Повышенная жесткость воды. Причины и последствия

Жёсткость воды вспоминается в первую очередь с накипью и умягчителем воды — прибором, который должен справляться с жёсткой водой и препятствовать образованию накипи.

Подробнее про жёсткость воды мы поговорим про жёсткость воды с точки зрения химии, разновидности жёсткости воды, единицы измерения жёсткости воды (в том числе в разных странах). Рассмотрим, откуда берётся жёсткость воды и как влияет жёсткость на качество воды.

Для начала немного про термины. В статье часто упоминаются слова «катионы» и «анионы». Катионы и анионы — это положительно и отрицательно заряженные ионы. Ион (др.-греч. ἰόν - идущее) - электрически заряженная частица, образующаяся в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов. Соответственно, если потеря — то заряд частицы положительный. Если присоединение — то заряд частицы отрицательный (поскольку электрон имеет однозначно отрицательный заряд).

Жёсткость воды с точки зрения химии

Понятие жесткости воды принято связывать с катионами кальция (Са 2+) и в меньшей степени магния (Mg 2+). В действительности, все двухвалентные катионы в той или иной степени влияют на жесткость. Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жесткости) способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (например, натрий Na +) таким свойством не обладают.

В данной таблице приведены основные катионы металлов, вызывающие жесткость, и главные анионы, с которыми они обЪединяются.

На практике стронций, железо и марганец оказывают на жесткость столь небольшое влияние , что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий (Al 3+) и трехвалентное железо (Fe 3+) также влияют на жесткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и, соответственно, «вклад» в жесткость ничтожно малы . Аналогично, не учитывается и незначительное влияние бария (Ва 2+).

Разновидности жесткости воды.

Различают следующие разновидности жёсткости воды:

Общая жесткость . Определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.

Карбонатная жесткость . Определяется наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.

Некарбонатная жесткость . Обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).

Единицы измерения жёсткости воды.

В мировой практике используется несколько единиц измерения жесткости, все они определенным образом соотносятся друг с другом. В России Госстандартом в качестве единицы жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м 3). На Украине используется как моль/м 3 , так и мг-экв/л (миллиграмм эквивалент на литр). Численно эти значения совпадают. Кстати, л и дм 3 — это одно и тоже, литр и дециметр кубический.

Кроме этого в различных странах широко используются такие единицы жесткости, как немецкий градус (d o , dH), французский градус (f o), американский градус, ppm CaCO 3 .

Соотношение этих единиц жесткости представлено в следующей таблице:

Примечание:

1. Один немецкий градус соответствует 10 мг/дм 3 СаО или 17.86 мг/дм 3 СаСО 3 в воде.
2. Один французский градус соответствует 10 мг/дм 3 СаСО 3 в воде.
3. Один американский градус соответствует 1 мг/дм 3 СаСО 3 в воде.

Чтобы не заморачиваться пересчётами вручную, можно создать табличку пересчёта единиц жёсткости. Которую, кстати сказать, вы можете скачать по ссылке Таблица пересчёта единиц измерения жёсткости воды .

Откуда берётся жёсткость воды

Ионы кальция (Ca 2+) и магния (Mg 2+), а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.

Жесткость воды колеблется в широких пределах и существует множество типов классификаций воды по степени ее жесткости. Ниже в таблице приведены целых четыре примера классификации. Две классификации из российских источников — из справочника «Гидрохимические показатели состояния окружающей среды» и учебника для вузов «Водоподготовка». A две — из иностранных: нормы жесткости немецкого института стандартизации (DIN 19643) и классификация, принятая Агентством по охране окружающей среды США (USEPA) в 1986.

Таблица наглядно иллюстрирует гораздо более «жесткий» подход к проблеме жесткости за границей. И не без причины, о чём — ниже.

Обычно в маломинерализованных водах преобладает (до 70%-80%) жесткость, обусловленная ионами кальция (хотя в отдельных редких случаях магниевая жесткость может достигать 50-60%). С увеличением степени минерализации воды содержание ионов кальция (Са 2+) быстро падает и редко превышает 1 г/л. Содержание же ионов магния (Mg 2+) в высокоминерализованных водах может достигать нескольких граммов, а в соленых озерах — десятков граммов на один литр воды.

В целом, жесткость поверхностных вод, как правило, меньше жесткости вод подземных. Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой. Морская и океанская вода имеют очень высокую жесткость (десятки и сотни мг-экв/дм 3).

Как влияет жёсткость на качество воды

С точки зрения применения воды для питьевых нужд, ее приемлемость по степени жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. Порог вкуса для иона кальция лежит (в пересчете на мг-эквивалент) в диапазоне 2-6 мг-экв/л, в зависимости от соответствующего аниона, а порог вкуса для магния и того ниже. В некоторых случаях для потребителей приемлема вода с жесткостью выше 10 мг-экв/л. Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая отрицательное действие на органы пищеварения.

Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины жесткости по показаниям влияния на здоровье. В материалах ВОЗ говорится о том, что хотя ряд исследований и выявил статистически обратную зависимость между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями, имеющиеся данные не достаточны для вывода о причинном характере этой связи. Аналогичным образом, однозначно не доказано , что мягкая вода оказывает отрицательный эффект на баланс минеральных веществ в организме человека.

Вместе с тем, в зависимости от рН и щелочности, вода с жесткостью выше 4 мг-экв/л может вызвать в распределительной системе водопровода отложение шлаков и накипи (карбоната кальция), особенно при нагревании. Именно поэтому нормами Котлонадзора вводятся очень жесткие требования к величине жесткости воды, используемой для питания котлов (0.05-0.1 мг-экв/л).

Кроме того, при взаимодействии солей жесткости с моющими веществами (мыло, стиральные порошки, шампуни) происходит образование «мыльных шлаков» в виде пены. Это приводит не только к значительному перерасходу моющих средств. Такая пена после высыхания остается в виде налета на сантехнике, белье, человеческой коже, на волосах (неприятное чувство «жестких» волос хорошо известное многим). Главным отрицательным воздействием этих шлаков на человека является то, что они разрушают естественную жировую пленку, которой всегда покрыта нормальная кожа и забивают ее поры.

Признаком такого негативного воздействия является характерный «скрип» чисто вымытой кожи или волос. Оказывается, что вызывающее у некоторых раздражение чувство «мылкости» после пользования мягкой водой является признаком того, что защитная жировая пленка на коже цела и невредима. Именно она и скользит. В противном случае, приходится тратиться на лосьоны, умягчающие и увлажняющие кремы и прочие хитрости для восстановление той защиты кожи, которой нас и так снабдила природа.

Вместе с тем, необходимо упомянуть и о другой стороне медали. Мягкая вода с жесткостью менее 2 мг-экв/л имеет низкую буферную емкость (щелочность) и может, в зависимости от уровня рН и ряда других факторов, оказывать повышенное коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Поэтому, в ряде применений (особенно в теплотехнике) иногда приходится проводить специальную обработку воды с целью достижения оптимального соотношения между жесткостью воды и ее коррозионной активностью.

Вот мы и узнали подробнее про жёсткость воды. Осталось определиться со способами борьбы 🙂

Жесткость воды - это совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворенных солей щелочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жесткости»).

Соли жесткости имеют разные свойства. Так, при нагреве воды, некоторые из них выпадают в осадок в виде накипи, а некоторые - не выпадают. По этому признаку их и начали разделять.

Соли, выпадающие в осадок, стали называть солями временной (или устранимой) жесткости , а соли, которые не выпадают в осадок при нагреве воды, солями постоянной жесткости.

Сульфаты, хлориды и нитраты магния и кальция, растворенные в воде, образуют постоянную (или некарбонатную) жесткость. Они выпадают в осадок исключительно при полном испарении воды.

Временная жесткость характеризуется присутствием в воде наряду с катионами Ca2+, Mg2+ и Fe2+ гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO3-).

При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются, образуя очень плохо растворимый карбонат кальция, углекислый газ и воду:

Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + H2O + CO2

Общая жесткость складывается из постоянной и временной.

В данной таблице приведены основные катионы металлов, вызывающие жесткость, и главные анионы, с которыми они ассоциируются.

На практике стронций, железо и марганец оказывают на жесткость столь небольшое влияние, что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий (Al3+) и трехвалентное железо (Fe3+) также влияют на жесткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и, соответственно, «вклад» в жесткость ничтожно малы. Аналогично, не учитывается и незначительное влияние бария (Ва2+).

Жёсткость воды — происхождение

Ионы кальция (Ca 2+) и магния (Mg 2+), а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.

Обычно в маломинерализованных водах преобладает (до 70%-80%) жесткость, обусловленная ионами кальция (хотя в отдельных редких случаях магниевая жесткость может достигать 50-60%). С увеличением степени минерализации воды содержание ионов кальция (Са2+) быстро падает и редко превышает 1 г/л. Содержание же ионов магния (Mg2+) в высокоминерализованных водах может достигать нескольких граммов, а в соленых озерах — десятков граммов на один литр воды.

В целом, жесткость поверхностных вод, как правило, меньше жесткости вод подземных. Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой. Морская и океанская вода имеют очень высокую жесткость (десятки и сотни мг-экв/дм3).

Жесткость воды — единицы измерения

С 1 января 2014 года в России введен межгосударственный стандарт ГОСТ 31865-2012 «Вода. Единица жесткости». По новому ГОСТу жесткость выражается в градусах жесткости (°Ж).

1 °Ж соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его миллимоля на литр (1 °Ж = 1 мг-экв/л). В разных странах использовались (иногда используются до сих пор) различные внесистемные единицы - градусы жёсткости.

За рубежом приняты другие единицы измерения жесткости воды, соотношение этих единиц представлено в таблице:

1°Ж = 20,04 мг Ca 2 + или 12,15 Mg 2 + в 1 дм 3 воды;
1°DH = 10 мг CaO в 1 дм 3 воды;
1°Clark = 10 мг CaCO 3 в 0,7 дм 3 воды;
1°F = 10 мг CaCO 3 в 1 дм 3 воды;
1 ppm = 1 мг CaCO 3 в 1 дм 3 воды.

Численные значения жесткости измеренные в мг-экв/л, моль/м 3 , и °Ж, несмотря на различия в обозначении, равны между собой.

По значению общей жесткости природные воды делят на группы:

• очень мягкая вода (0–1,5 мг-экв/л)
• мягкая вода (1,5–4 мг-экв/л)
• вода средней жесткости (4–8 мг-экв/л)
• жесткая вода (8–12 мг-экв/л)
• очень жесткая вода (более 12 мг-экв/л).

Российские нормативные документы (СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03) для питьевой воды регламентируют:
кальций – норматив не установлен; магний – не более 50 мг/л; жесткость — не более 7°Ж.

Отрицательное влияние жесткой воды распространяется не только на бытовые водонагревательные устройства, но и на состояние организма людей, которые употребляют ее. В связи с этим в системе водоснабжения наиболее актуальная проблема — очищение и . И следует заметить, что данная проблема стоит буквально перед каждым домовладельцем, независимо от того, где он проживает — в городской квартире или в частном доме. И даже у тех людей, которые установили автономные системы водоснабжения, возникают проблемы с жесткой водой.

Жесткой вода становится из-за повышенного содержания в ее составе солей магния и кальция. Следовательно, их количество оказывает непосредственное влияние и на выбор систем очистки. Количество солей жесткости можно определить в химической лаборатории, куда следует отнести образцы воды прежде, чем делать выбор в пользу той или иной установки . Единицей измерения жесткой воды считается миллиграмм- эквивалент на один литр воды. Но классификация жесткости в разных странах происходит по-разному. Например, в Америке классифицируется следующим образом:

• мягкая — содержание магния и кальция до 2 мг-экв/литр;
• нормальная — в пределах 2-4 мг-экв/литр;
• жесткая — 4-6 мг-экв/литр;
• очень жесткая — более 6 мг-экв/литр.

И если лабораторный анализ показывает уровень жесткости более 2 мг-экв/литр, то это означает, что необходимо устанавливать умягчитель.

Но есть определенные сферы деятельности людей, на которые влияние жесткой воды не распространяется. Это может быть, например, тушение пожара, полив огородов или зеленых насаждений в городах, уборка улиц. В данных случаях устанавливать умягчающие фильтры нецелесообразно и даже экономически не выгодно, поскольку они не несут практической пользы. Тем не менее, влияние слишком жесткой воды на жизнь людей более, чем отрицательное.

Наравне с такими моментами, в которых жесткая вода не оказывает никакого влияния, существуют и такие, в которых умягчению воды придается большое значение. Это в основном касается использования ее для бытовых нужд — эксплуатации стиральных и посудомоечных машин, водонагревательных бойлеров и котлов, во время приема душа, при употреблении внутрь. Во всех этих случаях, чтобы снизить негативное влияние чересчур жесткой воды, необходимо использовать специальные устройства .

Использование мягкой воды поможет избежать множества проблем. И это легко объяснимо, потому что:

Использование менее жесткой воды не только снижает негативное влияние, но и позволяет снизить расход моющих средств почти в два раза.

Сочетание жесткой воды и моющих средств приводит к образованию «мыльных шлаков», которые очень трудно смываются. Кроме того, в ванной, раковине, на посуде появляются неприятные разводы.

«Мыльные шлаки» очень плохо смываются не только с бытовых предметов и устройств, но и с кожи человека. Более того, поры кожи забиваются, что становится причиной появления зуда и раздражений. К тому же негативное влияние проявляется в виде сухости кожи, в появлении кожных заболеваний и раздражений. И в результате приходится пользоваться защитными косметическими средствами.

Во время кипячения жесткой воды (или даже сильного нагрева) соли жесткости кристаллизуются, в результате чего образуются отложения на трубах и нагревательных приборах. Нет нужды говорить о том, какое влияние оказывает накипь на работу водонагревательных устройств. Поэтому, если в Вашем жилище установлены бойлер, котел и иное оборудование, систему умягчения устанавливать нужно обязательно.

При использовании жесткой воды в промышленных целях соли кальция и магния вступают в химическую реакцию с другими веществами, результатом чего является образование вредных продуктов, оказывающих негативное влияние на экологическую обстановку.

Как видите, влияние жесткой воды на людей, экологию и некоторые виды деятельности человека более чем просто негативное. В некоторых случаях оно может быть даже губительным — например, при употреблении в почках могут образовываться камни. А это значит, что с слишком жесткой водой необходимо бороться любыми методами.

Обычная вода состоит не только из атомов водорода и кислорода, в ней так же присутствует большое количество различных примесей. Именно наличие примесей определяет жесткость воды, а единицы измерения (°Ж – градус жёсткости) показывает, насколько этот показатель превышает допустимые нормы.

Жёсткость воды требуется определять не только инженерам, которые занимаются прокладкой коммуникаций, но и обычной людям в быту. Если мы используем электрический чайник или стиральную машину с функцией нагрева воды, то все это может выйти из строя, если данный показатель будет слишком высок. Даже хорошо растворить мыло в такой воде у вас вряд ли получится.

О том, как определить уровень жесткости водопроводной воды, а также о методах борьбы с большим содержанием примесей будет подробно рассказано в данной статье.

Жёсткая и мягкая вода – в чём разница

На количество соли в воде влияет наличия растворённых в ней элементов кальция и магния. Значительно повысить этот показатель может также наличие гидрата железа, содержание которого в артезианских водах бывает избыточным.

В том случае, когда таких примесей содержится незначительное количество, её называют “мягкой”. Этот показатель обычно разделяется на 3 категории:

• Мягкая.
• Средняя.
• Жёсткая.

Мягка я – это дождевая или полученная в результате перегонки жидкость. В такой воде практически отсутствуют минеральные примеси.

В большинстве случаев она может получиться и в результате длительного кипячения или добавления специальных химических реагентов.

Средняя – встречается наиболее часто в водопроводных системах, а также в родниковой и артезианской воде.

Жёсткая – к данной категории относится морская, океанская, а также вода вытекающая из пластов породы богатой минеральными отложениями. В ней может быть растворено большое количество солей. Если брать в процентном соотношении, то соленость может достигать до 33% от общего объема.

Рассмотрим разновидности жёсткости

Этот показатель принято разделять на следующие категории.

• Постоянная – является неизменным показателем, который зависит от содержания сульфатов и хлоридов.
• Временная – обусловлена содержанием бикарбонатов кальция и магния. Название этот вид жёсткости получил за способность практически полностью нейтрализоваться в результате кипячения.
• Жёсткость общая – получается в результате сложения показателей постоянной и временной.

Для того чтобы точно определить этот показатель, необходимо знать какими единицами измерения это можно сделать.

Единицы измерения жёсткости

Для правильного подсчёта уровня жёсткости необходимо определить концентрацию катионов кальция и магния. В настоящее время этот показатель определяется в следующих единицах измерения:

• Моль/м3 (моль на кубический метр) – применялся в России до 2014 г.
• °Ж (градус жёсткости) – данная единица измерения используется в России с 2014 г.
• dH (немецкий градус) – единица измерения используется в странах Европы.
• fo (французский градус) – также применяется в европейский странах.
• ppm CaCO3 (американский градус) – единица измерения используется в североамериканских штатах.

Следует отметить, что в нашей стране выражение общей жёсткости моль/м3 стало использоваться только с 1952 года. До этого времени расчёты осуществлялись в градусах, которые были равны современному немецкому градусу.

С 2014 года в России действует международный стандарт подсчёта жёсткости, который выражается в градусах (°Ж). Один градус равен 1/2 миллимоля на литр жидкости, поэтому подсчитать уровень концентрации вещества в жидкости не составит большого труда.

Причины появления жёсткости воды

При круговороте воды в природе жидкость превращается в пар и поднимается в верхние слои атмосферы. После конденсации она выпадает в виде осадков и не содержит примесей влияющих на жёсткость, но проходя через слой земной коры, жидкость растворяет различные породы, в которых содержатся калий и магний. Насыщаясь этими элементами вода увеличивает свою жёсткость. В море она всегда жёсткая по причине большой концентрации хлорида натрия.

При необходимости снизить концентрацию ионов калия и магния, можно применить различные методы уменьшения количества солевых примесей.

Методы устранения жёсткости

Для борьбы с чрезмерным содержанием солей применяются следующие методы:

Любой из предложенных способов умягчения воды позволяет справиться с высоким уровнем этого показателя, но для очистки от солей питьевой воды химический способ обычно не применяется.

Как влияет жёсткость на качество воды

Жёсткость питьевой воды влияет, прежде всего, на её вкусовые качества. Порог вкуса ионов кальция находящихся в питьевой воде составляет 2-6 мг-экв/л. Порог вкуса для ионов магния значительно ниже, поэтому самой приятной на вкус питьевой водой считается та, в которой этот показатель равен от 1,6 до 3 мг-экв/л.

В некоторых случаях вода с жёсткостью до 10 мг-экв/л может использоваться в качестве питьевой, но длительное её употребление может негативно влиять на здоровье человека. Слишком жёсткая вода нежелательна для применения в устройствах нагрева жидкости . Электрические чайники, бойлеры, стиральные и посудомоечные машины обязательно имеют в своей конструкции ТЭН, который в кратчайшие сроки “обрастает” отложениями, и процесс нагрева жидкости осуществляется менее эффективно.

Длительная эксплуатация электро нагревателя со значительным слоем накипи приводит к перегреву элемента и выходу его из строя. К счастью, для очистки от накипи достаточно растворить 2 пакетика лимонной кислоты в 1 литре воды и хорошо прокипятить чайник или любой другой водонагреватель. После чего следует тщательно промыть прибор и использовать его далее по назначению.

Смотреть видео

Негативно влияет высокое содержание солей воды и на процесс стирки. Растворение моющего вещества в воде богатой ионами калия и магния приводит к чрезмерному образованию пены. Пена способствует образованию налёта на элементах стиральной машины, который также может негативно влиять на работоспособность некоторых узлов этого бытового прибора.

Последствия для здоровья человека

При длительном употреблении жёсткой воды в организме человека наблюдаются серьёзные отклонения от нормы, которые прежде всего проявляются в работе следующих органов:

1. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) – при соединении солей входящих в состав жёсткой воды с животными жирами образуются соли жирных кислот, которые обволакивая стенки желудка и кишечника, препятствуя нормальной ферментации и значительно затормаживают перистальтику. В результате в организме накапливаются вредные вещества и шлаки, развивается дисбактериоз.
2. Работа суставов – некоторые виды солей попадая в организм человека образуют неорганические вещества, которые со временем вытесняют синовиальную жидкость из суставов. В результате такого замещения происходит обрастание суставов кристаллами, которые вызывают сильную боль при движении. Длительное употребление жёсткой воды может привести к заболеванию артритом и полиартритом.
3. Сердечно-сосудистая система – при значительном увеличении показателя жесткости питьевой воды, работа сердца ухудшается, вплоть до проявления выраженной аритмии.
4. Состояние кожных покровов – жёсткая вода приводит к преждевременному старению кожи. Негативное воздействие наблюдается как при приёме жидкости внутрь, так и при мытье посуды. При контакте средства для мытья посуды с жёсткой водой образуется плёнка, которая при оседании на кожу долгое время оказывает негативное влияние на верхние слои эпидермиса.
5. Образование камней в почках – данное утверждение является мифом, который развенчан благодаря работе учёных. Процесс камнеобразования не зависит от качества питьевой воды. Камни в почках образуются в основном из-за нехватки кальция в организме. В результате дефицита этого элемента происходит вымывание его из костей с оседанием в мочевыводящей системе.

Смотреть видео

Всех перечисленных недугов и болезненных состояний можно избежать, если использовать многоступенчатую фильтрацию воды. Применение таких устройств не будет стоить слишком дорого, а вот лечение различных патологий может обойтись в значительные суммы денег.

Методы определения жёсткости воды

Чтобы избежать негативного влияния на здоровье жёсткой воды, а также продлить срок эксплуатации нагревающим приборам, необходимо определить примерное количество солей калия и магния растворённых в жидкости. Сделать это на вкус довольно проблематично, ведь изменения могут быть выявлены таким способом только в случае превышения определённого значения.

Чтобы определить в домашних условиях большое содержание солей калия, магния и натрия можно воспользоваться следующими методами:

• Попытаться растворить мыло в воде, если пена не образуется, то вода очень жёсткая и употреблять её не следует.
• Если в чайнике и других приборах образуется большое количество накипи в течение небольшого промежутка времени, то вода, однозначно, превышает безопасные показатели этого значения.
• С помощью индикаторных полосок можно более точно определить количество солей в жидкости, но такой метод потребует небольших финансовых расходов. Для проведения опыта достаточно опустить индикаторную полоску в воду на несколько секунд, а через минуту сравнить её цвет с имеющейся в инструкции таблицей.

Смотреть видео

Заключение

Очень важно знать какой жёсткости вода используется для питья, а так же в котлах отопления и в других водонагревательных приборах. Необходимость применения точных единиц измерения для проведения вычислений в домашних условиях не всегда обязательно.

В химической промышленности и на других высокотехничных производствах, наоборот потребуется знать количество растворённых в воде солей до миллиграмма, поэтому можно использовать любые единицы измерения этого показателя, предложенные в данной статье, чтобы определить и, при необходимости, снизить количество солей в воде.

Смотреть видео

Вода, которой мы ежедневно пользуемся – это продукт, который чистым можно назвать лишь условно. Жидкость, которую мы пьем и которую используем в быту, помимо молекулы Н2О содержит огромное количество примесей, в том числе и вредных. Наличие в воде ионов кальция и магния провоцирует избыток этих веществ, которые при нагревании оседают в виде накипи на контактирующих с водой поверхностях.

Чем плоха накипь?

Накипь – это толстый слой карбонатных отложений, обладающий плохой теплопроводностью. Вследствие этого происходит перерасход энергии, необходимой для нагревания жидкости. Но это не самое страшное. Слой накипи может привести к поломке бытовой техники.

От чего зависит качественный состав питьевой воды?

Существуют такие соединения кальция и магния, которые не выпадают в осадок при кипячении, а попадают прямиком к нам в организм. Состав питьевой воды формируется в зависимости от среды, где она собирается. Если это грунтовые воды, то их состав определяется дождевой водой, проходящей сквозь слои грунта и оседающей в водном горизонте. Также на ее состав влияет наличие поблизости нефтехранилищ, полей, с которых стекают нитраты, нитриты и пестициды, а также отработанные сточные воды. Собственно, химический состав грунта, близ которого залегает водоносный горизонт, тоже влияет на качество воды.
Степень жесткости в поверхностных водах меняется в зависимости от сезонов года. Наибольшая концентрация Ca и Мg наблюдается в феврале, а потом резко снижается с приходом весенних месяцев и появлением паводков. А в течении лета, жидкость постепенно испаряется, оставляя более насыщенную концентрацию различных веществ. Подземные воды менее подвержены таким колебаниям, за счет отсутствия течения, но этот факт также влияет на качественный состав жидкости по-своему.

Влияет ли жесткая вода на кожу?

Кожа считается самым большим органом в теле человека, и она первая подвергается негативному влиянию жесткой воды. Также страдают волосы. Взаимодействуя с шампунями и средствами личной гигиены, соли жесткости образуют осадок, который благополучно оседает на коже и забивает поры. Большая часть средств идет на обезвреживание жесткости, что способствует их перерасходу. В итоге, купаясь жесткой водой, мы получаем повышенный расход моющих средств и проблемы с кожей – сухость, дискомфорт, аллергии, дерматиты и прочие неприятности. А тот самый скрип, который мы можем слышать, проводя по коже после душа – вовсе не означает, что мы вымылись и «скрипим» от чистоты. Просто кожа лишилась своего защитного жирового слоя и обезводилась.

И речь тут не только о дискомфорте. Засорение пор и смывание защитного жирового слоя затрудняет кожное дыхание, что приводит к различным заболеваниям кожи и размножению на ней нежелательных микроорганизмов, в том числе грибков и стафилококка. А кожа головы может ответить на такое грубое вмешательство появлением перхоти. Женская половина населения усиленно использует многочисленные кремы, бальзамы, кондиционеры и прочую продукцию различных косметических марок, на радость производителям. Хотя по сути все это нужно лишь для восстановления утраченной микрофлоры кожи после использования жесткой воды.

Волосы тоже подвержены негативному влиянию солей жесткости. Шампунь, соединяясь с солями, выпадает в осадок и ложится на волосы тонким слоем, закупоривая чешуйки и не давая проникать в волос влаге и воздуху. В итоге волосы становятся ломкими, подвержены выпадению, а кончики секутся. Также может появляться перхоть. Все противогрибковые шампуни также смываются жесткой водой, что нейтрализует их эффект, провоцируя появление перхоти вновь. Поэтому мыть голову или хотя бы полоскать волосы после мытья нужно очищенной водой.

Влияет ли жесткая вода на организм человека?

Если жесткую воду прокипятить, временные соединения солей жесткости выпадут в осадок на стенках посуды, а постоянные – нет. Они попадут к нам в организм. Хоть соли кальция и магния участвуют в построении тканей нашего тела, но их переизбыток в организме крайне нежелателен. А если они еще имеют неорганическое происхождение, то вообще губительны для живых организмов.

Всемирная организация здравоохранения давно признала факт негативного воздействия солей жесткости на организм. Так, постоянное употребление жесткой воды плохо сказывается на работе сердечно-сосудистой системы. Благодаря высокому содержанию минералов, жесткая вода имеет более приятный вкус, однако она негативно влияет на кишечник, оседая на его стенках в виде соединений с животными белками. Это ухудшает его моторику, способствует накоплению солей.

Человеческое тело – это сбалансированная система, которая работает при помощи элементов, поступающих извне, а при их недостатке, организм сам вырабатывает необходимые для его функционирования вещества. Так, кальций и магний наше тело получает из пищи. В воде же содержатся неорганические их соединения, которые плохо усваиваются и могут образовывать камни в почках и желчном пузыре, а также соли в суставах.

Влияние жесткой воды на детский организм

Новорожденные, попадая во внешний мир из уютного маминого животика, особенно чувствительны к воздействию негативных факторов. В том числе и жесткой воды. Поэтому первое время советуют кипятить воду для купания малышей. Это обезопасит жидкость от микробов и уменьшит содержание солей жесткости. Таким образом, можно сохранить на коже естественный жировой баланс и минимизировать негативное влияние на нежную детскую кожу.

Когда дети начинают получать первый прикорм, очень важно готовить еду на чистой воде, так как наличие дополнительных веществ в пище им ни к чему. Одним из самых нежелательных факторов является наличие солей жесткости.

Как нейтрализовать жесткость в домашних условиях?

Водопроводная вода в городах контролируется муниципальными службами, однако допустимый уровень жесткости в ней изначально завышен. Это мы можем наблюдать в чайнике, в котором кипятим водопроводную воду. Толстый слой карбонатных отложений красноречиво говорит нам о повышенном содержании солей кальция и магния. Что же касается обладателей собственных скважин, то тут уровень жесткости не контролируется никем. Тут вся ответственность за свое здоровье ложиться на потребителей жидкости. Проблема в том, что химический состав грунтовых вод постоянно меняется, и даже если Вы сделаете расширенный анализ воды из скважины, это не гарантирует, что завтра ее состав будет таким же.

Проще всего кипятить жидкость, но это нейтрализует только временные соли жесткости, которые выпадут в осадок. Как же избавиться от постоянной жесткости? Самый лучший способ – это фильтрация. Однако не любой фильтр подойдет. Например, магнитный фильтр только перегруппирует молекулы жестких соединений, после чего в жидкости вновь образуются крупнодисперсные соединения. И перед употреблением воду необходимо очищать дополнительно.

Самый эффективный способ – это использование фильтра на основе ионного обмена. Компактную систему очистки устанавливают перед подачей воды в ванную или на кухню. В принципе работы фильтра – ионообменные смолы, которые меняют химический состав жидкости. Так, ионы кальция и магния в воде меняются на Na (ионы натрия), который образует с карбонатами менее вредные соединения и смягчает воду. Процесс регенерации смол происходит автономно, в момент, когда фильтр неактивен. Единственное, что нужно, следить за уровнем поваренной соли в солевом баке, которая необходима для регенерации загрузки.