Твърдост на водата - мерни единици и методи за омекотяване

Твърдостта на водата е количеството разтворими и неразтворими соли, предимно калций и магнезий, присъстващи в естествената вода. Колкото по-висока е концентрацията, толкова по-висока е твърдостта. Излишните соли могат да причинят натрупване на котлен камък във водоснабдителните системи, бързо повреждайки уреди, водопроводни инсталации и хидравлично оборудване.

За точно определяне на твърдостта на водата (количеството разтворени соли на твърдост, концентрацията на желязо, сяра, магнезий, калций и др.) се извършват лабораторни изследвания (например в санитарно-епидемиологична станция) с помощта на химичен анализ или специализирано оборудване. В домашни условия твърдостта на водата се определя с помощта на тест ленти или тестери.

Обикновената вода се състои не само от водородни и кислородни атоми, но и от голям брой различни примеси. Наличието на тези примеси определя твърдостта на водата, а мерните единици (°Ж - степени на твърдост) показват с колко тази стойност надвишава допустимите граници.

Твърдостта на водата трябва да се определя не само от инженерите, инсталиращи комунални услуги, но и от обикновените хора в ежедневието. Ако използваме електрическа кана или пералня с функция за нагряване, всичко може да се повреди, ако твърдостта е твърде висока. Малко вероятно е дори да успеете да разтворите правилно сапун в такава вода.

Тази статия ще разгледа подробно как да се определи нивото на твърдост на чешмяната вода, както и методи за борба с високите нива на примеси.

Твърда и мека вода - каква е разликата?

Количеството сол във водата се влияе от наличието на разтворен калций и магнезий. Наличието на железен хидрат, който често присъства в излишък в артезианските води, също може значително да увеличи това ниво.

Когато такива примеси присъстват в малки количества, това се нарича „мек“. Този индикатор обикновено се разделя на три категории:

• Мек.
• Средно.
• Трудно.

МекАз съм дъждовна вода или дестилирана вода. Тази вода е практически без минерални примеси.

В повечето случаи може да се получи и в резултат на продължително кипене или добавяне на специални химични реактиви.

Средно — най-често се среща във водоснабдителните системи, както и в изворна и артезианска вода.

Труден Тази категория включва морска вода, океанска вода и вода, течаща от скални слоеве, богати на минерални находища. Тя може да съдържа големи количества разтворени соли. В процентно изражение солеността може да достигне до 33% от общия обем.

Нека разгледаме различните видове твърдост

Този индикатор обикновено се разделя на следните категории.

• Константа - е непроменлив показател, който зависи от съдържанието на сулфати и хлориди.
• Временната твърдост се причинява от наличието на калциеви и магнезиеви бикарбонати. Този вид твърдост е наречен така заради способността си да се неутрализира почти напълно чрез кипене.
• Общата твърдост се получава чрез сумиране на постоянните и временните индикатори.

За да се определи точно този индикатор, е необходимо да се знае какви мерни единици могат да се използват за това.

Единици за измерване на твърдост

За да се изчисли точно твърдостта на водата, е необходимо да се определи концентрацията на калциеви и магнезиеви катиони. В момента този показател се измерва в следните единици:

• Mol/m3 (мол на кубичен метър) – използвана в Русия до 2014 г.
• °Ж (степени на твърдост) – тази мерна единица се използва в Русия от 2014 г.
• dH (немски градус) е мерна единица, използвана в европейските страни.
• fo (френска степен) - използва се и в европейските страни.
• ppm CaCO3 (американски градуси) е мерна единица, използвана в северноамериканските щати.

Трябва да се отбележи, че в нашата страна изразът за обща твърдост в mol/m3 започва да се използва едва през 1952 г. Преди това време изчисленията са се правили в градуси, които са били равни на съвременния немски градус.

От 2014 г. Русия е приела международен стандарт за изчисляване на твърдостта на водата, изразена в градуси (°J). Един градус J е равен на 1/2 милимола на литър течност, което улеснява изчисляването на концентрацията на вещество в течност.

Причини за твърдост на водата

По време на естествения воден цикъл, течността се превръща в пара и се издига в горните слоеве на атмосферата. След кондензация тя пада като валежи и не съдържа никакви примеси, които влияят на твърдостта на водата. Въпреки това, докато преминава през земната кора, течността разтваря различни скали, съдържащи калий и магнезий. Тъй като абсорбира тези елементи, водата увеличава твърдостта си. В морето водата винаги е твърда поради високата концентрация на натриев хлорид.

Ако е необходимо да се намали концентрацията на калиеви и магнезиеви йони, могат да се използват различни методи за намаляване на количеството солеви примеси.

Методи за премахване на сковаността

За борба с прекомерното съдържание на сол се използват следните методи:

• Варенето напълно премахва временната твърдост. Този процес е съпроводен с голямо количество утайка, отлагаща се по дъното и стените на резервоара за варене.
• Химически можете да намалите количеството соли, като използвате гасена вар. Добавянето на сода към варта също може да премахне трайната твърдост.
• Замразяването е лесен метод за справяне с постоянна твърдост. За да омекотите водата, просто я замразете до състояние, в което тя е не повече от 10% вода и 90% лед. След това незамръзналата течност се отцежда, а твърдата вода се разтопява и използва.
• Дестилация - всички соли са нелетливи вещества, така че е достатъчно първо водата да се превърне в пара чрез нагряване и след това да се кондензира.
• Електромагнитното омекотяване използва електромагнитно поле за омекотяване на течности. Този метод за намаляване на солите във водата се използва най-често в котелни системи.
• Катионният обмен е високоефективен метод за отстраняване на излишните соли от водата. Пречистването се осъществява чрез преминаване на водата през слой от катионнообменна смола.

Всеки от предложените методи за омекотяване на водата може да се справи с високи нива на този показател, но химичните методи обикновено не се използват за отстраняване на соли от питейната вода.

Как твърдостта влияе на качеството на водата?

Твърдостта на питейната вода влияе предимно на вкуса ѝ. Вкусовият праг на калциевите йони в питейната вода е 2-6 mg-eq/L. Вкусовият праг за магнезиевите йони е значително по-нисък, така че за най-приятна на вкус питейна вода се счита тази с вкусов праг от 1,6 до 3 mg-eq/L.

В някои случаи вода с твърдост до 10 mg-eq/l може да се използва за пиене, но дългосрочната ѝ употреба може да повлияе негативно на човешкото здраве. Не се препоръчва употребата на твърде твърда вода в устройства за нагряване на течности.Електрическите кани, бойлерите, пералните и съдомиялните машини имат нагревателни елементи, които бързо се покриват с отлагания, което прави процеса на нагряване по-неефективен.

Дългосрочната употреба на електрически нагревател със значителен слой котлен камък води до прегряване и повреда. За щастие, премахването на котления камък може да се осъществи чрез разтваряне на две пакетчета лимонена киселина в 1 литър вода и обилно кипване на каната или друг бойлер. След това изплакнете старателно уреда и продължете да го използвате по предназначение.

Как да определите твърдостта на водата у дома с помощта на сапун

Високото съдържание на сол във водата също влияе негативно върху процеса на пране. Разтварянето на перилен препарат във вода, богата на калиеви и магнезиеви йони, води до прекомерно образуване на пяна. Пяната допринася за натрупването на отлагания върху компонентите на пералнята, което също може да повлияе негативно на работата на определени компоненти.

Ефекти върху човешкото здраве

Дългосрочната консумация на твърда вода може да причини сериозни аномалии в човешкото тяло, засягащи предимно функционирането на следните органи:

1. Стомашно-чревен тракт (ГИТ) Когато солите, съдържащи се в твърдата вода, се комбинират с животински мазнини, се образуват соли на мастни киселини, които покриват стените на стомаха и червата, предотвратявайки нормалната ферментация и значително забавяйки перисталтиката. В резултат на това в организма се натрупват вредни вещества и токсини, което води до дисбиоза.
2. Функция на ставите Когато определени видове соли попаднат в човешкото тяло, те образуват неорганични вещества, които в крайна сметка изместват синовиалната течност от ставите. Това изместване води до образуване на кристали в ставите, причинявайки силна болка при движение. Дългосрочната консумация на твърда вода може да доведе до артрит и полиартрит.
3. Сърдечно-съдова система — при значително повишаване на твърдостта на питейната вода, сърдечната функция се влошава, дори до степен на тежка аритмия.
4. Състояние на кожата Твърдата вода води до преждевременно стареене на кожата. Негативните ефекти се наблюдават както при пиене на течността, така и при миене на съдове. При контакт на течността за миене на съдове с твърда вода се образува филм, който, когато се утаи върху кожата, има дългосрочно отрицателно въздействие върху горните слоеве на епидермиса.
5. Образуване на камъни в бъбреците Това твърдение е мит, развенчан благодарение на научни изследвания. Процесът на образуване на камъни не зависи от качеството на питейната вода. Бъбречните камъни се образуват предимно поради липса на калций в организма. Недостигът на този елемент води до неговото извличане от костите и отлагане в пикочната система.

GH, твърдост на водата, измерване на твърдостта на водата, качество на твърдата вода в аквариум, твърда вода, вода

Всички гореспоменати заболявания и състояния могат да бъдат избегнати чрез използване на многостепенна филтрация на водата. Въпреки че тези устройства са евтини, лечението на различни състояния може да бъде доста скъпо.

Методи за определяне на твърдостта на водата

За да се избегнат негативните последици за здравето от твърдата вода и да се удължи животът на отоплителните уреди, е необходимо да се определи приблизителното количество разтворени в течността калиеви и магнезиеви соли. Това може да е трудно да се определи само на вкус, тъй като промените могат да бъдат открити по този начин само ако е превишено определено ниво.

За да определите високи нива на калиеви, магнезиеви и натриеви соли у дома, можете да използвате следните методи:

• Опитайте да разтворите сапуна във вода; ако не се образува пяна, водата е много твърда и не трябва да се използва.
• Ако в чайник или друг уред се образува голямо количество котлен камък за кратък период от време, тогава водата определено е превишила безопасните граници за тази стойност.
• С помощта на индикаторни ленти можете по-точно да определите количеството соли в течност, но този метод изисква малка инвестиция. За да проведете теста, просто потопете индикаторната лента във водата за няколко секунди и след минута сравнете цвета ѝ с таблицата, предоставена в инструкциите.

GH, твърдост на водата, измерване на твърдостта на водата, качество на твърдата вода в аквариум, твърда вода, вода

Заключение

Изключително важно е да знаете нивото на твърдост на водата, използвана за пиене, отопление и други уреди за затопляне на вода. Използването на точни мерни единици за домашни изчисления не винаги е необходимо.

В химическата промишленост и други високотехнологични индустрии, напротив, ще е необходимо да се знае количеството соли, разтворени във вода, до милиграм, така че всякакви мерни единици за този показател, предложени в тази статия, могат да се използват за определяне и, ако е необходимо, за намаляване на количеството соли във водата.

Преглед на Xiaomi Mi TDS Pen Water Tester (Тест за качество и твърдост на водата)