Σκληρότητα νερού - μονάδες μέτρησης και μέθοδοι μαλάκυνσης

Η σκληρότητα του νερού είναι η ποσότητα διαλυτών και αδιάλυτων αλάτων, κυρίως ασβεστίου και μαγνησίου, που υπάρχουν στο φυσικό νερό. Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση, τόσο υψηλότερη είναι η σκληρότητα. Η περίσσεια αλάτων μπορεί να προκαλέσει συσσώρευση αλάτων στα συστήματα ύδρευσης, προκαλώντας γρήγορη ζημιά σε συσκευές, υδραυλικά εξαρτήματα και υδραυλικό εξοπλισμό.

Για τον ακριβή προσδιορισμό της σκληρότητας του νερού (η ποσότητα των διαλυμένων αλάτων σκληρότητας, η συγκέντρωση σιδήρου, θείου, μαγνησίου, ασβεστίου κ.λπ.), πραγματοποιούνται εργαστηριακές δοκιμές (για παράδειγμα, σε υγειονομικό και επιδημιολογικό σταθμό) χρησιμοποιώντας χημική ανάλυση ή εξειδικευμένο εξοπλισμό. Στο σπίτι, η σκληρότητα του νερού προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας δοκιμαστικές ταινίες ή δοκιμαστές.

Το συνηθισμένο νερό δεν αποτελείται μόνο από άτομα υδρογόνου και οξυγόνου· περιέχει επίσης μεγάλο αριθμό διαφόρων ακαθαρσιών. Η παρουσία αυτών των ακαθαρσιών καθορίζει τη σκληρότητα του νερού και οι μονάδες μέτρησης (°Ж - βαθμοί σκληρότητας) υποδεικνύουν πόσο αυτή η τιμή υπερβαίνει τα αποδεκτά όρια.

Η σκληρότητα του νερού πρέπει να προσδιορίζεται όχι μόνο από τους μηχανικούς που εγκαθιστούν γραμμές κοινής ωφέλειας, αλλά και από τους απλούς ανθρώπους στην καθημερινή ζωή. Αν χρησιμοποιούμε ηλεκτρικό βραστήρα ή πλυντήριο ρούχων με λειτουργία θέρμανσης, όλα μπορεί να δυσλειτουργήσουν αν η σκληρότητα είναι πολύ υψηλή. Είναι απίθανο να μπορέσετε καν να διαλύσετε σωστά το σαπούνι σε τέτοιο νερό.

Αυτό το άρθρο θα καλύψει λεπτομερώς τον τρόπο προσδιορισμού του επιπέδου σκληρότητας του νερού βρύσης, καθώς και μεθόδους για την καταπολέμηση των υψηλών επιπέδων ακαθαρσιών.

Σκληρό και μαλακό νερό - ποια είναι η διαφορά;

Η ποσότητα αλατιού στο νερό επηρεάζεται από την παρουσία διαλυμένου ασβεστίου και μαγνησίου. Η παρουσία ένυδρου σιδήρου, ο οποίος συχνά υπάρχει σε περίσσεια στα αρτεσιανά νερά, μπορεί επίσης να αυξήσει σημαντικά αυτό το επίπεδο.

Όταν τέτοιες ακαθαρσίες υπάρχουν σε μικρές ποσότητες, ονομάζεται «μαλακό». Αυτός ο δείκτης συνήθως χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες:

• Μαλακός.
• Μέσος.
• Σκληρός.

ΜαλακόςΕίμαι νερό βροχής ή απεσταγμένο νερό. Αυτό το νερό είναι πρακτικά απαλλαγμένο από ορυκτές ακαθαρσίες.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, μπορεί επίσης να ληφθεί ως αποτέλεσμα παρατεταμένου βρασμού ή προσθήκης ειδικών χημικών αντιδραστηρίων.

Μέσος — βρίσκεται συχνότερα σε συστήματα ύδρευσης, καθώς και σε πηγαία και αρτεσιανά ύδατα.

Σκληρός Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει θαλασσινό νερό, νερό ωκεανού και νερό που ρέει από στρώματα πετρωμάτων πλούσια σε ορυκτά κοιτάσματα. Μπορεί να περιέχει μεγάλες ποσότητες διαλυμένων αλάτων. Σε ποσοστιαίες μονάδες, η αλατότητα μπορεί να φτάσει έως και το 33% του συνολικού όγκου.

Ας δούμε τους διαφορετικούς τύπους ακαμψίας

Αυτός ο δείκτης συνήθως χωρίζεται στις ακόλουθες κατηγορίες.

• Σταθερά - είναι ένας αμετάβλητος δείκτης που εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε θειικά και χλωριούχα άλατα.
• Η προσωρινή σκληρότητα προκαλείται από την παρουσία διττανθρακικών αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου. Αυτός ο τύπος σκληρότητας ονομάζεται έτσι λόγω της ικανότητάς του να εξουδετερώνεται σχεδόν πλήρως με βρασμό.
• Η συνολική ακαμψία επιτυγχάνεται προσθέτοντας τους σταθερούς και τους προσωρινούς δείκτες.

Για να προσδιοριστεί με ακρίβεια αυτός ο δείκτης, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ποιες μονάδες μέτρησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να γίνει αυτό.

Μονάδες μέτρησης σκληρότητας

Για τον ακριβή υπολογισμό της σκληρότητας του νερού, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η συγκέντρωση κατιόντων ασβεστίου και μαγνησίου. Προς το παρόν, αυτός ο δείκτης μετριέται στις ακόλουθες μονάδες:

• Mol/m3 (mol ανά κυβικό μέτρο) – χρησιμοποιήθηκε στη Ρωσία μέχρι το 2014.
• °Ж (βαθμοί σκληρότητας) – αυτή η μονάδα μέτρησης χρησιμοποιείται στη Ρωσία από το 2014.
• Το dH (γερμανικό πτυχίο) είναι μια μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται στις ευρωπαϊκές χώρες.
• fo (γαλλικό πτυχίο) - χρησιμοποιείται επίσης σε ευρωπαϊκές χώρες.
• Τα ppm CaCO3 (βαθμοί ΗΠΑ) είναι μια μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται στις πολιτείες της Βόρειας Αμερικής.

Πρέπει να σημειωθεί ότι στη χώρα μας, η έκφραση για τη συνολική σκληρότητα σε mol/m3 άρχισε να χρησιμοποιείται μόλις το 1952. Πριν από αυτό το χρονικό διάστημα, οι υπολογισμοί γίνονταν σε μοίρες, οι οποίες ήταν ίσες με τον σύγχρονο γερμανικό βαθμό.

Από το 2014, η Ρωσία έχει υιοθετήσει ένα διεθνές πρότυπο για τον υπολογισμό της σκληρότητας του νερού, εκφρασμένο σε βαθμούς (°J). Ένας βαθμός J ισούται με 1/2 χιλιοστογραμμομόριο ανά λίτρο υγρού, γεγονός που καθιστά εύκολο τον υπολογισμό της συγκέντρωσης μιας ουσίας σε ένα υγρό.

Αιτίες σκληρότητας νερού

Κατά τη διάρκεια του φυσικού κύκλου του νερού, το υγρό μετατρέπεται σε ατμό και ανεβαίνει στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Μετά τη συμπύκνωση, πέφτει ως καθίζηση και δεν περιέχει ακαθαρσίες που επηρεάζουν τη σκληρότητα του νερού. Ωστόσο, καθώς διέρχεται από τον φλοιό της γης, το υγρό διαλύει διάφορα πετρώματα που περιέχουν κάλιο και μαγνήσιο. Καθώς απορροφά αυτά τα στοιχεία, το νερό αυξάνει τη σκληρότητά του. Στη θάλασσα, το νερό είναι πάντα σκληρό λόγω της υψηλής συγκέντρωσης χλωριούχου νατρίου.

Εάν είναι απαραίτητο να μειωθεί η συγκέντρωση ιόντων καλίου και μαγνησίου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες μέθοδοι για τη μείωση της ποσότητας των ακαθαρσιών αλάτων.

Μέθοδοι για την εξάλειψη της ακαμψίας

Για την καταπολέμηση της υπερβολικής περιεκτικότητας σε αλάτι, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες μέθοδοι:

• Ο βρασμός αφαιρεί εντελώς την προσωρινή σκληρότητα. Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από μεγάλη ποσότητα ιζήματος που καθιζάνει στον πυθμένα και τα τοιχώματα της δεξαμενής βρασμού.
• Χημικά, μπορείτε να μειώσετε την ποσότητα αλάτων χρησιμοποιώντας σβησμένο ασβέστη. Η προσθήκη σόδας στον ασβέστη μπορεί επίσης να εξαλείψει τη μόνιμη σκληρότητα.
• Η κατάψυξη είναι μια απλή μέθοδος για την αντιμετώπιση της επίμονης σκληρότητας. Για να μαλακώσετε το νερό, απλώς καταψύξτε το μέχρι να φτάσει σε μια κατάσταση όπου δεν θα περιέχει περισσότερο από 10% νερό και 90% πάγο. Το μη κατεψυγμένο υγρό στη συνέχεια στραγγίζεται και το στερεό νερό λιώνει και χρησιμοποιείται.
• Απόσταξη - όλα τα άλατα είναι μη πτητικές ουσίες, επομένως αρκεί πρώτα να μετατρέψουμε το νερό σε ατμό με θέρμανση και στη συνέχεια να το συμπυκνώσουμε.
• Η ηλεκτρομαγνητική μαλάκυνση χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο για την μαλάκυνση υγρών. Αυτή η μέθοδος μείωσης των αλάτων στο νερό χρησιμοποιείται συχνότερα σε συστήματα λεβήτων.
• Η ανταλλαγή κατιόντων είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για την απομάκρυνση της περίσσειας αλάτων από το νερό. Ο καθαρισμός γίνεται με τη διέλευση νερού μέσα από ένα στρώμα ρητίνης ανταλλαγής κατιόντων.

Οποιαδήποτε από τις προτεινόμενες μεθόδους αποσκλήρυνσης του νερού μπορεί να αντιμετωπίσει υψηλά επίπεδα αυτού του δείκτη, αλλά οι χημικές μέθοδοι συνήθως δεν χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση αλάτων από το πόσιμο νερό.

Πώς επηρεάζει η σκληρότητα την ποιότητα του νερού;

Η σκληρότητα του πόσιμου νερού επηρεάζει κυρίως τη γεύση του. Το όριο γεύσης των ιόντων ασβεστίου στο πόσιμο νερό είναι 2-6 mg-eq/L. Το όριο γεύσης για τα ιόντα μαγνησίου είναι σημαντικά χαμηλότερο, επομένως το πιο ευχάριστο πόσιμο νερό θεωρείται αυτό με όριο γεύσης 1,6 έως 3 mg-eq/L.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, νερό με σκληρότητα έως 10 mg-eq/l μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πόση, αλλά η μακροχρόνια χρήση του μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την ανθρώπινη υγεία. Δεν συνιστάται η χρήση πολύ σκληρού νερού σε συσκευές θέρμανσης υγρών.Οι ηλεκτρικοί βραστήρες, οι θερμοσίφωνες, τα πλυντήρια ρούχων και τα πλυντήρια πιάτων διαθέτουν θερμαντικά στοιχεία, τα οποία γρήγορα επικαλύπτονται με επικαθίσεις, καθιστώντας τη διαδικασία θέρμανσης λιγότερο αποτελεσματική.

Η μακροχρόνια χρήση μιας ηλεκτρικής θερμάστρας με σημαντικό στρώμα αλάτων οδηγεί σε υπερθέρμανση και βλάβη. Ευτυχώς, η αφαλάτωση μπορεί να επιτευχθεί διαλύοντας δύο φακελάκια κιτρικού οξέος σε 1 λίτρο νερό και βράζοντας καλά τον βραστήρα ή οποιονδήποτε άλλο θερμοσίφωνα. Στη συνέχεια, ξεπλύνετε καλά τη συσκευή και συνεχίστε να τη χρησιμοποιείτε όπως προβλέπεται.

Πώς να προσδιορίσετε τη σκληρότητα του νερού στο σπίτι χρησιμοποιώντας σαπούνι

Η υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι στο νερό επηρεάζει επίσης αρνητικά τη διαδικασία πλύσης. Η διάλυση του απορρυπαντικού σε νερό πλούσιο σε ιόντα καλίου και μαγνησίου οδηγεί σε υπερβολικό σχηματισμό αφρού. Ο αφρός συμβάλλει στη συσσώρευση επικαθίσεων στα εξαρτήματα του πλυντηρίου ρούχων, κάτι που μπορεί επίσης να επηρεάσει αρνητικά την απόδοση ορισμένων εξαρτημάτων.

Επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία

Η μακροχρόνια κατανάλωση σκληρού νερού μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ανωμαλίες στο ανθρώπινο σώμα, επηρεάζοντας κυρίως τη λειτουργία των ακόλουθων οργάνων:

1. Γαστρεντερικό σωλήνα (ΓΕΣ) Όταν τα άλατα που βρίσκονται στο σκληρό νερό συνδυάζονται με ζωικά λίπη, σχηματίζονται άλατα λιπαρών οξέων, τα οποία επικαλύπτουν τα τοιχώματα του στομάχου και των εντέρων, εμποδίζοντας την κανονική ζύμωση και επιβραδύνοντας σημαντικά την περισταλτική λειτουργία. Ως αποτέλεσμα, βλαβερές ουσίες και τοξίνες συσσωρεύονται στο σώμα, οδηγώντας σε δυσβίωση.
2. Λειτουργία των αρθρώσεων Όταν ορισμένοι τύποι αλάτων εισέρχονται στο ανθρώπινο σώμα, σχηματίζουν ανόργανες ουσίες που τελικά εκτοπίζουν το αρθρικό υγρό από τις αρθρώσεις. Αυτή η μετατόπιση έχει ως αποτέλεσμα κρυστάλλους που σχηματίζουν κρούστα στις αρθρώσεις, προκαλώντας έντονο πόνο κατά την κίνηση. Η μακροχρόνια κατανάλωση σκληρού νερού μπορεί να οδηγήσει σε αρθρίτιδα και πολυαρθρίτιδα.
3. Καρδιαγγειακό σύστημα — με σημαντική αύξηση της σκληρότητας του πόσιμου νερού, η καρδιακή λειτουργία επιδεινώνεται, ακόμη και μέχρι το σημείο σοβαρής αρρυθμίας.
4. Κατάσταση του δέρματος Το σκληρό νερό οδηγεί σε πρόωρη γήρανση του δέρματος. Οι αρνητικές επιπτώσεις παρατηρούνται τόσο κατά την κατανάλωση του υγρού όσο και κατά το πλύσιμο των πιάτων. Όταν το υγρό πιάτων έρχεται σε επαφή με σκληρό νερό, σχηματίζεται μια μεμβράνη, η οποία, όταν επικάθεται στο δέρμα, έχει μακροπρόθεσμη αρνητική επίδραση στα ανώτερα στρώματα της επιδερμίδας.
5. Σχηματισμός λίθων στα νεφρά Αυτή η δήλωση είναι ένας μύθος, που καταρρίπτεται χάρη στην επιστημονική έρευνα. Η διαδικασία σχηματισμού λίθων δεν εξαρτάται από την ποιότητα του πόσιμου νερού. Οι πέτρες στα νεφρά σχηματίζονται κυρίως λόγω έλλειψης ασβεστίου στον οργανισμό. Η ανεπάρκεια αυτού του στοιχείου έχει ως αποτέλεσμα την έκπλυση του από τα οστά και την εναπόθεσή του στο ουροποιητικό σύστημα.

GH, σκληρότητα νερού, μέτρηση σκληρότητας νερού, ποιότητα σκληρού νερού σε ενυδρείο, σκληρό νερό, νερό

Όλες οι προαναφερθείσες παθήσεις και παθήσεις μπορούν να αποφευχθούν με τη χρήση πολυβάθμιου φιλτραρίσματος νερού. Ενώ αυτές οι συσκευές είναι φθηνές, η θεραπεία διαφόρων παθήσεων μπορεί να είναι αρκετά δαπανηρή.

Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της σκληρότητας του νερού

Για να αποφύγετε τις αρνητικές επιπτώσεις του σκληρού νερού στην υγεία και να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής των συσκευών θέρμανσης, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε την κατά προσέγγιση ποσότητα αλάτων καλίου και μαγνησίου που διαλύονται στο υγρό. Αυτό μπορεί να είναι δύσκολο να προσδιοριστεί μόνο με τη γεύση, καθώς οι αλλαγές μπορούν να ανιχνευθούν μόνο με αυτόν τον τρόπο εάν ξεπεραστεί ένα ορισμένο επίπεδο.

Για να προσδιορίσετε υψηλά επίπεδα αλάτων καλίου, μαγνησίου και νατρίου στο σπίτι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις ακόλουθες μεθόδους:

• Προσπαθήστε να διαλύσετε το σαπούνι σε νερό. Αν δεν σχηματιστεί αφρός, το νερό είναι πολύ σκληρό και δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί.
• Εάν σχηματιστεί μεγάλη ποσότητα αλάτων σε έναν βραστήρα ή σε άλλη συσκευή μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα, τότε το νερό έχει σίγουρα υπερβεί τα ασφαλή όρια για αυτήν την τιμή.
• Χρησιμοποιώντας ταινίες δείκτη, μπορείτε να προσδιορίσετε με μεγαλύτερη ακρίβεια την ποσότητα αλάτων σε ένα υγρό, αλλά αυτή η μέθοδος απαιτεί μια μικρή επένδυση. Για να πραγματοποιήσετε τη δοκιμή, απλώς βυθίστε την ταινία δείκτη στο νερό για λίγα δευτερόλεπτα και μετά από ένα λεπτό, συγκρίνετε το χρώμα της με το διάγραμμα που παρέχεται στις οδηγίες.

GH, σκληρότητα νερού, μέτρηση σκληρότητας νερού, ποιότητα σκληρού νερού σε ενυδρείο, σκληρό νερό, νερό

Σύναψη

Είναι σημαντικό να γνωρίζετε το επίπεδο σκληρότητας του νερού που χρησιμοποιείται για συσκευές πόσης, θέρμανσης και άλλες συσκευές θέρμανσης νερού. Η χρήση ακριβών μονάδων μέτρησης για τους υπολογισμούς στο σπίτι δεν είναι πάντα απαραίτητη.

Στη χημική βιομηχανία και σε άλλες βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας, αντίθετα, θα είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την ποσότητα αλάτων που διαλύονται στο νερό μέχρι το χιλιοστόγραμμο, επομένως οποιεσδήποτε μονάδες μέτρησης για αυτόν τον δείκτη που προτείνονται σε αυτό το άρθρο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό και, εάν είναι απαραίτητο, τη μείωση της ποσότητας αλάτων στο νερό.

Αξιολόγηση του δοκιμαστικού νερού Xiaomi Mi TDS Pen (Δοκιμή ποιότητας και σκληρότητας νερού)