Vee karedus on looduslikus vees sisalduvate lahustuvate ja lahustumatute soolade, peamiselt kaltsiumi ja magneesiumi hulk. Mida suurem on kontsentratsioon, seda suurem on karedus. Liigne soolade kogus võib põhjustada katlakivi teket veevarustussüsteemides, kahjustades kiiresti seadmeid, torustikku ja hüdraulikaseadmeid.
Vee kareduse (lahustunud kõvadussoolade hulk, raua, väävli, magneesiumi, kaltsiumi jne kontsentratsioon) täpseks määramiseks tehakse laboratoorsed testid (näiteks sanitaar- ja epidemioloogiajaamas), kasutades keemilist analüüsi või spetsiaalseid seadmeid. Kodus määratakse vee karedust testribade või testerite abil.
Tavaline vesi ei koosne ainult vesiniku- ja hapnikuaatomitest, vaid sisaldab ka suurt hulka erinevaid lisandeid. Nende lisandite olemasolu määrab vee kareduse ja mõõtühikud (°Ж – kareduse astmed) näitavad, kui palju see väärtus ületab lubatud piire.
Vee karedust peavad määrama mitte ainult insenerid, kes paigaldavad kommunikatsiooniliine, vaid ka tavalised inimesed igapäevaelus. Kui kasutame elektrilist veekeetjat või soojendusfunktsiooniga pesumasinat, võib kõik rikki minna, kui vee karedus on liiga kõrge. Tõenäoliselt ei õnnestu sellises vees isegi seepi korralikult lahustada.
See artikkel käsitleb üksikasjalikult, kuidas määrata kraanivee kareduse taset, samuti meetodeid kõrge lisandite taseme vastu võitlemiseks.
Kõva ja pehme vesi – mis vahe neil on?
Vee soolasisaldust mõjutab lahustunud kaltsiumi ja magneesiumi sisaldus. Raudhüdraadi sisaldus, mida arteesiavees sageli liiga palju leidub, võib seda taset samuti märkimisväärselt suurendada.
Kui selliseid lisandeid esineb väikestes kogustes, nimetatakse seda "pehmeks". See näitaja jaguneb tavaliselt kolme kategooriasse:
- Pehme.
- Keskmine.
- Karm.
PehmeMa olen vihmavesi ehk destilleeritud vesi. See vesi on praktiliselt mineraalsete lisanditeta.
Enamasti saab seda ka pikaajalise keetmise või spetsiaalsete keemiliste reagentide lisamise tulemusena.
Keskmine — leidub kõige sagedamini veevarustussüsteemides, samuti allika- ja arteesiavees.
Karm Sellesse kategooriasse kuuluvad merevesi, ookeanivesi ja mineraalirikastest kivimikihtidest voolav vesi. See võib sisaldada suures koguses lahustunud sooli. Protsentuaalselt võib soolsus ulatuda kuni 33%-ni kogumahust.
Vaatleme erinevaid jäikuse tüüpe
See näitaja jaguneb tavaliselt järgmistesse kategooriatesse.
- Konstant - on muutumatu näitaja, mis sõltub sulfaatide ja kloriidide sisaldusest.
- Ajutise kareduse põhjustavad kaltsium- ja magneesiumvesinikkarbonaadid. Seda tüüpi karedust nimetatakse selle võime järgi neutraliseerida see peaaegu täielikult keetmise teel.
- Kogujäikus saadakse konstantsete ja ajutiste näitajate liitmise teel.
Selle indikaatori täpseks määramiseks on vaja teada, milliseid mõõtühikuid saab selleks kasutada.
Kõvaduse mõõtühikud
Vee kareduse täpseks arvutamiseks on vaja määrata kaltsiumi- ja magneesiumikatiooonide kontsentratsioon. Praegu mõõdetakse seda indikaatorit järgmistes ühikutes:
- Mol/m3 (mooli kuupmeetri kohta) – Venemaal kasutati kuni 2014. aastani.
- °Ж (kõvadusastmed) – seda mõõtühikut on Venemaal kasutatud alates 2014. aastast.
- dH (saksa kraad) on Euroopa riikides kasutatav mõõtühik.
- fo (prantsuse kraad) – kasutatakse ka Euroopa riikides.
- ppm CaCO3 (USA kraadid) on Põhja-Ameerika osariikides kasutatav mõõtühik.
Tuleb märkida, et meie riigis hakati kogukõreduse väljendust mol/m3 kasutama alles 1952. aastal. Enne seda tehti arvutusi kraadides, mis olid võrdsed tänapäevase Saksa kraadiga.
Alates 2014. aastast on Venemaal võetud kasutusele rahvusvaheline vee kareduse arvutamise standard, mida väljendatakse kraadides (°J). Üks kraad J võrdub 1/2 millimooliga liitri vedeliku kohta, mis teeb aine kontsentratsiooni vedelikus arvutamise lihtsaks.
Vee kareduse põhjused
Loodusliku veeringluse käigus muutub vedelik auruks ja tõuseb atmosfääri ülemistesse kihtidesse. Pärast kondenseerumist langeb see sademetena maha ega sisalda vee karedust mõjutavaid lisandeid. Maapõue läbides lahustab vedelik aga mitmesuguseid kaaliumi ja magneesiumi sisaldavaid kivimeid. Nende elementide neelamisel suurendab vee karedust. Meres on vesi alati kare naatriumkloriidi kõrge kontsentratsiooni tõttu.
Kui on vaja vähendada kaaliumi- ja magneesiumioonide kontsentratsiooni, saab soola lisandite hulga vähendamiseks kasutada mitmesuguseid meetodeid.
Jäikuse kõrvaldamise meetodid
Liigse soolasisalduse vastu võitlemiseks kasutatakse järgmisi meetodeid:
- Keetmine eemaldab ajutise kareduse täielikult. Selle protsessiga kaasneb suures koguses sette ladestumine keevapaagi põhja ja seintele.
- Keemiliselt saab soolade hulka vähendada kustutatud lubja abil. Sooda lisamine lubjale aitab samuti püsiva veekõvaduse kõrvaldada.
- Külmutamine on lihtne meetod püsiva veekaredusega toimetulekuks. Vee pehmendamiseks külmutage see lihtsalt olekusse, kus see ei sisalda rohkem kui 10% vett ja 90% jääd. Seejärel sulatamata vedelik kurnatakse ja tahke vesi sulatatakse ning kasutatakse.
- Destilleerimine – kõik soolad on mittelenduvad ained, seega piisab vee esmalt kuumutamise teel auruks muutmisest ja seejärel kondenseerimisest.
- Elektromagnetiline pehmendamine kasutab vedelike pehmendamiseks elektromagnetvälja. Seda vees sisalduvate soolade vähendamise meetodit kasutatakse kõige sagedamini katlasüsteemides.
- Katioonivahetus on väga efektiivne meetod liigsete soolade eemaldamiseks veest. Puhastamine toimub vee juhtimisel läbi katioonivahetusvaigu kihi.
Kõik kavandatud veepehmendusmeetodid saavad selle indikaatori kõrge tasemega hakkama, kuid keemilisi meetodeid tavaliselt joogiveest soolade eemaldamiseks ei kasutata.
Kuidas vee karedus mõjutab vee kvaliteeti?
Joogivee karedus mõjutab eelkõige selle maitset. Kaltsiumiioonide maitselävi joogivees on 2–6 mg-eq/l. Magneesiumiioonide maitselävi on oluliselt madalam, seega peetakse kõige meeldivama maitsega joogiveeks seda, mille maitselävi on 1,6–3 mg-eq/l.
Mõnel juhul võib joogiveeks kasutada kuni 10 mg-eq/l karedusega vett, kuid selle pikaajaline tarvitamine võib inimeste tervist negatiivselt mõjutada. Liiga kareda vee kasutamine vedelkütteseadmetes ei ole soovitatav.Elektrilistel veekeetjatel, boileritel, pesumasinatel ja nõudepesumasinatel on kõik kütteelemendid, mis kattuvad kiiresti ladestisega, muutes kuumutamisprotsessi vähem efektiivseks.
Elektrikerise pikaajaline kasutamine märkimisväärse katlakivikihiga põhjustab ülekuumenemist ja rikkeid. Õnneks saab katlakivi eemaldada, lahustades kaks pakki sidrunhapet 1 liitris vees ja lastes veekeetjal või muul veesoojendil korralikult keema minna. Seejärel loputage seadet hoolikalt ja jätkake selle ettenähtud otstarbel kasutamist.
Mõju inimeste tervisele
Pikaajaline kõva vee tarbimine võib põhjustada inimkehas tõsiseid kõrvalekaldeid, mõjutades peamiselt järgmiste organite tööd:
- Seedetrakt (GIT) Kui kõvas vees leiduvad soolad ühinevad loomsete rasvadega, tekivad rasvhapete soolad, mis katavad mao ja soolte seinu, takistades normaalset käärimist ja aeglustades oluliselt peristaltikat. Selle tulemusena kogunevad organismi kahjulikud ained ja toksiinid, mis viivad düsbioosini.
- Liigese funktsioon Kui teatud tüüpi soolad satuvad inimkehasse, moodustavad nad anorgaanilisi aineid, mis lõpuks tõrjuvad liigestest sünoviaalvedeliku välja. See nihkumine põhjustab kristallide kooriku tekkimist liigestesse, põhjustades liikumisel tugevat valu. Pikaajaline kõva vee tarbimine võib põhjustada artriiti ja polüartriiti.
- Kardiovaskulaarsüsteem — joogivee kareduse olulise suurenemisega halveneb südametegevus, isegi raske arütmiani välja.
- Nahahaigus Kõva vesi põhjustab naha enneaegset vananemist. Negatiivseid mõjusid täheldatakse nii vedeliku joomisel kui ka nõude pesemisel. Nõudepesuvahendi kokkupuutel kareda veega tekib kile, mis nahale settides avaldab pikaajalist negatiivset mõju epidermise ülemistele kihtidele.
- Neerukivide moodustumine See väide on müüt, mis on tänu teaduslikele uuringutele ümber lükatud. Kivide moodustumise protsess ei sõltu joogivee kvaliteedist. Neerukivid tekivad peamiselt kaltsiumi puuduse tõttu organismis. Selle elemendi puudus põhjustab selle leostumist luudest ja ladestumist kuseteedesse.
Kõiki ülalmainitud vaevusi ja seisundeid saab vältida mitmeastmelise veefiltreerimise abil. Kuigi need seadmed on odavad, võib erinevate seisundite ravimine olla üsna kulukas.
Vee kareduse määramise meetodid
Kõva vee negatiivsete tervisemõjude vältimiseks ja kütteseadmete eluea pikendamiseks on vaja kindlaks määrata vedelikus lahustunud kaaliumi- ja magneesiumisoolade ligikaudne kogus. Seda võib olla keeruline ainult maitse järgi kindlaks teha, kuna muutusi saab sel viisil tuvastada ainult teatud taseme ületamisel.
Kaaliumi, magneesiumi ja naatriumi soolade kõrge taseme määramiseks kodus võite kasutada järgmisi meetodeid:
- Proovige seepi vees lahustada; kui vahtu ei teki, on vesi väga kare ja seda ei tohiks kasutada.
- Kui veekeetjasse või muusse seadmesse tekib lühikese aja jooksul suur hulk katlakivi, on vee sisaldus kindlasti ületanud selle väärtuse ohutuid piire.
- Indikaatorribade abil saate vedeliku soolasisaldust täpsemalt määrata, kuid see meetod nõuab väikest investeeringut. Testi tegemiseks kastke indikaatorriba lihtsalt mõneks sekundiks vette ja võrrelge minuti pärast selle värvi juhistes oleva tabeliga.
Kokkuvõte
Joogivee, kütte ja muude veesoojendite puhul on oluline teada vee kareduse taset. Koduste arvutuste jaoks pole alati vaja kasutada täpseid mõõtühikuid.
Keemiatööstuses ja teistes kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes on seevastu vaja teada vees lahustunud soolade kogust milligrammi täpsusega, seega saab kõiki selles artiklis pakutud selle indikaatori mõõtühikuid kasutada vees sisalduvate soolade hulga määramiseks ja vajadusel vähendamiseks.
