- Походження жорсткості води.
- Розрізняють такі види жорсткості води.
- Карбонатна жорсткість води.
- Некарбонатная жорсткість води.
- Вимірювання жорсткості води
- Таблиця переведення величин:
- За значенням загальної жорсткості природні води ділять на групи:
- Регулярне використання жорсткої води в гігієнічних і харчових цілях має цілий ряд негативних наслідків.
Жорсткість води - це сукупність хімічних і фізичних властивостей води, пов'язаних з утриманням в ній розчинених солей лужноземельних металів, головним чином, кальцію і магнію (солі жорсткості). Чим вище концентрація солей жорсткості у воді, тим жорсткість води вище.
Походження жорсткості води.
Пом'якшення води - зниження (до заданих меж) жорсткості води природних джерел видаленням з неї солей кальцію і магнію (солей жорсткості).
Іони кальцію (Ca2 +) і магнію (Mg2 +), а також інших лужноземельних металів, які обумовлюють жорсткість води, присутні у всіх мінералізованих водах. Вони надходять у воду в результаті взаємодії розчиненого діоксиду вуглецю з мінералами і при інших процесах розчинення і хімічного вивітрювання гірських порід. Джерелом цих іонів можуть служити також мікробіологічні процеси, що протікають в грунтах на площі водозбору, в донних відкладеннях, а також стічні води різних підприємств.
Жорсткість води в прісних природних водоймах величина непостійна і змінюється щодо сезону. Жорсткість води може збільшуватися через випарів і зменшуватися в сезон дощів, танення снігу і льоду (наприклад, жорсткість волзької води в березні - 4,3 мг-екв / л, в травні - 0,5 мг-екв / л).
В артезіанських свердловинах та глибоких колодязях вода жорсткіше, ніж в озерах, ставках і річках. Джерелом солей жорсткості є природні поклади вапняків, гіпсу і доломіту. Зміст солей жорсткості підземних вод залежить від залягання підземного горизонту і змінюється від 100-200 мг / л до декількох грамів на літр.
Розрізняють такі види жорсткості води.
Загальна жорсткість води.
Визначається сумарною концентрацією іонів кальцію і магнію. Являє собою суму карбонатної (тимчасової) і некарбонатних (постійної) жорсткості.
Карбонатна жорсткість води.
Обумовлена наявністю у воді гідрокарбонатів і карбонатів (при рН> 8.3) кальцію і магнію. Даний тип жорсткості майже повністю усувається при кип'ятінні води і тому називається тимчасової жорсткістю. При нагріванні води гідрокарбонати розпадаються з утворенням вугільної кислоти і випаданням в осад карбонату кальцію і гідроксиду магнію.
Некарбонатная жорсткість води.
Обумовлена присутністю кальцієвих і магнієвих солей сильних кислот (сірчаної, азотної, соляної) і при кип'ятінні не зникає (постійна жорсткість).
Вимірювання жорсткості води
Для чисельного вираження жорсткості води вказують концентрацію в ній катіонів солей жорсткості - кальцію і магнію.
Рекомендована одиниця СІ (SI, фр. Le Système International d'Unités - міжнародна система одиниць, сучасний варіант метричної системи) для вимірювання концентрації - моль на кубічний метр (моль / м³), однак, на практиці для вимірювання жорсткості частіше використовується миллимоль на літр (ммоль / л).
У різних країнах використовувалися (іноді використовуються досі) різні позасистемні одиниці - градуси жорсткості: Німецький ° dH (degrees of hardness), ° dGH (German (Deutsche) Hardness), ° dKH (для карбонатної жорсткості), Американський: parts per million (ppm, mg / L), grains per gallon (gpg), Англійська (° e, e, or ° Clark), Французький: (° f).
Таблиця переведення величин:
mmol / L ppm, mg / L dGH, ° dH gpg ° e, ° Clark ° f mmol / L 1 0.009991 0.1783 0.171 0.1424 0.09991 ppm, mg / L 100.1 1 17.85 17.12 14.25 10 dGH, ° dH 5.608 0.05603 1 0.9591 0.7986 0.5603 gpg 5.847 0.05842 1.043 1 0.8327 0.5842 ° e, ° Clark 7.022 0.07016 1.252 1.201 1 0.7016 ° f 10.01 0.1 1.785 1.712 1.425 1 Наприклад: 1 mmol / L = 100.1 ppm і 1 ppm = 0.056 dGH.
У Росії жорсткість води вимірюється в мг-екв / л (міліграм-еквівалент на літр) жорсткості. 1 мг-екв / л жорсткості відповідає 20,04 мг Са 2+ (іони кальцію) або 12,16 мг Mg2 + (іони магнію).
За значенням загальної жорсткості природні води ділять на групи:
- дуже м'яка вода (0-1,5 мг-екв / л)
- м'яка вода (1,5-4 мг-екв / л)
- вода середньої жорсткості (4-8 мг-екв / л)
- жорстка вода (8-12 мг-екв / л)
- дуже жорстка вода (понад 12 мг-екв / л).
За нормами ВООЗ оптимальна жорсткість води становить 1,0-2,0 мг-екв / л. Російські СанПіН (Санітарні Правила і Норми) забороняють централізоване постачання води, що містить «солі жорсткості» в концентраціях, що перевищують 7 мг-екв. / Літр.
Регулярне використання жорсткої води в гігієнічних і харчових цілях має цілий ряд негативних наслідків.
Регулярне використання жорсткої води в гігієнічних і харчових цілях має цілий ряд негативних наслідків.
найкращі смакові властивості вода має при жорсткості 1,6-3,0 мг-екв / л (м'яка вода)
жорстка питна вода гіркувата на смак і чинить негативний вплив на органи травлення
використання для пиття жорсткої води з великим вмістом кальцієвих солей може сприяти розвитку сечокам'яної хвороби, сприяє надмірному відкладенню солей в організмі;
в жорсткій воді значно довше варяться деякі продукти (наприклад м'ясо і бобові), так як іони кальцію утворюють з білками харчових продуктів нерозчинні з'єднання;
жорстка вода з високим вмістом кальцію і магнію псує не тільки колір, а й смакові якості чаю і кави;
погана піноутворюваність жорсткої води веде до перевитрати миючих засобів; в жорсткій воді звичайне натриевое мило перетворюється (в присутності іонів кальцію) в нерозчинний «кальциевое мило», який утворює непотрібні пластівці. І, поки таким способом не усунеться вся кальцієва жорсткість води, утворення піни не почнеться. На 1 ммоль / л жорсткості води для такого пом'якшення води теоретично витрачається 305 мг мила, практично - до 530.
прання в жорсткій воді доставляє безліч неприємностей: складно досягти ефекту відбілювання, неможливо якісно отполоскать білизна. Це призводить до втрати початкового кольору тканини: білі тканини набувають сіруватий відтінок, кольорові - тьмяніють;
жорстка вода негативно впливає на стан шкіри (при умовно шкіра пересушується, що може викликати свербіж і роздратування);
миття голови жорсткою водою сприяє сухості волосся, що є фактором розвитку лупи, шкірних захворювань і, в кінцевому підсумку, ламкості і втрати певної кількості волосся;
Але, звичайно, основні неприємності, пов'язані з жорсткою водою - від накипу .
Щоб знизити жорсткість, воду пом'якшують.
Пом'якшення води - зниження (до заданих меж) жорсткості води природних джерел видаленням з неї солей кальцію і магнію (солей жорсткості).
