в нижнее отделение кувшина поступает уже очищенный напиток. В зависимости от целей подбираются картриджи. Выпускаются и специальные фильтры для смягчения.
Преимущество устройства – недорогая стоимость, маневренность. Кувшин занимает мало места, его удобно взять на природу. К недостаткам относят необходимость частой замены комплектующих. В зависимости от количества проживающих в доме людей, картридж придется менять раз в 1 – 2 месяца.
Кроме того, этот способ фильтрации считается не самым эффективным. Самые крупные взвеси задерживаются, но концентрация солей снижается незначительно. При сильном избытке агрессивных веществ необходимо рассмотреть другие способы очистки.
Безреагентные приборы
Устройства следующего типа представляют собой встроенное оборудование. Приборы могут врезаться под мойку или непосредственно в систему подачи воды, чтобы она поступала не только на кухню, но и в ванную.
Необходимо учитывать, что устройств занимают много места. Внушительные габариты фильтров нужно предусмотреть, планируя установку. Чаще всего оборудование монтируют под раковиной. В зависимости от выбранного типа системы фильтрации могут быть многоступенчатыми. Одни приборы задерживают только крупные частицы, другие удаляют самые мелкие компоненты. Предусмотрена функция ультрафиолетового излучения для уничтожения патогенных микроорганизмов.
Выбирайте устройство, которое смягчит воду. Фильтры данного типа хорошо справляются со своими функциями, однако будут стоить значительно дороже. Зато им не требуется такая частая смена картриджей, как кувшинам. Обычно замена комплектующих происходит раз в полгода – год (в зависимости от потребления).
Электромагнитные устройства
Оборудование последнего типа представляет собой фильтр, который обрабатывает жидкость при помощи электромагнитного излучения. Он подключается к электрической сети и обычно не требует врезки.
Излучателями являются магниты, поэтому замена комплектующих не требуется. Приборы способны прослужить без сбоев до 20 – 30 лет. Использование электромагнитных волн против повышенной жесткости эффективно. Хотя устройства стоят дорого, они быстро окупаются и не требуют замены картриджей. Поэтому данный тип оборудования специалисты рекомендуют устанавливать в домах, где содержание солей кальция значительно превышает норму.
Повышенная жесткость воды – это проблема, с которой часто сталкиваются жители мегаполисов. Избыток веществ грозит серьезными заболеваниями человеку, а также выводит из строя бытовые приборы и загрязняет посуду. С жесткостью можно бороться при помощи домашних методов, а можно сделать выбор в пользу специализированного оборудования. Фильтрующие устройства лучше справляются с поставленными задачами по очистке водопроводной жидкости.
Жесткость и качество воды
Жесткая вода изменяет вкус воды. Порог, при котором соли отрицательно влияют на вкус, для кальция равен 2 – 6 мг – экв/л, для магния гораздо ниже. Если содержание ионов этих веществ в воде находится в пределах 1.6 – 3 мг – экв/л, то вода на вкус приятная.
Человек может употреблять воду, в которой показатель жесткости достигает 10 мг – экв/л, но недолгое время, потому что употребление ионов кальция с магнием отрицательно сказывается на здоровье.
Внимание! Жесткую воду нежелательно использовать в нагревательном оборудовании.
Устройства, типа бойлера, электрочайника, стиральной либо посудомоечной машины, имеют встроенный для нагрева тэн, на котором появляется известковый налет, В результате перегрева тэна, приборы выходят из строя.
Чтобы избавится от накипи, надо использовать сухую лимонную кислоту, растворенную в воде. Данным раствором залить устройство и прокипятить. Далее нужно промыть оборудование и можно снова пользоваться.
Жесткая вода омрачает стирку, моющие средства в такой воде обильно вспениваются. Пена откладывает налеты на элементах в моющей и стиральной машинки, что также отрицательно сказывается на работе некоторых элементов устройства.
Жесткость и здоровье человека. Если долгое время пить жесткую воду, избыточное содержание соли приводят к отклонению функционирования внутренних органов:
1.системы ЖКТ. В желудке соли плохой воды соединяются с жирами животного происхождения, что нарушает выработке ферментов, поэтому нарушается перистальтика органа. У человека наблюдается зашлакованность организма, развитие дисбактериоза.
2.суставов. Некоторые соли в организме человека производят вещества неорганического происхождения, способствующие заменять собой суставную жидкость. В последствие это вызывает боли при движении, развивается артирит либо полиартрит.
3.работы сердца. Жесткая вода ухудшает работу сердечной мышцы, провоцируя аритмию.
4.кожи. Некачественная вода влечет старение кожи при наружном контакте и во время приема внутрь. Жесткая вода, взаимодействуя с моющим средством, образует пленку, которая остается на руках и приносит вред верхнему слою кожи.
5.почек. Из-за жесткой воды не образуются камни в почках. Они появляются, потому что в организме недостаточное количество кальция. Организм восполняет нехватку вымыванием из костей и дальнейшим оседанием внутри мочеполовой системы.
Внимание! Чтобы исключить вредное воздействие жесткой воды на организм, устанавливают многоступенчатые фильтры воды.
Методы, которые позволяют измерить жесткость воды. Для того, чтобы приборы работали долго, а организм не страдал от показателя жесткости. Уровень содержания примесей в воде надо уметь определять. Определить превышение жесткости на вкус возможно, если показатель сильно превышает норму.
Для измерения используют следующие способы:
1.Если при растворении мыла в воде, оно не пенится, значит, показатель жесткости высокий, пить такую воду нельзя.
2.Если на тэне электрического чайника за короткое время появляется накипь, значит, вода очень жесткая.
3.Наиболее точным методом считается применение специальных полосок. Метод эффективный, но требует вложения денег. Полоску опускают в проверяемую жидкость на пару секунд, и она через минуту изменит цвет. Далее цвет соотносят с данными таблицы, которая имеется в инструкции.
