Как устранить постоянную жесткость воды — MOREREMONTA

Содержание статьи

• Жесткость воды и способы ее устранения
• Как смягчить воду
• Как снизить жесткость воды

Употребление жесткой или мягкой воды несет незначительный вред здоровью. При высоком содержании солей могут образовываться мочевые камни, а низкий уровень ненамного повышает риск появления сердечно-сосудистых заболеваний. Вкус родниковой воды обуславливается именно ее жесткостью.

Жесткая и мягкая вода

Жесткость и мягкость воды зависти от уровня содержания в ней солей. В пером случае он высок, во втором – незначителен. Данные термины появились, предположительно, из-за тех свойств, которые оказывала вода на вещи. Если постирать их в жесткой воде, то и сама ткань будет такой же. Если же мягкой, то и одежда становилась таковой.

Жесткость воды бывает временная и постоянная. Первая содержит в себе гидрокарбонат магния и кальция, вторая – другие соли. В основном это сульфаты и хлориды этих же компонентов. Выделяются они при кипячении воды.

Жесткая вода сушит кожу при умывании. В ней плохо образуется пена, а ее использование ведет к образованию накипи. В тоже время мягкая вода приводит к коррозии, а гидрокарбонатная жесткость наоборот не позволяет ей образовываться.

Уровень содержания солей в природных водах изменчив. Он повышается во время испарения воды, а в сезон дождей и период таяния снега – уменьшается.

Способы устранения жесткости

Первый и самый простой способ – термический. Необходимо лишь вскипятить воду, из-за чего нестойкие гидрокарбонаты магния и кальция начнут разлагаться. Этим вы устраните временную жесткость воды. Кроме того, результатом разложения солей будет являться накипь.

Также можно попробовать реагентное умягчение воды. В нее необходимо добавить кальцинированную соду или гашеную известь. При этом методе соли магния и кальция превращаются в нерастворимое соединение и выпадают в осадок. Оптимальным средством устранения жесткости считается ортофосфат натрия. Он входит в состав многих препаратов бытового и производственного значения.

Еще одним способом будет являться катионирование. В воду необходимо поместить ионообменную регулируемую загрузку. Чаще всего используют ионообменную смолу. При соприкосновении с водой она поглощает катионы солей. Забирая их у кальция, магния, железа и марганца, она отдает ионы натрия и водорода, а вода становится мягкой.

Можно использовать обратный осмос. Нужно пропустить воду через полупроницаемые мембраны. При этом из воды уберутся большинство солей, в том числе и те, что отвечают за жесткость. Эффективность такого метода иногда достигает почти 100%.

Так как кальций широко распространен в природе, его соли в большом количестве содержатся в природных водах. Вода, имеющая в своем составе соли магния и кальция, называется жесткой водой. Если соли присутствуют в воде в небольших количествах или отсутствуют, то вода называется

мягкой.

1) карбонатную жесткость (временную), которая вызывается наличием гидрокарбонатов кальция и магния и устраняется с помощью кипячения;

2) некарбонатную жесткость (постоянную), которая вызывается присутствием в воде сульфитов и хлоридов кальция и магния, которые при кипячении не удаляются, поэтому она называется постоянной жесткостью.

Термоумягчение. Основан на кипячении воды, в результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:

Кипячение устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту.

Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na₂CO₃ или гашёной извести Ca(OH)₂. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Например, добавление гашёной извести приводит к переводу солей кальция в нерастворимый карбонат:

Обратный осмос. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %.

Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.

Полностью очистить воду от солей жёсткости можно дистилляцией.

Дистилляция (лат. distillatio — стекание каплями) — перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением иконденсацией паров.

1. Основные законы и понятия в химии (законы постоянства состава, кратных отношений, Авогадро A_r, M_r, моль, эквивалент).

2. Оксиды, типы оксидов. Методы получения, химические свойства, номенклатура основных, кислотных, амфотерных.

3. Основания (кислотность оснований). Методы получения, химические свойства, номенклатура.

4. Кислоты (основность кислот). Методы получения, химические свойства, номенклатура.

5. Соли, типы солей. Методы получения, химические свойства, номенклатура средних, кислых, основных солей.

6. Генетическая связь между классами неорганических соединений

7. Квантово-механическая модель атома: уравнения де Бройля и Шредингера, принцип неопределенности Гейзенберга, атомная орбиталь, квантовые числа.

8. Правила заполнения электронами атомныхорбиталей (принцип минимальной энергии, правило Клечковского, правила Паули и Гунда).

9. Периодический закон Д.И. Менделеева. Периодическая таблица (периоды и группы).

10. Химическая связь: понятие, параметры (энергия связи, длина связи, валентный угол), потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.

11. Типы химической связи: ионная, ковалентная (типы ковалентной связи, полярность), координационная, металлическая, водородная.

12. Термодинамические системы: открытые, закрытые, изолированные; гомогенные, гетерогенные. Параметры системы.

13. Функции состояния системы: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, химический потенциал, изобарно- и изохорно-изотермический потенциал. Изобарные, изохорные, изотермические процессы.

14. Первое (закон сохранения энергии) и второе начало термодинамики.

15. Тепловой эффект реакции: экзо- и эндотермические реакции; закон Гесса; (стандартная) теплота образования вещества.

16. Скорость реакции и факторы, влияющие на нее. Гомогенные и гетерогенные реакции. Закон действующих масс. Константа скорости реакции. Порядок и молекулярность реакции. Правило Вант-Гоффа.

17. Энергия активации (активированный комплекс, энергетические диаграммы экзо- и эндотермических реакций, влияние катализаторов, уравнение Аррениуса). Катализ (гомогенный и гетерогенный; ферменты, промоторы, ингибиторы).

18. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие; константа равновесия, влияние температуры на константу равновесия. Принцип Ле-Шателье.

19. Понятие раствора. Способы выражения состава раствора (массовая доля, молярность, моляльность, нормальность).

20. Идеальные растворы. Растворы неэлектролитов: понятия диффузии и осмоса. Разбавленные и концентрированные растворы; насыщенный раствор.

21. Осмотическое давление. Законы Вант-Гоффа и Рауля.

22. Растворы электролитов. Изотонический коэффициент. Теория электролитической диссоциации Аррениуса; определение кислот, оснований, солей по Аррениусу.

23. Степень диссоциации. Сильные (активность, коэффициент активности, ионная сила) и слабые (константа диссоциации, закон разведения Оствальда) электролиты.

24. Малорастворимые электролиты, произведение растворимости.

25. Константа воды. Водородный показатель (pH).

26. Буферные растворы.

27. Гидролиз солей: типы, константа и степень гидролиза.

28. Окислительно-восстановительные реакции: степень окисления, окислитель и восстановитель (важнейшие окислители и восстановители), типы окислительно-восстановительных реакций.

29. Электродные процессы: двойной электрический слой, (стандартный) электродный потенциал.

30. Химические источники тока: гальванические элементы (ЭДС), топливные элементы, аккумуляторы.

31. Электролиз: понятие, отличие от гальванического элемента; электролиз расплавов солей и растворов электролитов. Закон Фарадея.

32. Коррозия металлов: понятие, виды (химическая, электрохимическая), защита металлов от коррозии.

33. Химические свойства s-элементов IA-подгруппы, их оксидов и гидроксидов.

34. р-элементы IVA группы. Их химические свойства и соединения на примере углерода.

35. Понятие о комплексных соединениях: строение, номенклатура.

36. Гетерогенные дисперсные системы (типы систем, поверхностные явления, коллоидные растворы).

37. Устойчивость и коагуляция. Процессы сорбции.

38. Металлы и сплавы. Природные соединения металлов, получение, свойства и применение.

39. Вода, физические и химические свойства.

40. Водород, водородная энергетика.

41. Природные воды, водоподготовка.

42. Жесткость воды (временная, постоянная), способы ее устранения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8459 — | 7349 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Так как кальций широко распространен в природе, его соли в большом количестве содержатся в природных водах. Вода, имеющая в своем составе соли магния и кальция, называется

жесткой водой. Если соли присутствуют в воде в небольших количествах или отсутствуют, то вода называется мягкой.

1) карбонатную жесткость (временную), которая вызывается наличием гидрокарбонатов кальция и магния и устраняется с помощью кипячения;

2) некарбонатную жесткость (постоянную), которая вызывается присутствием в воде сульфитов и хлоридов кальция и магния, которые при кипячении не удаляются, поэтому она называется постоянной жесткостью.

Термоумягчение. Основан на кипячении воды, в результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:

Кипячение устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту.

Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na₂CO₃ или гашёной извести Ca(OH)

2. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Например, добавление гашёной извести приводит к переводу солей кальция в нерастворимый карбонат:

Обратный осмос. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %.

Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.

Полностью очистить воду от солей жёсткости можно дистилляцией.

Дистилляция (лат. distillatio — стекание каплями) — перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением иконденсацией паров.

1. Основные законы и понятия в химии (законы постоянства состава, кратных отношений, Авогадро A_r, M_r, моль, эквивалент).

2. Оксиды, типы оксидов. Методы получения, химические свойства, номенклатура основных, кислотных, амфотерных.

3. Основания (кислотность оснований). Методы получения, химические свойства, номенклатура.

4. Кислоты (основность кислот). Методы получения, химические свойства, номенклатура.

5. Соли, типы солей. Методы получения, химические свойства, номенклатура средних, кислых, основных солей.

6. Генетическая связь между классами неорганических соединений

7. Квантово-механическая модель атома: уравнения де Бройля и Шредингера, принцип неопределенности Гейзенберга, атомная орбиталь, квантовые числа.

8. Правила заполнения электронами атомныхорбиталей (принцип минимальной энергии, правило Клечковского, правила Паули и Гунда).

9. Периодический закон Д.И. Менделеева. Периодическая таблица (периоды и группы).

10. Химическая связь: понятие, параметры (энергия связи, длина связи, валентный угол), потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.

11. Типы химической связи: ионная, ковалентная (типы ковалентной связи, полярность), координационная, металлическая, водородная.

12. Термодинамические системы: открытые, закрытые, изолированные; гомогенные, гетерогенные. Параметры системы.

13. Функции состояния системы: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, химический потенциал, изобарно- и изохорно-изотермический потенциал. Изобарные, изохорные, изотермические процессы.

14. Первое (закон сохранения энергии) и второе начало термодинамики.

15. Тепловой эффект реакции: экзо- и эндотермические реакции; закон Гесса; (стандартная) теплота образования вещества.

16. Скорость реакции и факторы, влияющие на нее. Гомогенные и гетерогенные реакции. Закон действующих масс. Константа скорости реакции. Порядок и молекулярность реакции. Правило Вант-Гоффа.

17. Энергия активации (активированный комплекс, энергетические диаграммы экзо- и эндотермических реакций, влияние катализаторов, уравнение Аррениуса). Катализ (гомогенный и гетерогенный; ферменты, промоторы, ингибиторы).

18. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие; константа равновесия, влияние температуры на константу равновесия. Принцип Ле-Шателье.

19. Понятие раствора. Способы выражения состава раствора (массовая доля, молярность, моляльность, нормальность).

20. Идеальные растворы. Растворы неэлектролитов: понятия диффузии и осмоса. Разбавленные и концентрированные растворы; насыщенный раствор.

21. Осмотическое давление. Законы Вант-Гоффа и Рауля.

22. Растворы электролитов. Изотонический коэффициент. Теория электролитической диссоциации Аррениуса; определение кислот, оснований, солей по Аррениусу.

23. Степень диссоциации. Сильные (активность, коэффициент активности, ионная сила) и слабые (константа диссоциации, закон разведения Оствальда) электролиты.

24. Малорастворимые электролиты, произведение растворимости.

25. Константа воды. Водородный показатель (pH).

26. Буферные растворы.

27. Гидролиз солей: типы, константа и степень гидролиза.

28. Окислительно-восстановительные реакции: степень окисления, окислитель и восстановитель (важнейшие окислители и восстановители), типы окислительно-восстановительных реакций.

29. Электродные процессы: двойной электрический слой, (стандартный) электродный потенциал.

30. Химические источники тока: гальванические элементы (ЭДС), топливные элементы, аккумуляторы.

31. Электролиз: понятие, отличие от гальванического элемента; электролиз расплавов солей и растворов электролитов. Закон Фарадея.

32. Коррозия металлов: понятие, виды (химическая, электрохимическая), защита металлов от коррозии.

33. Химические свойства s-элементов IA-подгруппы, их оксидов и гидроксидов.

34. р-элементы IVA группы. Их химические свойства и соединения на примере углерода.

35. Понятие о комплексных соединениях: строение, номенклатура.

36. Гетерогенные дисперсные системы (типы систем, поверхностные явления, коллоидные растворы).

37. Устойчивость и коагуляция. Процессы сорбции.

38. Металлы и сплавы. Природные соединения металлов, получение, свойства и применение.

39. Вода, физические и химические свойства.

40. Водород, водородная энергетика.

41. Природные воды, водоподготовка.

42. Жесткость воды (временная, постоянная), способы ее устранения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8422 — | 8038 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Как смягчить воду в домашних условиях – 8 работающих методов

Из рекламы мы знаем, что слишком жесткая вода ведет к появлению накипи и быстрому выходу из строя стиральных машин. Производители не врут. Излишняя жесткость вредит не только бытовой технике, но и здоровью: делает волосы тонкими и ломкими, ускоряет старение кожи, способствует развитию заболеваний почек и мочеполовой системы, создает дополнительную нагрузку на сосуды. В зависимости от ситуации смягчить воду можно разными методами, в этой статье мы сделаем обзор самых доступных в домашних условиях средств.

Теория. Жесткость воды – это параметр, характеризующий концентрацию солей кальция и магния в составе. Измеряется в единицах моль/м3 (моль на кубический метр) или градусах жесткости (принято в России) – мг-экв/л (миллиграммы эквивалента на литр). Чем выше этот показатель, тем хуже.

Согласно исследованиям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) нормальная жесткость воды составляет 1-2°Ж (мг-экв/л). В России допустимой нормой считается показатель до 7°Ж.

По величине жесткости вода делится на:

• мягкую (0-2°Ж) – в природе встречается в болотистой местности с торфяниками, также в эту группу попадает незагрязненный другими веществами растаявший снег. Интересно, что смыть мыло мягкой водой очень сложно.
• среднюю (2,1-7°Ж) – распространена наиболее часто;
• жесткую (7-10°Ж) – вредна и опасна для здоровья;
• сверхжесткую (больше 10°Ж) – в природных условиях встречается в озерах карстовых пещер, пить такую воду невозможно.

В зависимости от содержащихся веществ жесткость воды бывает:

• постоянной – вызвана наличием в воде хлоридов, фосфатов, силикатов, сульфатов и нитратов магния, кальция, которые не распадаются при кипячении, в основном эти вещества удаляются только фильтрами;
• временной – встречается в большинстве случаев, обусловлена гидрокарбонатами магния и кальция, которые при нагреве распадаются, образуя отложения накипи на трубах и нагревательных устройствах, что приводит к повышенным затратам электроэнергии и поломке.

Как определить жесткость воды

Самый простой вариант – посмотреть на специальную карту жесткости воды своего региона. Также можно использовать кондуктометр (TDS-метр) – специальное устройство, измеряющее электропроводимость воды, в народе называется «солемер». Чем выше показатель на экране, тем жестче вода, поскольку содержит много солей. Точное соотношение можно посчитать по таблицам.

Признаки повышенной жесткости воды:

• мыло и стиральный порошок дают очень мало пены;
• стойкая накипь в чайнике после нескольких кипячений;
• после мытья посуды появляются разводы;
• вода имеет сл

Способы устранения жесткости воды — Страница 2

Страница 2 из 2

 

Способы устранения жесткости воды

В природной  воде растворены соли кальция и магния. Это гидрокарбонаты и сульфаты. Покажем два способа осаждения гидрокарбонатов для уменьшения жесткости воды. Первый способ – кипячение. При кипячении* растворимые гидрокарбонаты переходят в нерастворимые карбонаты, и жесткость воды уменьшается.

Сa(HCO3)2 = CaCO3 ↓  + h3O  + CO2↑

Второй способ – добавление известковой воды. При добавлении известковой воды гидрокарбонаты переходят в карбонаты и вода становится более мягкой.

Сa(HCO3)2+ Ca(OH)2  = CaCO3 ↓ +2 h3O

Но жесткость воды зависит еще и от сульфатов кальция и магния. Сульфаты кальция и магния можно удалить с помощью карбоната натрия. При добавлении карбоната натрия сульфаты переходят в нерастворимые карбонаты кальция и магния.

CaSO4 + Na2CO3= CaCO3 ↓+ Na2SO4

Теперь мы знаем, как уменьшить жесткость воды. Накипь внутри чайника ‑ это осадок карбонатов кальция и магния с примесью сульфата кальция.  Накипь можно удалить со стенок, используя разбавленный раствор уксусной кислоты.

Обратный осмос

Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные).

Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей.

Эффективность очистки может достигать 99,9%. Этот метод нашёл наибольшее применение в бытовых системах подготовки питьевой воды.

В качестве недостатка данного метода следует отметить необходимость предварительной подготовки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану.

Электродиализ

Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля.

Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.

Термический способ устранения жёсткости воды

Основан на нагреве воды, устраняет только временную (карбонатную) жёсткость.

Находит применение в быту. В промышленности применяется, например, на ТЭЦ.

Реагентное смягчение воды

Метод основан на добавлении в воду соды или гашеной извести.

При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок.

Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.

Катионирование воды

Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы).

Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний), отдавая взамен, в зависимости от ионной формы, ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом — до 0,01 мг-экв/л.

Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4:

3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓+ 6NaHCO3

3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4

Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому и достигается лучшее смягчение воды. В промышленности заменяют ионы кальция и магния, с помощью ионообменных фильтров, на ионы натрия и калия, получая мягкую воду. Определенное смягчение воды происходит и в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи. Полностью очистить воду можно методом перегонки (дистилляции воды).

Карбонатную жёсткость устраняют:

1) Кипячением(см.-термический способ)

Ca(HCO3)2→CaCO3↓+h3O+CO2

Mg(HCO3)2→MgCO3↓+h3O+CO2

2)Действием известнякового молока или соды(см.-реагентное умягчение)

Ca(OH)2+Ca(HCO3)2→2CaCO3↓+2h3O

Ca(HCO3)2+NaCO3→CaCO3↓+2NaHCO3

Не карбонатную жёсткость устраняют действием соды:

CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4

MgSO4+Na2CO3→MgCO3↓+Na2SO4

 

Как устранить жесткость воды? | КТО?ЧТО?ГДЕ?

Наверное, нет сегодня такого человека, который бы не слышал о таком свойстве воды, как жёсткость. Чем же она так опасна, и какие есть способы с ней бороться? Мы предлагаем для начала разобраться в том, что же такое жесткость и способы её устранения в домашних условиях.

Определение жёсткости воды и ее особенности

Из-за наличия большого количества солей магния и кальция, вода, которая течёт из крана, приобретает свойства, которые в совокупности и называются жёсткостью. Особенностями такой воды, которые доступны нашему взгляду, является, в первую очередь, накипь. Далее следуют отложения на трубах, в случае если они не пластиковые или металлопластиковые. Это относится к смесителям, кранам, соединениям, посудомоечным и стиральным машинам.

Соли откладываются в данных элементах в виде налёта, который препятствует свободному прохождению воды, уменьшает давление в трубах и приводит к выходу из строя данных элементов. Если для пищи и питья можно использовать отфильтрованную или бутилированную жидкость, то как быть с элементами водопровода и смесителями, которые выполнены из металла?

Выходом может стать использование специальных фильтровальных устройств при организации внутреннего водопровода.

Как защитить себя от жёсткой воды

Для того, чтобы очистить воду от примесей, которые делают её жесткой, применяются различные фильтровочные устройства проточного типа. Они могут устанавливаться как при входе водопроводных труб (после водомера), так и непосредственно для отдельных элементов.

Самым популярным сегодня вариантом является фильтр, встроенный в кухонный смеситель. Он дает возможность получать из крана чистую питьевую воду при минимуме затрат.

Конечно, в стиральных и посудомоечных машинах применяются специальные средства для смягчения воды. Но имеет ли смысл вкладывать деньги постоянно в дорогостоящие средства или потратить один раз крупную сумму на фильтр? Каждый решает для себя сам.

Мы можем только напомнить, что использование водопроводной воды без дополнительной очистки и смягчения приводит к огромным финансовым потерям, которые за несколько лет могут окупить установку специального оборудования.

2.2 Методы устранения жёсткости воды

Для избавления от временной жёсткости необходимо просто вскипятить воду. При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка среднего или основного карбоната:

Ca(HCO₃)₂ = СаСО₃ v+ СО₂^+ Н₂О,

Mg(HCO₃)₂ = Мg₂ (ОН) ₂ СО₃v +3СО₂^ + Н₂О,

и жёсткость воды снижается. Поэтому гидрокарбонатную жёсткость называют временной.

С ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCO₃ неустойчивое в воде вещество. В присутствии кислорода конечным продуктом цепочки реакций оказывается Fe(OH)₃, представляющий собой темно-рыжий осадок. Поэтому, чем больше в воде железа, тем сильнее окраска у накипи, которая осаждается на стенках и дне сосуда при кипячении.

Умягчить жёсткую воду можно и обработкой воды различными химическими веществами. Так, временную (карбонатную) жёсткость можно устранить добавлением гашеной извести:

Са²⁺ +2НСО^—₃ + Са²⁺ + 2ОН^— = 2СаСО₃v+ 2Н₂О

Mg²⁺ +2НСО^—₃ + Са²⁺ + 4ОН^— = Mg(ОН) ₂v+2СаСО₃v+ 2Н₂О.

При одновременном добавление извести и соды можно избавиться от карбонатной и некарбонатной жёсткости (известково-содовый способ). Карбонатная жёсткость при этом устраняется известью (см. выше), а некарбонатная — содой:

Са²⁺ + СО^2-₃ = СаСО₃v

Mg²⁺ + СО^2-₃ = Mg СО₃

и далее

Mg СО₃ + Са²⁺ + 2ОН^— = Mg(ОН) ₂v+СаСО₃v

Вообще, с постоянной жёсткостью бороться труднее. Кипячение воды в данном случае не приводит к снижению её жёсткости.

Для борьбы с постоянной жёсткостью воды используют такой метод, как вымораживание льда. Необходимо просто постепенно замораживать воду. Когда останется примерно 10 % жидкости от первоначального количества, необходимо слить не замершую воду, а лёд превратить обратно в воду. Все соли, которые образую жёсткость, остаются в не замершей воде.

Ещё один способ борьбы с постоянной жёсткостью — перегонка, т.е. испарение воды с последующей её конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, то они остаются, а вода испаряется.

Также, чтобы избавиться от постоянной жёсткости, можно, например, к воде добавить соду:

СаСl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ v+ 2NaCl.

Также известны методы обработки воды (магнитное и электромагнитное воздействие, добавление полифосфатов или других «антинакипинов»), позволяющие на время «связать» соли жёсткости, не давая им в течение какого-то времени выпасть в виде накипи. Однако эти методы не нейтрализуют соли жёсткости химически и поэтому нашли ограниченное применение в водоподготовке технической воды. Единственным же экономически оправданным методом удаления из воды солей жёсткости является применение ионообменных смол. Пропуская воду через слой специального реагента — ионообменной смолы (ионита), ионы кальция, магния или железа переходят в состав смолы, а из смолы в раствор переходят ионы Н⁺ или Na⁺, и вода умягчается, её жёсткость снижается.

Но такие методы, как замораживание и перегонка, пригодны только для смягчения небольшого количества воды. Промышленность имеет дело с тоннами. Поэтому для устранения жёсткости в данном случае принимается современный метод устранения — катионный. Этот способ основан на применении специальных реагентов — катионитов, которые загружаются в фильтры и при пропускании через них воды, заменяют катионы кальция и магния на катион натрия. Катиониты — синтетические ионообменные смолы и алюмосиликаты.

Их состав условно можно выразить общей формулой Na₂R. Если пропускать воду через катиониты, то ионы Nа⁺ будут обмениваться на ионы Са²⁺ и Mg²⁺.

Схематически эти процессы можно выразить уравнением:

Ca²⁺ + Na₂R = 2Na⁺ + CaR

Таким образом, ионы кальция и магния переходят из раствора в катионит, а ионы натрия — из катионита в раствор, жёсткость при этом устраняется.

Катиониты обычно регенерируют — выдерживают в растворе NaCl, при участии которого происходит обратный процесс:

CaR + 2Na⁺ = Na₂R+ Ca²⁺

Регенерированный катионит снова может быть использован для умягчения новых порций жесткой воды.

С последствием жёсткости воды — накипью, с точки зрения химии, можно бороться очень просто. Нужно на соль слабой кислоты воздействовать кислотой более сильной. Последняя и занимает место угольной, которая, будучи неустойчивой, разлагается на воду и углекислый газ. В состав накипи могут входить и силикаты, и сульфаты, и фосфаты. Но если разрушить карбонатный “скелет”, то и эти соединения не удержатся на поверхности.

В качестве средства для удаления накипи применяются также адипиновая кислота и малеиновый ангидрид, которые добавляются в воду. Эти вещества слабее сульфаминовой кислоты, поэтому для снятия накипи необходимо так же кипячение.

Эффективным способом борьбы с высокой жёсткостью считается применение автоматических фильтров-умягчителей. В основе их работы лежит ионообменный процесс, при котором растворенные в воде «жёсткие» соли заменяются на «мягкие», которые не образуют твердых отложений.

Автоматический умягчитель представляет собой пластиковый корпус (4) с управляющим блоком (1) и баком для приготовления и хранения регенерирующего раствора (2). Жёсткая вода, поступая в фильтр, проходит через слой засыпки из высококачественной ионообменной смолы (3). При этом происходит изменение химического состава растворённых солей за счёт замены ионов кальция и магния на ионы натрия, которыми насыщена смола. В момент, когда поглощающая способность смолы снижается до определенного уровня, блок управления автоматически начинает цикл регенерации.

Периодичность регенерации определяется количеством воды, которое может пройти через умягчитель до его полного истощения, и рассчитывается с учётом множества факторов, таких как параметры смолы, качество воды, величины её расхода и т.д. Сигнал на начало регенерации в управляющий блок подается специальным расходомером. Непосредственно восстановление свойств ионообменной смолы осуществляется при подаче в фильтр водного раствора высокоочищенной поваренной соли (NaCl) за счёт обратного замещения накопленных в смоле ионов кальция и магния на ионы натрия. Затем все загрязнения вымываются из фильтра в дренаж.

В зависимости от размеров умягчителя цикл регенерации/промывки может продолжаться до 2-3 часов. Во время регенерации разбор воды производить не рекомендуется, так как на выход будет поступать несмягченная вода. Именно по этой причине большинство одиночных систем (состоящих из одного фильтра с одним блоком управления) запрограммированы таким образом, чтобы регенерация производилась только в ночное время.

Современные синтетические смолы чрезвычайно надежны и долговечны, позволяют работать на высоких скоростях потоков, благодаря чему находят применение в системах с высокой производительностью. Срок службы смолы может достигать 6 — 8 лет в зависимости от качества исходной воды (и, как следствие, от количества фильтроциклов).

В настоящее время, благодаря большому разнообразию смол, фильтры-умягчители помимо своего основного назначения могут быть использованы также для удаления из воды железа и марганца, тяжелых металлов, органических соединений, а также селективного удаления нитратов, нитритов, сульфидов и т.п.

Устранение жесткости воды: способы и методы

 

Если вы жаждите сохранить свое здоровье и здоровье своей семьи, если вы считаете, что покупать по чайнику в год недопустимо, и нужно как то себя защитить от подобных неприятностей, то вы явно созрели для приобретения первого в своей жизни фильтра умягчителя. Качество воды в нашей системе водоснабжения отнюдь не самое высокое. Вопросам устранения жесткости воды вообще не уделяют внимания, или уделяют слишком мало. И чтобы пить, есть, и мыться в качественной воде, нужно не просто задуматься о приобретении в дом устройства для снижения уровня жестковатости, нужно подумать о том, как рассчитать и установить полноценную систему подготовки воды.

Устранение жесткости воды гарантирует, прежде всего, создание мягкой воды, полезной для организма. Второй факт, который придет со снижением жесткости, это отсутствие образования накипного налета. Для своей квартиры это немаловажно. Но иногда либо количество солей жесткости настолько велико, либо воды каждый день используется на столько много, что известковый налет все же образуется. В меньших, гораздо меньших количествах, чем без водоподготовки, но все же, он есть. Но в чем же тогда смысл устранения постоянной жесткости воды? Ведь накипь все равно есть!

В защиту системы умягчения можно привести такие аргументы – образовавшийся налет намного мягче, он не лежит на поверхностях твердым, трудно выводимым слоем. Это осадок, который легко можно вымыть из системы. Да и если вы возьмете простую тряпку, вам даже не понадобятся вещества для устранения налета. Вы все вытрите так. И такие чистки вам придется проводить, если придется, гораздо реже, чем в те времена, когда вы работали с некачественной водой.

Как еще можно побороться с жесткой водой? Да собственно кроме умягчения никак, чтобы дешево и сердито.  Бороться можно с накипью, но не с жесткостью. В этом случае придется периодически из месяца в месяц приобретать жидкие или порошкообразные средства от накипи и практически все выходные проводить на кухне, надраивая кастрюли и чайник. Не самый радужный вариант проведения свободного времени, тем более, что от накипи следует очистить еще и бытовые приборы, которые нужно раскрутить, а потом собрать самостоятельно, что проблематично.

Если в доме есть мужчина, который на «ты» с любой техникой, то в принципе можно ему доверить разбор сложной стиральной машины. Он тогда может вычистить от накипи нагревательные элементы машинки самостоятельно. Правда придется и ножом поработать, если история давно запущена, а только потом агрессивными кислотными растворами почистить остатки накипи. Все это время, вы будете без стиральной машинки, и это тоже доставляет свои неприятности.

Кстати простои, являются важным плюсом в копилку любой системы умягчителей воды. Когда на предприятиях нет систем водоподготовки воды, то зачастую проводить очищение сложнейшего промышленного оборудования, без остановки системы бывает невозможно. Да и накипь сама не откладывается ровным, равномерным слоем. Там где места не хватает, где узко, она любит забиться, обожает все нагревательные поверхности и нагревательные элементы. Устранять накипь из таких труднодоступных мест, крайне сложно. Так, что без разборки оборудования не обойтись. Вот и получается, что оно простаивает, не работает, не приносит прибыль. Это убытки, которые смело можно добавить в копилку расходов, связанных с устранением накипи.

Если вы не хотите покупать дорогой прибор для умягчения, то подумайте, хотя бы о том, что очищение поверхностей от накипного слоя механическим воздействием тоже небезопасно. Вы легко можете повредить нагревательные элементы, вы можете пробить резиновые прокладки, да и поверхности точно не сохранят свою целостность. Удаление накипи не соразмеримо по полезности с устранением временной жесткости воды. Точнее, оно даже в один ряд с ним не становится.

Устранять накипь означает только убрать последствия. Умягчение означает предотвратить образование накипи. Все-таки измерение жесткости воды, это не только накипь. Она негативно сказывается на человеческом здоровье, на качестве выстиранных вещей. Соли жесткости оседают внутри тканей, не давая качественно вымыть грязь. Приходится и порошка досыпать и воды долить, чтобы сперва, все это как следует намылить, потом промыть. Дополнительное полоскание тоже не бесплатное.

С какой стороны не подойди, то толк от удаления состоит только в том, что оно не дает прибору взорваться. Все остальные недостатки от жестковатой воды и от самого накипного налета остаются. Приборы по-прежнему перегреваются. Топлива идет в десятки раз больше, коррозия начинает образовываться и развиваться. Мы в такой воде купаемся, кожа начинает раньше времени стареть, обветриваться. Волосы тоже не выдерживают контакта с солями жесткости. Получается, что для защиты от  некачественной воды нам и требуется станция умягчения воды. По другому, свое здоровье защитить не получится. Покупать постоянно очищенную воду… Это вариант, но не для купания или стирок. Покупать же постоянно новые вещи и тратить деньги на лекарства отнюдь не вариант. Особенно сейчас, когда на работе слово заболеть, равнозначно слову уволиться.

 

Способы устранения жесткости воды

 

Так, что устранением жесткости воды нужно заниматься и заниматься плотно. С целесообразностью использования тех или иных способов устранения жесткости воды в быту для личного использования мы разобрались, а как же промышленность? Ведь сегодня есть очень много отраслей, которые используют воду. Нужно ли им столь высокое качество, нужна ли им мягкая вода? Здесь все зависит от отрасли. Но, как правило, применение воды связано с кондиционированием, охлаждением, и применение «плохой» воды приведет к загрязнению конечного продукта. И значит, значительно снизит качество такого продукта. Потребители, напоровшись раз на некачественный товар, вряд ли будет брать его повторно. Так, что и микроэлектроника, и теплоэнергетика и даже металлургия обязаны, сегодня в полном обьеме использовать качественную умягченную воду.

 

Химический способ

 

Например, производство питьевой воды связано с чистой водой напрямую, обойтись без химического способа устранения жесткости воды точно нельзя, иначе такую воду никто не будет использовать. Тоже самое, можно сказать о производстве газированных напитков, пива и т.п. Еще одна отрасль, которая не может работать без химического способа устранения жесткости – это, как вы догадались – система теплоснабжения и водоснабжения. Здесь вода контактирует с оборудованием постоянно, поэтому здесь проблема накипи, коррозии хроническая можно сказать. И ее нужно решать в режиме нон-стоп.

Способы устранение жесткости воды можно выполнять по-разному. Для этого есть и химические реагенты и химическая водоподготовка, которые простимулируют подобные реакции, преобразуют соли жесткости и создадут малорастворимый осадок, который потом легко вымоется из оборудования.

 

Система умягчения

 

Другой способ устранения жесткости воды — создать систему умягчения, куда войдет несколько фильтрующих элементов. Почему, спросите вы не один фильтр? Потому, что умягчать придется два вида воды, питьевую и бытовую. На сегодня пока не изобрели такой универсальной системы умягчения, которая в состоянии качественно чистить воду, что для питья, что для купаний. Поэтому любая система подготовки воды для личного использования будет состоять минимально из двух приборов.

 

Кипячение, как способ устранения жесткости воды

 

Есть еще простейшие способы устранения жесткости воды — кипячение. Воду можно кипятить, но тогда все соли жесткости осядут на стенках кастрюли, где вы ее кипятите. Второй вариант приобретение магнитного мяча на пробу, чтобы оценить магнитное умягчение воды в действии, без приобретения магнитного или электромагнитного умягчителя воды АкващИт. Ну и совсем банальный способ, но тем не менее, действенный, кипятить кусочек кремния и настоять на нем воду. Кремний обладает лечебными свойствами и он же очищает воду от солей жесткости. Но при этом, чтобы получить лекарственную воду, трехлитровый бутыль с кусочком кремния нужно настаивать практически неделю. Что тоже очень долго и неудобно. Да и для массового кипячения такой способ не подходит. Вообще, кипячение лучше не использовать, т.к. из воды теряются все полезные элементы.

Устранение жесткости воды с помощью соответствующего оборудования можно представить в виде использования самых разных фильтрующих приборов и безреагентных связывающих приборов.

Кстати, еще один простейший способ умягчить воду, прямо во время работы системы водоснабжения, например – добавить вещество-умягчитель. Все смотрят рекламу и все слышали про Калгон. Это классический вариант средства для умягчения некачественной воды из вариантов – быстро и доступно. Но сказать, что его нужно применять всегда и везде не скажу. Большинство производителей стиральных порошков добавляют умягчающие вещества в сам состав порошка по умолчанию. Так что работа калгона, скорее имеет рекламную природу.

Лучше всего устранением жесткости воды могут заняться только фильтры и умягчители. И то сразу можно сказать, что прибор прибору рознь. И у каждого вида умягчителя-очистителя есть свор особенности и сферы применения. Не каждый прибор будет очищать воду от примесей жесткости так же хорошо, как тот же ионообменный фильтр.

Если у вас вода действительно очень жесткая и это показал результат экспертизы воды, то вам лучше всего купить такой прибор и максимально устранить излишек солей жесткости из воды. Нужно помнить, что усердствовать с таким удалением тоже нельзя. Убрав соли кальция и магния в большем количестве, чем надо, Мы можем спровоцировать проблемы с камнями и сердечно-сосудистые заболевания.

Но если вода имеет показатель жесткости, превышающий 9 миллиграмм на эквивалент литр, то воду, скорее всего, придется прогонять через установку не один раз, т.к. показатель жесткости очень высокий. Только очищая подобным образом воду не единожды, следует помнить, что и натрием вода насыщается тоже не один раз.

Как работает ионный обмен? Смысл его работы заключен в названии. Внутри у такого фильтра для водоподготовки располагается гелеобразная смола, на поверхности которой находятся ионы натрия. Они легко способны на замену. Так и происходит, когда некачественная вода заполняет установку. В процессе ионного обмена натрий уходит в воду, а соли жесткости притягиваются к смоле.

Бесконечно отдавать натрий смола не может. Есть предел и ее возможностям. Поэтому со временем картридж со смолой требует регенерации. Устранение жесткости воды в быту заканчивается на этом моменте. Поскольку прибор реагентный, то картридж в фильтре-кувшине меняют. Старый не восстанавливают, а просто выкидывают. Главная статья расходов, по обслуживанию такого фильтра, как раз приходится на вот эту постоянную смену фильтрующих картриджей. Да и постоянные раскручивания, демонтажи устройства также не добавляют свободы действий хозяину прибора.

В промышленности картридж восстанавливают. Там установка представляет собой высокий цилиндр с небольшой дополнительной емкостью для восстановления. Как только натрий весь вымыт, пульт управления перекрывает доступ воды, вынимает забитый фильтр и перенаправляет его в емкость для восстановления. Там всегда хранятся либо соляные таблетки, либо готовый уже соленый раствор. Соль используют для восстановления специальную. В ней содержится чистый натрий без примесей. На всякий случай, примите к сведению, если внезапно соль закончилась, а взять ее в данный конкретный момент негде. То вполне заменить ее сможет обычная нейодированная экстра. Расходы на соль-восстановитель и очень вредные, соленые отходы являются главными недостатками данного способа устранения жесткости воды. На повторную доочистку и утилизацию подобных отходов уходит много денег. То есть прибор сам и недорогой и чистит он воду, быстрее всех и убирает именно жесткость, но в обслуживании это один из самых затратных приборов и способов умягчения.

 

Методы устранения жесткости воды

 

Самым экономичным методом устранения жесткости воды является применение безреагентных приборов. Они работают с помощью электрических импульсов, ультразвука, магнитных силовых полей. Здесь больше всего в чести электромагнитный умягчитель воды АкваЩит. Вот ему для работы практически ничего не требуется, ни реагентов, ни засыпок разных, ни промывок. Да и в работе он не будет от вас требовать каких-либо процедур восстановления.

Максимально удобный метод устранения жесткости воды во всем. Другие установки нужно приваривать к котлу, как тот же ультразвуковой фильтр, а с электромагнитным устройством таких проблем не будет. Все, что нужно это прикрутить удобную фильтр-книжку к трубе. Обернуть провода вокруг трубы и заизолировать концы. И можно включать прибор в сеть. О том, что он начал работать вы поймете по  качеству воды спустя пару-тройку дней. Кожа и волосы оценят новую воду сразу. Только устанавливая магнитный прибор нужно обязательно то место, где будет стоять устройство почистить от старой накипи.

Перечислим основные методы устранения жесткости воды:

• Электромагнитный метод устранения временной жесткости;
• Магнитный метод устранения постоянной жесткости;
• Ультразвуковой метод;
• Ионообменный метод;
• Безреагентные методы;
• Химический метод.

Какой бы силы не были электромагнитные импульсы, проникнуть через плотный слой старой накипи у них не получится. Так что почистить поверхности все же придется. И еще, если вы знаете, что ваше оборудование внутри имеет большие залежи известкового налета, то нужно перед установкой прибора провести, хотя бы минимальную профилактическую промывку.

Зачем нужна такая промывка, когда безреагентные методы устранения жесткости славятся тем, что самостоятельно устраняют старую накипь? Здесь проблема вызвана тем, что старая накипь, отлипая от поверхностей, может каким-нибудь большим куском забить узкий проход трубы и тем самым парализовать работу всей системы. Так, что здесь требование к профилактической очистке скорее рекомендательное.

Всю основную работу в магнитных и электромагнитных устройствах делает его величество магнит. Обязательно из стойкого редкоземельного материала. Такой прибор прослужит десятилетиями. И ни температура, ни разные направления потока воды его не остановят. Такой прибор прекрасно справится и с новыми солями жесткости, но при этом он отлично почистит поверхности от старой накипи. И вам на это не нужно будет тратить ни копейки денег. В этом главная особенность данного прибора, за счет изменения форм солей жесткости. Они постепенно устраняют старую накипь, и делают это тщательно и без вреда для поверхностей. Минус установки состоит в том, что со временем жесткость возвращается, ведь главного — фильтрования здесь не происходит.

Методов устранения жесткости воды на сегодня предостаточно. Вы можете как купить себе более действенный и более дорогой прибор. Так можете начать и с простейших небольших и дешевых приборов. Результаты работы их подстегнут вас к дальнейшим приобретениям.

Как устранить общую жесткость воды. Умягчение воды

«Жесткая» вода — одна из самых распространенных проблем, причем как в загородных домах с автономным водоснабжением, так и в городских квартирах с централизованным водопроводом. Степень жесткости зависит от наличия в воде солей кальция и магния (соли жесткости) и измеряется в миллиграмм — эквиваленте на литр (мг-экв/л). По американской классификации (для питьевой воды) при содержании солей жесткости менее 2 мг-экв/л вода считается «мягкой», от 2 до 4 мг-экв/л — нормальной (повторяем, для пищевых целей!), от 4 до 6 мг-экв/л — жесткой, а свыше 6 мг-экв/л — очень жесткой.

Для многих применений жесткость воды не играет существенной роли (например, для тушения пожаров, полива огорода, уборки улиц и тротуаров). Но в ряде случаев жесткость может создать проблемы. При принятии ванны, мытье посуды, стирке, мытье машины жесткая вода гораздо менее эффективна, чем мягкая. И вот почему:

При использовании мягкой воды расходуется в 2 раза меньше моющих средств;

Жесткая вода, взаимодействуя с мылом, образует «мыльные шлаки», которые не смываются водой и оставляют малосимпатичные разводы на посуде и поверхности сантехники; «Мыльные шлаки» также не смываются с поверхности человеческой кожи, забивая поры и покрывая каждый волос на теле, что может стать причиной появления сыпи, раздражения, зуда;

При нагревании воды, содержащиеся в ней соли жесткости кристаллизуются, выпадая в виде накипи. Накипь является причиной 90% отказов водонагревательного оборудования. Поэтому к воде, подвергаемой нагреву в котлах, бойлерах и т.п., предъявляются на порядок более строгие требования по жесткости;

Во многих промышленных процессах соли жесткости могут вступить в химическую реакцию, образовав нежелательные промежуточные продукты.

Понятие жесткости

Жесткость 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 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+).

Виды жесткости

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

Карбонатная жесткость. Обусловлена 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

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/м3).

Один моль на кубический метр соответствует массовой концентрации эквивалентов ионов кальция (1/2 Ca2+) 20.04 г/м3 и ионов магния (1/2Mg2+) 12.153 г/м3. Числовое значение жесткости, выраженное в молях на кубический метр равно числовому значению жесткости, выраженному в миллиграмм-эквивалентах на литр (или кубический дециметр), т.е. 1моль/м3=1ммоль/л=1мг-экв/л=1мг-экв/дм3.

Кроме этого в зарубежных странах широко используются такие единицы жесткости, как немецкий градус (do, dH), французский градус (fo), американский градус, ppm CaCO3.

Соотношение этих единиц жесткости представлено в следующей таблице:

Примечание: Один немецкий градус соответствует 10 мг/дм3 СаО или 17.86 мг/дм3 СаСО3 в воде. Один французский градус соответствует 10 мг/дм3 СаСО3 в воде. Один американский градус соответствует 1 мг/дм3 СаСО3 в воде.

Происхождение жесткости

Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), 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.

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)

Влияние жесткости

С точки зрения применения воды для питьевых нужд, ее приемлемость по степени жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. Поро