Содержание
- 1 Почему надо иногда определять жесткость воды?
- 2 Жесткость и качество воды
- 3 Общая минерализация
- 4 Влияние жесткости воды, нормативные требования и рекомендации
- 5 Нормы жесткости для воды
- 6 Как определить жесткость воды с помощью хозяйственного мыла?
- 7 Что это такое?
- 8 Типы жесткой воды
- 9 Понятие водной жесткости
- 10 Немного о жесткости воды
- 11 Как измерить жёсткость
- 12 Варианты градусов жесткости
- 13 Преимущества и недостатки жесткой воды
- 14 Как повысить?
- 15 Жесткость воды и ее устранение
- 16 Как умягчить воду?
- 17 Чем отличается жесткая вода от мягкой
- 18 Влияние жесткой воды на здоровье человека
- 19 Как определить жесткость воды в лаборатории
- 20 Особенности мягкой воды
Почему надо иногда определять жесткость воды?
Добыча воды осуществляется из недр нашей земли, где она находится в постоянном контакте с почвой, различными породами, минералами и веществами. Они же оставляют в воде всевозможные примеси, влияющие на ее состав, физические и химические свойства. Несмотря на отсутствие цвета и запаха, вода содержит всевозможные соли, минералы, щелочи и кислоты.
Этот состав влияет на жесткость воды и, соответственно, на ее физические свойства, которые мы замечаем в повседневной жизни. И, к большому сожалению, даже самые лучшие системы не могут полностью очистить воду или могут дать сбой, поэтому данный процесс необходимо контролировать. К тому же вы сами можете определить жесткость воды с некой периодичностью хотя бы в домашних условиях.
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
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.
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
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.
Общая минерализация
Общая минерализация — это показатель содержания растворенных в воде веществ или общее солесодержание, поскольку вещества, растворенные в воде, находятся в виде солей (гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия). Вода поверхностных источников имеет меньший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворенных солей. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/л был в свое время установлен по органолептическому признаку. Воды с большим содержанием солей имеют солоноватый или горьковатый привкус. Допускается содержание их в воде на уровне порога ощущения: 350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов. Нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации 200-400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния -10 мг/л. По общей минерализации воды делятся на следующие категории (Таблица 5):
Таблица 5. Категории вод по степени общей минерализации
Категория вод
Минерализация, г/дм3
Рассолы
> 35
Воды повышенной солености
10 — 35
Соленые
3 — 10
Солоноватые
1.0 — 3.0
Воды с повышенной минерализацией
0.5 — 1.0
Пресные
0.2 — 0.5
Ультрапресные
< 0.2
Влияние жесткости воды, нормативные требования и рекомендации
Какую воду можно употреблять для приготовления пищи и питья? Требования относительно жесткости жидкости зависят от условий конкретной местности. Учтите, что слишком жесткая вода имеет горький вкус и негативно влияет на работу органов пищеварения. ВОЗ конкретные цифры не называет, хотя исследований на тему связи качества воды с заболеваниями сердца, сосудов и других органов организма проводились неоднократно. Слишком мягкая вода – это тоже плохо, поскольку она нарушает водно-солевой баланс. Жидкость с жесткостью от 4 мг-экв/ чревата – главная причина образования накипи на внутренних деталях отопительных систем. Вредна она и для кожи, волос.
Нормы жесткости для воды
Нормирование определяется документами стандартизации: ГОСТ, СанПиН, ТУ. Точные данные получают, проводя испытания проб в аккредитованных лабораториях, в санэпидстанциях. Для фиксирования лабораторных показаний приняты международные единицы измерения жесткости воды:
- моль/м3 — количество молей на кубический метр жидкости;
- мг-экв/л — миллиграмм-эквиваленты на кубический дециметр (на 1 литр);
- °Ж — градус жесткости.
Измеряемая единица жесткости воды 1°Ж равна 1 мг-экв/л и равна 1/2 миллимоля на литр. Допустимые значения для ионов кальция и магния разные: для Ca2+1°Ж=20,04, для Mg2+1°Ж=12,16 мг/л (примечание: эти показатели вставляются в расчетную формулу, см. далее по тексту*).
По структуре вода может быть мягкой, средней, жесткой. Мягкой считается дистиллированная, кипяченая, дождевая, талая водичка. Жидкость средней жёсткости поступает из централизованных водопроводов. Артезианская и родниковая водица тоже отличаются средними показателями. К сильножесткой относится вододобыча из соленых водоемов, нуждающаяся в опреснении. В таблице показаны концентрации солей в разных размерных единицах.
Предельно допустимое содержание солей жесткости в воде
Степень жесткости воды | Показатель в мг-экв/л | Показатель в °Ж | Показатель в ppm |
Слишком мягкая | до 1,5 | до 1-1,5 | 0-70 |
Мягкая | 1,5-4 | 1,6-4 | 71-140 |
Среднежёсткая | 5-8 | 5-12 | 141-210 |
Сильножёсткая | 9-12 | 13-22 | 211-320 |
Сверхжёсткая | свыше 12 | 23-34 | 321-530 |
Как определить жесткость воды с помощью хозяйственного мыла?
Есть еще один увлекательный опыт, который можно провести дома, чтобы определить жесткость воды. Он дает погрешность до 1-2°Ж.
- Возьмите 72% хозяйственное мыло. Допустимо и в 60%. Отмеряем ровно 1 г – это примерно 1/3 ч. л.
- Наливаем в стакан с горлышком шириной в 6 см немного дистиллированной воды
Совет: Проверьте все же воду для данного эксперимента. Не всегда покупная жидкость соответствует требованиям. Хоть незначительные, но возможны отклонения от нормы. Но в таком случае – опыт даст большую погрешность.
(буквально 10-12 мл) – это примерно на 2 см от низа. Опыт не очень точный, поэтому погрешность допускается, и небольшое расхождение в миллиметрах не страшно. Но для своего же удобства приклейте от начала внутреннего дна стакана бумажную линейку снаружи.
- Подогреваем воду, чтобы мыло быстрее растворилось, и всыпаем измельченный кусочек мыла. Аккуратно, с минимальным образованием пены перемешиваем до полного растворения.
- Теперь доливаем еще дистиллированной воды до отметки 7,2 см от внутреннего дна! Если у вас 60% мыло, то до черты в 6 см. Снова перемешиваем и при необходимости снимаем пену.
- Берем литровую банку, набираем 0,5 л тестируемой воды. Теперь аккуратно вливаем мыльную воду и активно помешиваем ложкой. Стоит добавлять мыльный раствор до тех пор, пока не образуется устойчивая пена. Таковой ее можно считать, если после прекращения перемешивания она сразу же не падает.
- Далее надо вычесть использованные сантиметры мыльной воды и перевести их нужные единицы измерения по таблице.
Градусы dH | Характер воды | Жесткость в мг-экв/л |
0–4° | Очень мягкая | до 1,5 мг-экв/л |
5–8° | Мягкая | 1,5–4 мг-экв/л |
9–12° | Средней жесткости | 4–8 мг-экв/л |
13–22° | Жесткая | 8–12 мг-экв/л |
23–34° | Очень жесткая | выше 12 мг-экв/л |
Сравнение результатов
Что это такое?
Жесткость воды – параметр, отображающий концентрацию солей, формирующихся благодаря щелочноземельным металлам. К ним относят магний, кальций, вспомогательные элементы.
Чем больше веществ концентрируется в воде, тем выше ее жесткость. Это не означает, что параметр должен быть полностью исключен.
Нужен качественный баланс веществ для поддержания нормальной жизнедеятельности растений, рыб.
Общая
Общая жесткость – все количество солей кальция и магния, присутствующих в воде. Она делится на следующие виды:
- Карбонатная или временная.
- Некарбонатная – постоянная.
Общий параметр отражает все количество элементов, которые формируют щелочную среду. Он постоянно меняется, так как микроэлементы осаждаются, рыбы и растительность выделяют продукты метаболизма.
Карбонатная
Карбонатная жесткость указывает на наличие анионов гидрокарбоната, бикарбоната. Кислотно-основное состояние сильно повышается.
Выделяют следующие особенности:
- формирование осадочных частиц;
- в процессе кипячения осадочные вещества формируются в большей степени, дополнительно выделяется газ;
- ph меньше, чем у схожих показателей.
Некарбонатная
Некарбонатная жесткость не меняется под влиянием разных веществ и термической регуляции. Она появляется благодаря следующим свойствам:
- постоянно действующие соли;
- содержание Cl, SO4.
Вещества поддерживают среду на оптимальном уровне. Оба вида жесткости взаимодействуют. Но последний параметр есть всегда, вне зависимости от условий.
Типы жесткой воды
По степени жесткости (в градусах) вода бывает:
- Мягкой (от 0 до 2 градусов). Она распространена в местности с большим количеством болот и торфяников. К этой категории также относится чистая талая вода.
- Средней (от 2 до 7 градусов). Такой тип жидкости распространен практически в любой местности. Как правило, колодец или скважина обеспечивают частные домовладения водой средней жесткости.
- Жесткой (от 7,1 до 11 градусов). Встречается на территориях с избыточным количеством химических солей и загрязнителями. Оказывает негативное воздействие на человеческий организм.
- Сверхжесткой (от 11 градусов). Природную воду жесткой делает близкое расположение пещер и шахт, поэтому для питья она не используется.
По концентрации химических веществ жесткость воды может быть:
- Постоянная. Определяется присутствием агрессивных компонентов и солей металлов, устойчивых к распадению в процессе кипячения. Для их удаления используются специальные фильтрующие системы.
- Временная. Обуславливается временным присутствием солей кальция и магния, нагрев которых приводит к распадению и образованию осадочной массы. Это означает, что убрать такие соединения можно обычной термической обработкой.
Многих потребителей интересует ответ на достаточно распространенный вопрос — как смягчить воду в домашних условиях? Существуют ли эффективные способы смягчения воды, которые можно легко реализовать на практике?
Чтобы сделать воду мягкой, рекомендуется использовать:
- термическую обработку;
- заморозку;
- реагентное воздействие;
- фильтрацию.
Понятие водной жесткости
Фактически ни один из природных источников не обладает идеальным составом воды H2O. Основными источниками влаги являются поверхностные
наземные и подземные воды. Почему вода стала жесткой? Что на нее влияет? Процесс начинается еще в период ее формирования в горных породах. Жесткость воды – это комплекс физических характеристик воды, соответствующих количеству солей щелочноземельных металлов. Он претерпевает изменения также в соответствии с климатом, погодными условиями. Особо влияет на состав техногенный фактор, включающий сточные воды промышленного и бытового характера, сельского хозяйства. Влага из открытых и подземных источников требует очистки, чтобы соответствовать нормативным требованиям СанПин.
От чего зависит изменение состава воды? Жесткость обеспечивается повышенным содержанием минералов и химических элементов: железа, сульфидов, фторидов, марганца, солей кальция и магния, органических соединений. Она проявляется в ухудшении вкусовых параметров воды, плохом образовании пены при использовании мыла, стянутости кожи после умывания. Характерная жесткость волос, скрип после мытья говорят о разрушении защитной жировой пленки вследствие негативного воздействия повышенного количества минералов. Но излишне мягкая вода обладает высокими коррозионными свойствами, сказывающимися на состоянии водопроводных труб. Отсутствие необходимых минералов в составе мягкой воды приводит к развитию рахита у детей, так как кости не получают требуемых веществ.
Немного о жесткости воды
Поставка воды, горячей и холодной, потребителю требует от предприятия, которое несет ответственность за этот процесс, соблюдения определенных норм. Их регламентируют ГОСТы, Санитарные правила и нормы (СанПиН) и другие нормативные документы, согласно которым определяется соответствие требованиям.
Счетчики в квартире по ГОСТу
Отметим некоторые особенности:
- Питьевая вода средней степени жесткости считается относительно нормальным явлением в водопроводных системах, она же – наиболее частый вариант в родниковой и добываемой из артезианских скважин.
- Мягкая – это дождевая (хотя в современной неблагоприятной экологии она может с огромной степенью вероятности содержать вредоносные примеси). Под это определение подпадает жидкость, подвергавшаяся длительному кипячению, не очень желательная для применения в пищевых нуждах, и дистиллированная, полностью от них избавленная.
- К жесткой относится любая вода (из моря, океана или вытекающая из минеральных напластований) с большим содержанием в ней примесей. Они могут превышать треть общего объема исследуемой жидкости, и только 2/3 приходятся на привычные атомы водорода и кислорода.
Концентрация (ppm)
Применяя жесткую жидкость в работе с бытовой техникой, можно быстро прийти к необходимости ремонта. Обычное мыло при ручной стирке или при мытье в ней растворяется плохо.
О норме жесткости
Проблема соответствия необходимому показателю жесткости воды в водопроводном кране состоит не только в источнике, из которого она добывается. Общая жесткость воды бывает постоянной и временной.
Замеры ppm
И если вторую, карбонатную кальциевую и магниевую, можно нейтрализовать кипячением, то перманентно присутствующая может повлиять на состояние здоровья потребителя, исправность стиральной машины или чайника. Она практически ничем не устранима.
Природная вода может менять свои показатели в результате сезонной миграции потоков от дождя и таяния снега. Зимой, когда таких явлений в природе не наблюдается, уровень показателей обычно становится более жестким.
Приборы учета согласно ГОСТу
Как измерить жёсткость
Существуют ситуации, когда необходимо узнать жесткость воды для посудомоечной машины или определить ее пригодность для разведения аквариумных рыбок. Существует несколько способов проверить воду в домашних условиях. Естественно, без лаборатории все тесты весьма условны и не каждый сможет ими воспользоваться, так как не сможет понять разницы.
- Проверить, как пенится мыло. Просто намыльте руки мылом, если оно хорошо пенится и легко смывается, значит, вода не очень жесткая и наоборот. Такой способ поможет определить лишь крайние показатели жесткости.
- Проверьте интенсивность образования накипи на стенках чайника или тэнах нагревательных приборов, чем слой толще, тем выше жесткость. Проблема заключается в том, что невозможно определить непродолжительные изменения состава, процесс образования накипи не быстрый и способен дать лишь общее представление и только о временной жесткости.
- Попробуйте воду на вкус, жесткая вода будет горьковатой. Способ также весьма приблизительный, не каждый человек сможет выступить в роли гурмана и понять разницу.
- Более точную картину дают индикаторы жесткости, продаются чаще в виде бумажек, пропитанных специальным составом, меняющим цвет в зависимости от состава жидкости.
- Есть и технические средства для измерения состава воды. Их называют TDS-метрами, приборы определяют общее количество растворенных в воде веществ. Устройство компактное и подходит к использованию в домашних условиях.
Не стоит забывать, что вода способна навредить бытовой технике или аквариумным рыбкам. Вода участвует во всех обменных процессах нашего организма и способна вызвать неприятные последствия, особенно часто вода из-под крана вызывает раздражение или сухость кожи, но может и стать причиной камней в почках.
Варианты градусов жесткости
НЕМЕЦКИЕ ГРАДУСЫ (dGH)
1° = 1часть оксида кальция – СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния – MgO в 100000 частей воды, или 10 мг СаО в 1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды.
АМЕРИКАНСКИЕ ГРАДУСЫ (usH)
1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO3 в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО3 . Однако есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO3 в 1000000 частей воды (в англоязычной литературе выражение концентрации, как 1 часть на 1 000 000 частей называют ppm — part per million (одна часть на миллион), и часто используют. На практике оно идентично 1мг/л).
Таким образом этот 1 американский градус = 1мг CaCO3 в 1 л воды. Именно эта величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие;
АНГЛИЙСКИЕ ГРАДУСЫ (Clark)
1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO3 .
Единицы жесткости воды, выраженные в миллионных долях (ppm) растворенных солей кальция* |
||||
1 английский градус (Clark) |
=14.3 ppm=17.9 ppm=17.1 ppm=10.0 ppm |
|||
1 ppm = 1 миллиграмм на литр
|
Преимущества и недостатки жесткой воды
Несмотря на то, что мягкая вода традиционно считается более качественной и полезной для нашего организма, жесткая вода также имеет свои преимущества, основным из которых является предотвращение развития гипертонии и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Но недостатков она имеет значительно больше. К таковым относятся:
- образование камней в почках и печени;
- отложение солей в суставах;
- возникновение кариеса;
- сокращение срока службы различных бытовых приборов, работающих на этой воде, образование накипи и отложений в водопроводных трубах;
- жесткая вода слегка горьковата на вкус.
Как повысить?
Чтобы повысить объем карбонатов, пользуются подручными материалами или готовыми химическими компонентами. Метод применяют, когда показатель достиг критического минимума.
Народные методы
Используют несколько простых способов, для которых не понадобится покупать дополнительные ингредиенты:
- Постепенное разведение с более жесткой водой. Например, подойдет вода из-под крана, обладающая большим количеством солей.
- Кипячение. Воду из-под крана наливают в емкость, доводят до кипения. Верхнюю часть выливают в раковину, оставшуюся снизу воду, понемногу добавляют в аквариум.
- Использование декора. На дно аквариума кладут ракушки, замки, башни, грунт, обладающие большим количеством минеральных компонентов.
- Пищевая сода. Разводят раствор из 0,5 ч. л. соды и 25 л воды. Если влить полный объем в аквариум, количество карбонатов увеличивается на 2 градуса.
Такие методы подойдут для домашнего использования. Если немного ошибиться в расчетах, обитатели аквариума не пострадают.
Увеличить химкомпонентами
Для людей, которые разводят в рыбу на продажу, важно поддержание оптимальных параметров воды. Применяют химические компоненты, покупаемые в специализированных магазинах:
Реагент | Ход реакции | Увеличение жесткости, градусы |
Карбонат кальция | Смешивают 1 ч. л. порошка с 25 л воды | 2 |
Хлористый кальций, 10% | Продается в виде раствора. Смешивают 1 мл хлористого кальция и 1 мл сульфата магния. Добавляют 1 л воды | 4 |
Магнезия, 25% | 1 мл реагента смешивают с 1 л воды | 4 |
Пользователю нужно с точностью знать, насколько увеличить показатель, чтобы не привести к нарушению условий.
Жесткость воды и ее устранение
Реферат по химии
Тема: “Жесткость воды”
Исполнитель работы: Грабин Павел .
План
1. Введение 3
2. Определение жесткости воды. 3
3. Методы устранения жесткости 4
4. Список литературы 6
Введение
В пещерах спелеологи встречаются с красивейшими известковыми образованьями – свешивающимися со сводов сталактитами и растущими вверх сталагмитами.
С точки зрения химии, возникновение этих удивительных творений природы – это жесткость подземных вод.
Понятие жесткости воды мы встречаем не только в спелеологии и в геологии, а, вообще, повсеместно – в химии, техники и даже в быту
И поэтому это понятие очень важно для определения качества воды
Определение жесткости воды
Жёсткость воды — свойство воды (не мылиться, давать накипь в паровых котлах), связанное с содержанием растворимых в ней соединений кальция и магния, это параметр, показывающий содержание катионов кальция, магния в воде.
Жесткость — это особые свойства воды, во многом определяющие её потребительские качества и потому имеющие важное хозяйственное значение. Жесткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях и пр., чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики. Такой тонкий слой на греющей поверхности вовсе не безобиден, так как продолжительность нагревания через слой накипи, обладающей малой теплопроводностью, постепенно возрастает, дно прогорает все быстрее и быстрее – ведь металл охлаждается с каждым разом все медленнее и медленнее, долго находится в прогретом состоянии
Такой тонкий слой на греющей поверхности вовсе не безобиден, так как продолжительность нагревания через слой накипи, обладающей малой теплопроводностью, постепенно возрастает, дно прогорает все быстрее и быстрее – ведь металл охлаждается с каждым разом все медленнее и медленнее, долго находится в прогретом состоянии.
В конце концов, может случиться так, что дно сосуда не выдержит и даст течь. Этот факт очень опасен в промышленности, где существуют паровые котлы
Существует два типа жесткости: временная и постоянная. Обусловлено это различие типом анионов, которые присутствуют в растворе в качестве противовеса кальцию и магнию.
Временная жесткость связана с присутствием в воде наряду с катионами Ca2+ , Mg2+ и Fe2+ гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO3 — ).
Постоянная жесткость (или некарбонатная) возникает, если в растворе присутствуют сульфатные, хлоридные, нитратные и другие анионы, соли кальция и магния которых хорошо растворимы и так просто не удаляются. Общая жесткость определяется как суммарное содержание всех солей кальция и магния в растворе.
В разных странах существуют свои нормы жесткости для воды. У нас в стране вода классифицируется по жесткости таким образом:
— Мягкая вода с жесткостью менее 3,0 мг-экв/л,
— Средней жесткости – 3,0-6,0 мг-экв/л
— Жесткая – более 6,0 мг-экв/мл.
Методы устранения жесткости.
Чтобы избавиться от временной жесткости необходимо просто вскипятить воду. При кипячении воды, гидрокарбонатные анионы вступают в реакцию с катионами и образуют с ними очень мало растворимые карбонатные соли, которые выпадают в осадок.
С постоянной жесткостью бороться труднее. Один из вариантов: вымораживание льда. Необходимо просто постепенно замораживать воду. Когда останется примерно 10 % жидкости от первоначального количества, необходимо слить не замершую воду, а лед превратить обратно в воду. Все соли, которые образую жесткость, остаются в не замершей воде.
Еде один способ – перегонка, то есть, испарение воды с последующие ее конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, они остаются, а вода испаряется.
Но такие методы, как замораживание и перегонка пригодны только для смягчения небольшого количества воды. Промышленность же имеет дело с тоннами. Поэтому используют другие методы.
С последствием жесткости воды — накипью, с точки зрения химии можно бороться очень просто. Нужно на соль слабой кислоты воздействовать кислотой более сильной.
Последняя и занимает место угольной, которая, будучи неустойчивой, разлагается на воду и углекислый газ. В состав накипи могут входить и силикаты, и сульфаты, и фосфаты.
Но если разрушить карбонатный “скелет”, то и эти соединения не удержатся на поверхности.
В качестве средства для удаления накипи применяются также адипиновая кислота и малеиновый ангидрид, которые добавляются в воду. Эти вещества слабее сульфаминовой кислоты, поэтому для снятия накипи необходимо так же кипячение.
Список литературы
1. Шпаусус З. Путешествие в мир химии – М.: Просвещение, 1967. – 431с.
2. Харлампович Г.Д. и др. Многоликая химия. – М.: Просвещение, 1992.-159 с.
3. Хомченко Г.П. Учебник химии –М.: Новая волна, 1996. – 304с.
Как умягчить воду?
В настоящее время проблема с жесткой водой является довольно актуальной. Однако благодаря развитию технологий ее можно с легкостью устранить. Привести в норму жесткость – значит, убрать из нее соль и известь или же снизить их концентрацию. Благодаря этому можно сберечь свое здоровье, а также предотвратить преждевременную поломку бытовых приборов.
Сегодня существует масса способов устранения высокой жесткости жидкости. Но перед тем как приступать к процедурам, стоит четко определить направление ее последующего использования.
Перечислим бытовые варианты снижения жесткости воды.
-
Питьевую воду можно прокипятить. Во время нагревания некоторое количество солей выпадет в осадок. Таким образом в чайнике образуется накипь, а вкусовые качества жидкости значительно уменьшаются. Помимо этого, специалисты отмечают, что она после кипячения теряет свои полезные качества, а вирусы в ней не погибают. А также можно воспользоваться кислотами, которые устранят соли из воды, но этот вариант для питьевой жидкости не подходит.
-
Воду для посудомоечных, стиральных машин можно смягчать с помощью Calgon. Данное средство категорически запрещено добавлять в питьевую жидкость.
Допустимо использование специальных фильтров для ликвидации проблемы.
-
Обратноосмотический фильтр. Такой прибор помогает ликвидировать соли и вредные примеси из воды, а из техники – накипь.
-
Проточный умягчающий фильтр. Он считается эффективным только при работе с низкой и средней жесткостью.
-
Фильтр-кувшин считается подходящим вариантом только для жидкости с невысоким уровнем жесткости.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что вода с высоким показателем жесткости довольно часто встречается в нашей жизни и негативно влияет на человека, состояние бытовой техники. По этой причине люди стараются бороться с проблемой всеми известными методами.
Чем отличается жесткая вода от мягкой
Этот вопрос становится для многих наиболее сложным, ведь каждый вид воды полезен и вреден по-своему. Но перечень основных отличий все же существует, и он поможет лучше раскрыть всю суть понятия жесткости.
Основные отличия жесткой и мягкой воды:
- Количество и разновидности минеральных частиц. Это основной и наиболее важный фактор, поскольку он влияет на структуру молекул, вкусовые качества, внешний вид, и другие параметры. У степени жесткости нет четких границ, поэтому вся вода имеет большую или меньшую жесткость, исключением является лишь дистиллированная вода. Эта жидкость представляет собой чистую H2O, у которой отсутствует заряд, вкусовые и визуальные особенности.
- Цвет и степень прозрачности. Наличие разнообразных солей в составе жесткой воды может влиять на нее прозрачность, текучесть, окрас. При кипячении цвет становится более светлым, поскольку соли растворяются и выпадают в осадок.
- Взаимодействие с окружающими предметами. Мягкая вода в большинстве случаев нейтральна к металлическим деталям, что конечно же сказывается на сроке их службы. Вода с повышенной жесткостью, из-за наличия солей, оказывает негативное влияние на бытовую электронику, сантехнику. При нагревании, или обычном протекании в водопроводе, соли накапливаются на стенках труб и нагревательных элементов в виде твердых кальциевых пород. Удаление накипи достаточно проблематично, при этом большинство моющих средств содержат в себе специальные добавки, предотвращающие подобные явления.
Не стоит забывать о воздействии каждого вида на человеческий организм, поскольку отличия хоть и существуют, но употребление обоих видов воды на постоянной основе наносит вред организму.
Влияние жесткой воды на здоровье человека
Человек на 70-80% состоит из воды, которая является основным растворителем. С помощью нее в организме переносятся кислород, ферменты, гормоны, соли. В связи с этим особенно важным становится химический состав воды: чем больше в ней посторонних примесей, тем хуже она растворяет полезные вещества.
Абсолютно чистая вода в природе не встречается. Соприкасаясь с другими макро- и микроэлементами, она обогащается различными минералами, в частности, солями кальция и магния. Именно их содержанием обусловлено такое свойство, как жесткость: чем больше в воде солей кальция и магния, тем она жестче.
В нашей стране жесткость воды выражается в миллиграммах-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Очень мягкая вода – до 1,5 мг-экв/л, мягкая – от 1,5 до 4 мг-экв/л, вода средней жесткости – от 4 до 8 мг-экв/л, жесткая – от 8 до 12 мг-экв/л и очень жесткая – более 12 мг-экв/л. Допустимый предел жесткости воды для централизованного водоснабжения – 7 мг-экв/л.
Доказано, что жесткая вода негативно влияет на организм. При взаимодействии с мылом образуются «мыльные шлаки», которые не смываются с кожи, разрушают естественную жировую пленку, защищающую от старения и неблагоприятных климатических факторов, забивают поры, образуют на волосах микроскопическую корку, тем самым вызывая сыпь, зуд, сухость, перхоть, шелушение. Кожа не только преждевременно стареет, но и становится чувствительной к раздражениям и расположенной к аллергическим реакциям.
Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства питьевой воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая отрицательное действие на органы пищеварения. Соли кальция и магния, соединяясь с животными белками, которые мы получаем из еды, оседают на стенках пищевода, желудка, кишечника, осложняют их перистальтику (сокращение), вызывают дисбактериоз, нарушают работу ферментов и в конечном итоге отравляют организм. Постоянное употребление воды с повышенной жесткостью приводит к снижению моторики желудка и накоплению солей в организме.
От воды, переполненной ионами кальция и магния, чрезмерно страдает сердечно-сосудистая система. Продолжительное использование жесткой воды чревато возникновением заболеваний суставов (артритов, полиартритов), образованием камней в почках и желчных путях.
Кроме того, что жесткая вода отрицательно влияет на здоровье, еще приносит много неприятностей в быту. Она нежелательная для мытья посуды и стирки – посуда тускнеет, а ткани быстро изнашиваются. Огромный вред наносится бытовой технике: бойлерам, стиральным и посудомоечным машинам, электрочайникам и кофеваркам. Соли кальция и магния, осаждаясь на нагревательных элементах, образуют твердые известковые отложения (накипь) и довольно скоро выводят оборудование из строя.
Следы жесткой воды видны невооруженным глазом: появляется белый налет на трубах, сантехнике, в системе отопления, бытовой технике, увеличивается расход моющих средств, «сворачивается» мыло при мытье и стирке, образуются пенообразные шлаки на коже и поверхностях.
Питьевая вода на отдельных территориях Республики Марий Эл отличается природным повышенным содержанием жесткости. Нестандартные пробы по показателю общей жесткости обнаруживаются санитарными врачами в рамках социально-гигиенического мониторинга, в ходе контрольно-надзорных мероприятий и рассмотрения обращений граждан.
Проводить очистку воды перед подачей населению должны соответствующие ресурсоснабжающие организации.
С жалобами на ненадлежащее качество питьевой воды можно обращаться в Управление Роспотребнадзора по Республике Марий Эл.
Как определить жесткость воды в лаборатории
Бывают случаи, когда нужно как можно точнее определить жесткость воды.
Как уже говорилось выше, самый доступный, используемый повсеместно метод определения количества солей в воде, – титрование. Однако точность этого метода относительно невысока.
Один из самых точных приборов, помогающих определить концентрацию солей, по мнению сотрудников лабораторий, – АКМС-1. На экран прибора автоматически выводятся результаты сравнения разности электродных потенциалов и эталонных значений.
Резонансное поглощение фотонов атомами анализируемых элементов является основой метода атомной спектрометрии. Данный метод отличается высокой точностью, однако стоимость приборов, применяемых в нем, довольно высока.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
- Как удалить накипь в чайнике: методы и рекомендации
- Комплект очистки воды: для чего он необходим
- Очистка воды от запаха: устраняем не только запах, но и его причину
Особенности мягкой воды
Каждый из нас сталкивался с мягкой водой во время мытья посуды или купании, это проявляется достаточно необычно. В мягкой воде моющие средства лучше пенятся, но хуже смываются.
Преимущества мягкой воды:
- Снижение расхода моющих средств до 50%.
- Продление срока службы нагревательных элементов.
- Положительное влияние на кожу и волосы.
- Улучшение вкусовых качеств приготовленной пищи.
- Предотвращение возникновения мочекаменной болезни.
Именно за это мягкая вода настолько ценится в быту, но у нее есть и некоторые недостатки, которые надо обязательно знать.
Недостатки мягкой воды:
- Возникновение гастрита, язв желудка и двенадцатиперстной кишки.
- Развитие кариеса.
- Возникновение гипертонии.
- Дефицит минеральных веществ в организме.
Весь этот вред актуален лишь для случаев с употреблением мягкой воды на постоянной основе. Сократив потребляемое количество такой жидкости вы предотвратите все эти факторы.