Какая жесткость воды в скважине

Обновлено: 07.07.2024

Анализ воды и его влияние на выбор водоподготовительного оборудования

Редкий владелец загородного участка не озабочен проблемой установки корректной системы водоподготовки на своем участке. Этот вывод можно сделать, наблюдая за активностью пользователей в тематических разделах нашего портала. Но что значит – «корректной системы»? Как определить уровень соответствия выбранного оборудования его целевому предназначению? Постараемся ответить на эти вопросы.

Для начала коротко о том, что помогает превратить сомнительное содержимое источника водоснабжения в настоящую питьевую воду:

Достоверные сведения о составе воды в источнике водоснабжения, полученные путем соответствующего анализа.
Наличие водоподготовительной установки, которая способна эффективно бороться со всеми примесями, обнаруженными в источнике.
Своевременное обслуживание водоподготовительного оборудования, а также грамотный подход к его выбору и эксплуатации.

Неслучайно анализ воды упомянут нами первым пунктом, ведь именно на основе анализа создается в доме подходящая водоподготовительная система. Следовательно, очень важно, выполняя анализ воды и занимаясь подбором водоочистительного оборудования, не наделать ошибок.

Ошибки, допускаемые при создании водоподготовительной системы

Продумывая систему водоподготовки для собственного дома (квартиры), люди допускают три распространенных ошибки. Они могут свести к нулю результаты проделанной работы и сделать неоправданными все понесенные расходы.

Ошибка первая – водоподготовительное оборудование подбирается некорректно. Это происходит, если анализ воды не производится вовсе, или если его результаты не берутся во внимание.

Ошибка вторая – «слепое» доверие к рекламным призывам. В результате люди приобретают систему водоподготовки, способную якобы очистить воду от всех существующих примесей, а уже после (если «руки дойдут») осуществляют анализ воды.

Ошибка третья – потребители воды доверяют проведение анализа организациям, занимающимся водоподготовкой, производством водоочистительного оборудования или вовсе некомпетентным специалистам.

Карпухин Михаил Михайлович Заместитель начальника аналитического центра МГУ

Производители фильтров и компании, занимающиеся установкой систем водоподготовки, к сожалению, не всегда объективны. В нашей практике довольно часто встречаются случаи фальсификации результатов химического анализа воды с целью продажи дорогих, совершенно не нужных фильтров и установок. Также, за редким исключением, лаборатории таких компаний не проходили сертификацию и аккредитацию и по определению не могут получать достоверные результаты.

К вопросу о том, к чему может привести неправильный выбор водоочистительной установки, мы еще вернемся. А сейчас поговорим о разновидностях анализа воды.

Правильный подход к анализу воды

Пользователи нашего портала, которые привыкли все делать своими руками, нередко исследуют воду самостоятельно, то есть, в домашних условиях. Доступность всевозможных тестов и наборов для домашнего анализа позволяет всем желающим сколько угодно выполнять подобные процедуры.

У вас очень жесткая вода? Какой фильтр установить

При большой концентрации солей кальция и магния для использования воды нужна предварительная обработка. Что делать в такой ситуации, станет понятно после детального изучения тематических материалов. Обзор специализированного оборудования поможет выбрать подходящий фильтр для очень жесткой воды.

Чем вредна и опасна жесткая вода?

Из скважины поступает жидкость, засоренная примесями горных пород. Твердые фракции удаляют механическим фильтром. При выборе этого оборудования надо учесть сопоставимость размеров частиц и протоков преграды. Задача усложняется при очистке растворенных соединений.

В глубинных источниках повышена концентрация солей кальция и магния. Эти составляющие определяют основную часть уровня жесткости. Санитарные нормы ограничивают контрольный показатель значением 7 мг-экв/л. Такое содержание определяют органолептическим методом по характерному горьковатому привкусу. Для точной оценки делают лабораторный анализ. Приблизительный результат можно получить в домашних условиях с помощью специальной тестовой полоски.

Жесткая вода = Накипь Жесткая вода = Накипь

Минеральные вещества нужны человеческому организму. Но без очистки горькая вода не пригодна для питья, приготовления пищи. Проблему решают на завершающем этапе тонкой фильтрацией.

Растворенные соли жесткости при нагреве преобразуются в накипь. Такие загрязнения закрепляются на стенках магистральных труб и в узких технологических протоках. Засорение транспортной системы увеличивает нагрузку на циркуляционный насос, уменьшает производительность. При полном перекрытии отверстия очистка промывкой невозможна. Замена испорченных элементов конструкции сопряжена с большими расходами.

Следующая распространенная проблема – локальный перегрев. Пористая накипь препятствует отводу тепла в соответствии с конструкторским расчетом. Высокая температура повреждает первичные и вторичные теплообменники, ТЭНы стиральных машин и бойлеров.

Прочная накипь образует стойкий налет на посуде и сантехнических приборах. Твердые частицы создают глубокие царапины на уплотнительных элементах запорных устройств, нарушают герметичность соответствующих узлов. Для удаления кальциевых отложений надо применять раствор кислоты. Агрессивные химические соединения провоцируют развитие коррозии, повреждают металлические и пластиковые детали, портят декоративное покрытие.

Перечисленные факты объясняют необходимость защиты от накипи. Однако для корректной разработки проекта надо уточнить основные определения. Очень жесткая вода в скважине по российским стандартам водоподготовки соответствует уровню от 9 мг-экв/л. Но следует не забывать о том, что нагревательные элементы можно повредить даже мягкой водой (от 1,6 до 3 мг-экв/л). В глубинном источнике концентрация примесей может превысить 15 мг-экв/л. При высокой загрязненности отдельные технологии защиты недостаточно эффективны.

Лучшие фильтры для очень жесткой воды из скважины

Опытные специалисты дают однозначные рекомендации о том, как избавиться от очень жесткой воды. Обработку выполняют на первоначальном этапе до подключения магистрали к локальной сети. Фильтры для очистки жесткой воды обеспечат защиту всех подключенных раздаточных устройств и бытовой техники.

1 место. Ионообменная система

Компания Гейзер для очень жесткой воды предлагает комплекты оборудования серии Aquachief, созданные по классической схеме:

· бак для регенерационного раствора;

Этот производитель советует использовать многокомпонентную загрузку Ecotar. Сохраняет эффективность при высоком содержании органических примесей

Варианты смягчения жесткой воды из водопровода, скважины или колодца

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 слегка горьковатый привкус (чувствуют не все люди);
после отстаивания на стенках емкостей с водой появляется белый налет.

Методы смягчить воду

1. Кипячение. Самый простой доступный способ избавиться от временной жесткости без использования химических веществ и сложных устройств. При высокой температуре гидрокарбонаты и сульфат кальция распадаются, выпадая осадком на дне посуды и нагревательных элементах. Смягченная вода подходит для любых целей: питья, стирки, мытья и пр.

Доведите воду до кипения, оставьте на 2-3 минуты, затем охладите до нужной температуры.

частично снижается только временная жесткость воды;
ограниченность – обеспечить все бытовые нужды кипяченой водой очень сложно;
спустя некоторое время из-за слоя накипи нагревательные системы и емкости приходится менять или чистить;
при кипячении из воды улетучиваются полезные вещества;
нагревание требует значительных затрат энергии.

2. Отстаивание. После 1-2 суток несколько отстаивание в защищённом от прямых солнечных лучей месте смягчает воду из колодцев и скважин, предназначенную для полива цветов и комнатных растений. Может использоваться для очистки питьевой воды, но только если начальная жесткость лишь слегка выше нормы.

3. Вымораживание. Эффективный метод, не изменяющий структуру воды, вследствие чего все полезные вещества остаются в составе. Поставьте воду в морозилку, когда на стенках емкости появится лед, слейте жидкость по центру.

Растопленный лед используйте как питьевую воду или для полива вазонов.

Недостаток: подготовить этим методом большие объемы воды сложно.

4. Пищевая и кальцинированная сода. Благодаря химическим свойствам сода смягчает воду и снижает кислотность.

Добавьте 2 чайные ложки пищевой или 1 чайную ложку кальцинированной соды на 10 литров воды, хорошо перемешайте и дождитесь появления осадка на дне. Во время приготовления еды всыпьте 1 чайную ложку пищевой соды на 3 литра воды, чтобы крупы и овощи лучше разваривались.

смягченная содой вода не может использоваться как питьевая (кроме отваривания);
сложность в постоянной обработке большого объёма воды.

5. Уксус и лимонная кислота. Частично снижают жесткость, но значительно повышают кислотность, вследствие чего эти средства не рекомендуются для питьевой воды. Зачастую их используют в косметических целях.

Чтобы смягчить воду для мытья волос, добавьте 1 столовую ложку уксуса (1 чайную ложку лимонной кислоты или сок одного лимона) на 2 литра воды, перемешайте. Перед использованием дайте настояться 4-5 минут.

6. Каменная (поваренная) соль. Она же хлористый натрий, который растворяет содержащиеся в воде соли кальция и магния, препятствуя появлению накипи на нагревательных устройствах. Из-за изменений химического состава и вкуса этот метод не рекомендуется для питья.

В основном соль смягчает воду, предназначенную для посудомоечных машин. Для удобства использования производители поставляют соль в виде гранул и таблеток, но в большинстве случаев по составу предлагаемое вещество ничем не отличается от поваренной соли.

7. Химические средства. В первую очередь это раскрученные марки Calgon, Finish и другие, которые продаются в виде порошка или таблеток. Применяются согласно инструкции. Продаются в магазинах бытовой химии.

Недостаток: смягчают воду только для стирки.

8. Фильтры. Универсальные системы, предназначенные для быстрого смягчения большого количества жесткой воды и удаления вредных примесей. Могут действовать автономно или подключаться к водопроводу. Отличаются конструкцией и принципом действия.

Виды систем понижения жесткости воды:

Фильтр-кувшин – рассчитан на объем 1-3 литра, подходит для очистки питьевой воды, приготовления чая или кофе. Действует с помощью специального картриджа. В зависимости от интенсивности использования и начально жесткости воды служит до 2-х месяцев, потом требует замены фильтрующего картриджа.
Ионообменные системы – фильтруют и смягчают воду любой жесткости с помощью специальных ионообменных смол и солевого раствора (вещества находятся в разных резервуарах). Эти фильтры отличаются высокой производительностью и относительной простотой обслуживания. Недостатки: не подходят для питьевой воды, требуют периодической замены реагентов и подключения к канализации.
Магнитные и электромагнитные смягчители – устанавливаются на магистралях или на трубах водопроводов в виде накладок. Под воздействием магнитного или электромагнитного поля соли жесткости теряют способность откладываться в виде накипи и стекают в специальные отстойники. Недостаток: не подходят для очистки питьевой воды.
Мембранные фильтры (системы обратного осмоса) – пропускают воду под давлением через специальную мембрану, которая улавливает молекулы всех веществ кроме воды. Использовать в пищевых целях воду после мембранного фильтра не рекомендуется, поскольку в ней отсутствуют нужные организму вещества.

Для решения этой проблемы системы обратного осмоса оснащают дополнительным модулем – минерализатором, который насыщают воду нужными минералами и солями после очистки. Недостатки: высокая стоимость и небольшая производительность.

Что такое жесткость воды и как ее определить

Жесткость воды - это содержание солей, которое зависит от состава, физико-химических свойств, численного количества примесей. Превышение этого показателя одинаково вредно для питьевых, бытовых и технических жидкостей. При доставке горячих, холодных, производственных водных растворов потребителям поставщики обязаны соблюдать нормированные параметры, установленные законодательством. Частные лица, берущие водичку из личных колодцев, должны самостоятельно заботиться о её качестве. Читайте далее, что такое жесткость воды, как ее определить, чем она измеряется, как привести жидкость в нормальное состояние для безопасного использования.

Жесткость в питьевой воде

Под термином жесткость воды понимается количество растворенных и нерастворенных солей, присутствующих в природных водных залежах. Водица может быть слишком мягкой или слишком жесткой. Вредны оба варианта. Недостаток солей нарушает водно-щелочной баланс в организме, избыток вызывает множественные заболевания важных органов: сердца, почек, кожи, печени. При переизбытке солей жидкость имеет горьковато-металлический вкус, может быть мутной, с разными цветовыми оттенками.

Соблюдение нормы жесткости питьевой воды очень важно для потребителей. Солями можно отравиться, они вызывают расстройство желудка, пожелтение кожи, иные неприятности. Высокая концентрация солей жесткости отрицательно сказывается на работе бытовых приборов - примеси образуют трудно-очищающуюся накипь, каменистые известковые отложения. Из-за них образуются шлаки в системе водоснабжения, быстро выходят из строя бытовые/промышленные приборы, сантехника, гидрооборудование.

Какие соли обуславливают жесткость природной воды, откуда они берутся

Основные соли жесткости, присутствующие в воде - это разные соединения:

нитраты, хлориды, карбонаты магния;
бикарбонаты, сульфаты, сульфиды кальция.

После естественного испарения или после принудительного выпаривания водного раствора соли становятся видимыми, остаются в сосуде. Именно они образуют отложения на дне и стенках посуды, чайников, санприборов. По жесткости воды легко определить, какая соль в ней явственнее присутствует. Примеси магния труднее растворяются, придают напиткам вкус горечи.

От чего зависит присутствие соли жесткости в воде

Степень жёсткости для питьевой воды определяется типом и количеством водных солей. В разной местности показатели различные. Соли проникают в водоносные пласты, вымываясь из залежей горных пород: известняков, гипсов, доломитов.

Показатели жёсткости воды являются величинами переменными, они зависят от разных факторов:

процессов, происходящих в земной коре;
пластов залежей ископаемых, через которые проходят водные потоки;
интенсивности растворения песчано-каменистых пород;
смены сезонов.

У вод, лежащих близко к поверхности и залегающих на глубине, параметры разные. Они выше там, где водный поток проходит через слои известняков. Весной, при обилии талых потоков, при их попадании в водоемы и при просачивании в подземные водные пласты, количество солей снижается. Зимой концентрация выше.

Классификация воды с солями жесткости

Какие соли жесткости присутствуют в воде? Различают общую, постоянную и временную жёсткость:

Карбонатная (временная) Жк - щелочной раствор с рН>8.3 содержит бикарбонаты, которые при нагревании выпадают в осадок, образуя накипь.
Некарбонатная (постоянная) Жнк - характеризуется присутствием анионов (хлоридов, нитратов, сульфатов), которые сохраняются даже при кипячении жидкости.
Общая Жо - это суммированная концентрация присутствия магния и кальция в виде ионных соединений. Сумма получается от сложения временной и постоянной величин: Жо=Жк+Жнк.

При очистке принимаются во внимание все типы: Жо, Жк, Жнк. Предельно допустимая концентрация питьевой воды по жесткости (кратко: ПДК) обычно устанавливается для общей Жо.

Нормы жесткости для воды

Нормирование определяется документами стандартизации: ГОСТ, СанПиН, ТУ. Точные данные получают, проводя испытания проб в аккредитованных лабораториях, в санэпидстанциях. Для фиксирования лабораторных показаний приняты международные единицы измерения жесткости воды:

моль/м 3 - количество молей на кубический метр жидкости;
мг-экв/л - миллиграмм-эквиваленты на кубический дециметр (на 1 литр);
°Ж - градус жесткости.

Измеряемая единица жесткости воды 1°Ж равна 1 мг-экв/л и равна 1/2 миллимоля на литр. Допустимые значения для ионов кальция и магния разные: для Ca2+1°Ж=20,04, для Mg2+1°Ж=12,16 мг/л (примечание: эти показатели вставляются в расчетную формулу, см. далее по тексту*).

По структуре вода может быть мягкой, средней, жесткой. Мягкой считается дистиллированная, кипяченая, дождевая, талая водичка. Жидкость средней жёсткости поступает из централизованных водопроводов. Артезианская и родниковая водица тоже отличаются средними показателями. К сильножесткой относится вододобыча из соленых водоемов, нуждающаяся в опреснении. В таблице показаны концентрации солей в разных размерных единицах.

Предельно допустимое содержание солей жесткости в воде

Степень жесткости воды	Показатель в мг-экв/л	Показатель в °Ж	Показатель в ppm
Слишком мягкая	до 1,5	до 1-1,5	0-70
Мягкая	1,5-4	1,6-4	71-140
Среднежёсткая	5-8	5-12	141-210
Сильножёсткая	9-12	13-22	211-320
Сверхжёсткая	свыше 12	23-34	321-530

Нормы жесткости для питьевой воды

В СанПиН указаны вариативные величины, в зависимости от применения водных растворов. Жесткость воды по ГОСТУ также регламентируется в зависимости от типа и назначения жидкостей:

Для обычной сетевой водицы определяется концентрация магния (до 50 мг/л).
В бутилированной учитываются показатели Ca = 25-130 и Mg = 5-65 мг/л.
Для воды, использующейся в хозяйственно-питьевых целях ПДК питьевой воды по жесткости не должно превышать 350 мг/л (7-10 мг-экв/л или 1-1,5 грамма на литр).
Для напитков высшей категории нормой является Жо=1,5-7, для первой не более 7 мг-экв/л.
По ВОЗ-нормативам в питьевой водице допустимо 10-30 мг магния и 20-80 мг кальция на 1 литр.
Общая жесткость для питьевой воды по EC не выше 1,2 мг-экв/л.

Нормативно установлены нижние пределы показателей жесткости питьевой воды. В нормальной водичке обязательно должно присутствовать небольшое количество солей. Кальций полезен для организма, из напитков его микроэлементы усваивается лучше, чем из продуктов. Массовая концентрация кальция в питьевой воде не должна быть ниже 0,12, магния меньше 0,04, сульфатов и хлоридов менее 2 мг/дм 3 . Мягкая водичка вымывает из тела кальций, вызывая неприятные последствия - разрушаются кости и зубы. Слишком жесткая вызывает образование камней в организме, нарушает работу системы выделения. Соленая вода разрушительно действует на оборудование гидросистем, засоряет отложениями стенки трубопроводов, увеличивает расходы на нагрев.

Если в воде солей жесткости больше, чем предписано стандартами, нужно её очистить до допустимых показателей. В табличке указаны степени солевой концентрации по шкале жёсткости с показателями в промилле.

Шкала жесткости

Концентрация солей	Величина в ppm (в промилле или мг/л)
Представляющая опасность для жизни	свыше 500
Предельно допустимая	500
Средний показатель вод, добываемых из природныхводоемов	400
Допустимое значение воды, подающейся из водопровода	300
После прохождения угольных фильтров	170
После очистки системой обратного осмоса	0-50

Нормы жесткости для технической воды

Какой должна быть жесткость котловой воды - норма устанавливается отдельно для котлов с разным давлением:

до 1,4 МПа (14 кгс/см 2 ) = 15-20;
2,4 МПа (24 кгс/см 2 ) = 10-15;
3,9 Мпа (40 кгс/см 2 )= 4-10 мкмоль/дм 3 (мкг-экв/дм 3 ).

Первая (меньшая) цифра указывается для котлов, работающих на жидком топливе при тепловом потоке свыше 350 кВт на кв. метр. Вторая (большая) цифра - для котлов, работающих на иных видах топлива при тепловом потоке до 350 кВт/м 2 .

ГОСТ по определению жесткости в воде подскажет, какие параметры допустимы:

для подпиточной и добавочной воды для котлов.

Раздельно нормируется питьевая вода по жесткости разных категорий: дистиллированная, сетевая, разливная. Для солей железа показатели рассчитываются отдельно.

Как определить жесткость воды

Очень сложно определить на ощупь, какая вода - жесткая или мягкая. Термин «жёсткость» возник потому, что после стирки ткани теряют мягкость, шерстистость или шелковистость, становятся неприятно жесткими на ощупь. Ткацкие или трикотажные переплетения, независимо от плотности, имеют пористую структуру. К волокнам присоединяются соли, что делает вещи после стирки более грубыми, жесткими, плотными.

Определить жесткость воды в можно как в лаборатории, так и в домашних условиях. Наличие солей жесткости можно определить визуально:

Напитки имеют неприятный горчащий вкус.
Чаи завариваются дольше обычного.
Мясо при варке становится неприятно жестким.
На стенках посуды заметны солевые отложения.
На приборах образуется обильная накипь.
На волосах после мытья и на расческе остается белесый налет.
Мыло и порошок плохо пенятся, при стирке увеличивается их расход.

Повышенная жесткость питьевой воды может причинить ущерб здоровью и нагревательным приборам. Не зная точных показателей концентрации солей, сложно рассчитать дозу средств от накипи для стирально-сушильных агрегатов или запрограммировать на чистку кофемашину. Трудно обеспечить комфортное обитание рыбкам в аквариуме или правильно выбрать фильтры очистки. Помимо визуальной оценки лучше использовать более точные измерительные методы определения жесткости питьевой и технической воды.

Измерение жесткости воды

Перед употреблением в пищу, перед поливом огорода, перед подачей в трубопроводы или перед техническим применением воды для производственных процессов полезно проверить наличие солей жесткости. Такая проверка снимет претензии потребителей к водоснабжающим компаниям, продлит срок службы дорогого промышленного оборудования.

Для измерения жесткости воды используют бытовые и профессиональные приборы:

Медицинские полоски, продающиеся в аптеках, выдают хороший результат с точностью до 1-2°Ж.
Экспресс-тесты для аквариума позволяют следить за подачей воды в емкости с водными обитателями или проверять растворы, предназначенные для полива растений.
Солемер, спектроанализатор, TDS и EC-метр показывают содержание солей и иные параметры: удельную электропроводность, сопротивление раствора.

Полезно заказать исследование в лаборатории, чтобы получить точные результаты с подтверждающей документацией. Тогда не придется думать, чем определить жесткость воды, не нужно покупать измерительные приборы или рассчитывать показатели по косвенным параметрам, используя формулы.

Как определить жесткость воды по формуле

Определить жесткость воды можно по формуле. Для определения общих показателей нужно выполнить расчет:

Жо = [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] = (m(Ca 2+ ))/(Э(Ca 2+ ) x V(H₂O)) + (m(Mg 2+ ))/(Э(Mg 2+ ) x V(H₂O)),

[Ca 2+ ]; [Mg 2+ ] - концентрация ионов кальция и магния, в мг-экв/дм3;

m(Ca 2+ ); m(Mg 2+ ) - содержание ионов в мг;

V(H₂O) - объем воды, дм 3 ;

Э -эквивалентная масса ионов* (её значения уже приводились в тексте: Ca 2+ =20,04; Mg 2+ =12,16 мг/лили г/моль).

Расчетный результат получается в единицах: мг-экв/дм 3 .

Далее вычисляют временную или постоянную жёсткость. Рассчитанную величину вычитают из Жо и получают значения всех трёх категорий Ж.

Карбонатная Жк вычисляется по формуле:

Как понизить жесткость в питьевой воде

Понизить жесткость питьевой воды можно бытовыми способами и с помощью профессионального оборудования. Для умягчения водных составов в быту применяют простые и доступные методы: кипячение, отстаивание, заморозка с оттаиванием. Используют дистилляты и бытовые фильтры.

Длительным кипячением (20-30 минут) можно устранить карбонатную жёсткость - гидрокарбонаты разлагаются, выделяя углекислый газ и отложения накипи:

Для загородных домов и промышленного умягчения используют профессиональные установки солеочистки:

, их работа основана на натрий-катионировании - замещении ионов присутствующих солей катионами натрия. (Экотар, Экомикс) сразу производят обессоливание и обезжелезивание. - лучший вариант очистки с помощью мембран. При его использовании обеспечена допустимая норма жесткости воды без прочих дополнительных систем фильтрации.

На сайте компании Diasel можно купить любые фильтры для удаления из воды солей жесткости. Мы продаем комплектующие к установкам обратного осмоса, соберем для вас комплексные линии очистки, предоставим реагенты для снижения уровня безопасности основного жизненного напитка. Гарантируем консультации по любым вопросам, помощь по монтажным работам, текущему и сервисному обслуживанию. С нашими профессиональными установками жесткость воды всегда будет в норме.

Жесткость воды в домашних условиях

Неочищенная вода из водопровода или природных источников имеет повышенную степень жесткости. Этот параметр напрямую воздействует на физико-химические и органолептические свойства жидкости. Вода с высоким содержанием солей жесткости ухудшает состояние кожи и волос, нарушает работу сальных желез, сердца, пищеварительного тракта. Она приводит к поломкам бытовой техники, оставляет следы на сантехнике, делает жестким белье после стирки. Можно предупредить эти неприятности заранее, понизив жесткость воды в домашних условиях.

Понятие и разновидности жесткости воды

Немногие знают, что такое жесткость воды и как от нее можно избавиться в домашних условиях. Под жесткостью понимают количество содержащихся в воде солей Ca и Mg. Чем выше их концентрация, тем жестче жидкость. Различают несколько видов жесткости:

Карбонатная (временная). Зависит от содержания в воде солей угольной кислоты. При кипячении химические соединения распадаются и образуют нерастворимый осадок.
Некарбонатная (постоянная). Обусловлена присутствием в воде солей кальция, магния, бария или стронция на основе сильных кислот. Карбонатная жесткость остается после кипячения. Ее расчет выполняют на основании солей кальция и магния, пренебрегая долей бария и стронция ввиду их малого содержания.
Общая. Под ней понимают суммарное содержание всех солей жесткости.

Для измерения концентрации солей кальция и магния в РФ используется стандартная единица измерения - градус жесткости (°Ж). В соответствие с ГОСТ 31865-12, он численно равен содержанию ½ миллимоля Ca или Mg на 1 литр (1 °Ж = 1 мг-экв/л).

Кальций и магний участвуют во многих природных химических процессах, поэтому их соли присутствуют в естественном виде в воде из разных водоемов. По степени жесткости вода бывает:

мягкая - не превышает 2 °Ж;
средней жесткости - от 2 до 8 °Ж;
жесткая - более 8 до 12 °Ж;
очень жесткая - свыше 12 °Ж.

Обычно, даже по визуальным признакам можно узнать жесткость воды домашних условиях. В природе мягкую воду можно найти в болотистой местности, на торфяниках. Вода средней жесткости встречается в разных регионах, такие показатели обычно у воды из скважин и колодцев. Жесткая присутствует на территориях с повышенным содержанием химических солей, при наличии различных загрязнителей. Она требует тщательной очистки. Сверхжесткая вода встречается вблизи горных пещер и шахт. Без обработки ее нельзя использовать для питья.

Как определить жесткость воды в домашних условиях

Чтобы эффективно умягчить воду из водопроводной системы или другого источника, нужно правильно измерить уровень ее жесткости. Это позволит грамотно выбрать метод смягчения, корректно подобрать оборудование (если потребуется).

Тест-полоски. Это экспресс-метод измерить жесткость воды дома, при котором бумажная полоска с нанесенным реагентом опускается в жидкость. Соли жесткости вступают в химическую реакцию, происходит изменение цвета тестера: чем выше концентрация, тем ярче оттенок. Тест-полоски продаются в зоомагазинах, магазинах бытовой техники.
С использованием зеркала - еще один способ проверить жесткость воды в домашних условиях. На стеклянную поверхность наносятся несколько капель воды. После полного испарения жидкости нужно проанализировать оставшийся на стекле осадок. Метод предполагает использование сырой и кипяченной воды, соответственно, для нахождения общей и временной жесткости. Чем меньше осадок, тем мягче вода.
При помощи мыла. Повышенное содержание солей ухудшает мылкость хозяйственного мыла. Это свойство можно использовать, чтобы достаточно точно проверить жесткость воды домашних условиях. Нужно измельчить 1 г мыла и аккуратно, не взбивая пену, растворить его в небольшом объеме нагретой дистиллированной воды. Высота уровня жидкости зависит от жирности мыла: для 60% надо налить 6 см; для 72% - 7 см. При этом, в каждом сантиметре раствора будет содержаться количество мыла, достаточное для связывания всех солей жесткости в 1 л воды при их концентрации 1°dH (немецкая единица измерения). Затем в банку наливают 0,5 л исследуемой воды. Сюда же добавляется мыльный раствор и перемешиваются до образования белой пены - она свидетельствует о связывании мылом солей жесткости. Замерив уровень оставшейся жидкости, можно найти искомую жесткость. Каждый сантиметр влитого мыльного раствора свяжет в 0,5 л воды количество солей жесткости в 2 °dH. Если до образования пены пришлось влить 3 см раствора, значит жесткость составляет 6 °dН.
По накипи на чайнике. При кипячении жесткой воды на внутренних стенках прибора появляется несмываемый плотный налет. Этот метод требует достаточно много времени - вода с содержанием солей более 10 °Ж оставит заметный слой накипи примерно за месяц.
По разводам на сантехнике. Даже без кипячения жесткая вода приводит к появлению известковых отложений. Она забивает сетки кранов, лейку, резьбу на разъемных соединениях.
С помощью TDS-метра. Он измеряет электропроводность воды, на основании чего высчитывается жесткость. Способ достаточно сложный, он требует наличия опыта. К тому же, на электропроводность влияет общее содержание солей в воде, а не только кальция и магния.

Также в домашних условиях можно определить жесткость по органолептическим показателям. Вода с высоким уровнем минерализации разительно отличается по вкусу от чистой. Наличие солей магния придает ей характерный горьковатый привкус. Для оценки водопроводной воды можно провести эксперимент: приобрести воду разной степени жесткости и сравнить ее по вкусу.

Бытовые способы умягчения - как понизить жесткость воды в домашних условиях

Чтобы умягчить воду собственными силами, можно использовать такие варианты:

Отстаивание. При отстаивании воды в течение минимум 24 часов содержащиеся в ней карбонаты частично выпадают в нерастворимый осадок. Метод используется для незначительного смягчения.
Кипячение - самый простой способ уменьшить жесткость воды в домашних условиях. Под воздействием высоких температур происходит разрушение ионных связей в соединениях, что приводит к высвобождению элементов и выпадению осадка. Способ эффективен для снижения временной жесткости.
Замораживание. Очищаемую жидкость помещают в морозильную камеру. Чистая вода застывает первой, а остаток содержит концентрированный жесткий раствор - его сливают. Талая вода не изменяется по структуре, она подходит для приготовления пищи, полива растений.
Обработка пищевыми (химическими) реагентами. Здесь применяются пищевая сода, кальцинированная сода, лимонная и уксусная кислота, синтетические таблетирование реагенты. Так умягчают воду в домашних условиях для бытового использования и хозяйственных нужд (стирки, мытья посуды, уборки).
Торфование. Для снижения жесткости воды используется самодельный фильтр из завернутого в ткань торфа. Его можно использовать для нескольких циклов домашней очистки.

Промышленное и бытовое удаление солей жесткости от компании Диасел

Для глубокого умягчения используется специализированное водоочистительное оборудование:

- различают картриджные, реагентные, электромагнитные. Для домашнего использования наиболее востребованы кувшинные фильтры со сменными кассетами. Фильтрация является основным способом смягчения воды для бытовых нужд. - они эффективно удаляют соли жесткости, железо. В их состав входят многокомпонентные смолы (Экотар, Экомикс) - при прохождении через них в воде происходит замена ионов кальция и магния на более нейтральные элементы. - установки с фильтрующими мембранами для комплексной очистки и смягчения воды.

Умягчение- это обязательный этап водоподготовки, улучшающий вкусовые качества жесткой воды и делающий ее безопасной для бытовых приборов. В домашних условиях устранить жесткость можно лишь частично, для получения воды высокого качества потребуется профессиональные системы фильтрации. Купить оборудования для умягчения воды можно в нашей компании. Для правильного выбора перед оформлением заказа проконсультируйтесь с нашими менеджерами. Выберите удобный способ для связи в разделе "Контакты".

Жесткость воды

Совокупность физико-химических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворенных солей кальция и магния («солей жесткости»), принято называть жесткостью воды.

Концентрация двухвалентных катионов, прежде всего, кальция и магния, определяет уровень жесткости воды. Происходит это в результате взаимодействия катионов с анионами, приводящего к образованию выпадающих в осадок соединений. Одновалентные катионы данным свойством не обладают.

Не только кальций и магний влияют на жесткость воды, это свойство присуще также и некоторым другим элементам. Например, железо, стронций, марганец, алюминий, барий тоже оказывают влияние на жесткость воды, но их воздействие настолько мало и незначительно, что, как правило, при проведении анализа попросту не учитывается.

Выделяют несколько видов жесткости воды.

Под понятием общей жесткости подразумевается суммарная концентрация ионов кальция и магния. Общая жесткость - это совокупность карбонатной и некарбонатной жесткости.

Карбонатная жесткость определяется содержанием в воде гидрокарбонатов и карбонатов кальция и магния. Такая жесткость также носит название временной, это связано с тем, что в процессе кипячения воды она почти полностью исчезает. Нагрев воды приводит к распадению гидрокарбонатов, образованию угольной кислоты и выпадению карбоната кальция и гидроксида магния в осадок.

Некарбонатная жесткость, также называемая постоянной, связана с наличием в воде солей серной, азотной и соляной кислот. Такой тип жесткости не устраняется в процессе кипячения.

Для измерения жесткости воды могут использоваться разные единицы. В России стандартной единицей измерения жесткости считается моль на кубический метр. Другие единицы, используемые для измерения жесткости в мировой практике, - это так называемые градусы жесткости: немецкий, французский, американский.

Все минеральные воды содержат в себе ионы кальция и магния. Они поступают в воду из природных залежей известняка, гипса и доломитов в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода и минералов. Сточные воды разных предприятий также могут служить причиной попадания в воду ионов кальция и магния.

В маломинерализованных водах, как правило, жесткость обуславливается по большей мере ионами кальция - до 70-80 %. В редких случаях преобладает магниевая жесткость - до 50-60%. В высокоминерализованных водах, напротив, содержание ионов кальция существенно ниже, чем магния. Вода с высоким уровнем минерализации редко содержит ионы кальция в количестве большем 1 грамма на литр, в то время как содержание ионов магния может составлять нескольких граммов и даже десятков граммов на литр.

Как известно, поверхностные воды менее жесткие, чем подземные. Жесткость поверхностных вод напрямую зависит от сезонных условий. Наибольшие показатели обнаруживаются в конце зимы, а наименьшие - в период половодья (уровень жесткости уменьшается за счет мягкой дождевой воды, попадающей в источники). Морская вода, как и океанская, имеет очень высокую жесткость, которая может достигать сотни мг-экв/дм 3 .

Степень жесткости воды, приемлемая для ее использования в качестве питья, может быть разной и зависит от местных условий. Порог вкуса для кальция - 2-6 мг-экв/л, для магния - ниже. В редких случаях считается приемлемой вода, жесткость которой достигает 10 мг-экв/л и даже выше. Однако высокая жесткость оказывает отрицательное воздействие на органолептические свойства воды, что проявляется в горьковатом привкусе и негативном влиянии на пищеварительные органы.

ВОЗ не дает рекомендаций, касающихся степени жесткости воды по медицинским показателям. Имеются некоторые сведения, указывающие на возможное негативное влияние воды с высокой жесткостью на сердечнососудистую систему человека. Также существует представление, что вода с низкими показателями жесткости может отрицательно сказываться на балансе минеральных веществ в человеческом организме. Однако не имеется никаких существенных доказательств действительной связи между данными явлениями ни в первом, ни во втором случае.

Что же касается использования воды для питания котлов, то здесь существуют строгие ограничения, касающиеся жесткости воды. Если жесткость превышает 4 мг-экв/л, то в зависимости от уровня pH и щелочности, может вызывать отложение накипи и шлаков в распределительной системе. Поэтому Котлонадзор сформулировал ограничения жесткости воды, используемой в этом назначении, которые сводятся к 0,05-0,1 мг-экв/л.

Если говорить об использовании воды в бытовых и косметических целях, то здесь также следует упомянуть о негативных последствиях, которые может оказать употребление воды с высокой жесткостью. Такого типа вода во взаимодействии с мылом, шампунями, стиральными порошками и другими моющими средствами способствует образованию так называемых «мыльных шлаков», т.е. пены, которая после высыхания оставляет налет на сантехнике, посуде, белье, а также человеческой коже и волосах. Эти шлаки, кроме всего прочего, способны разрушать естественную жировую пленку, которой покрыта кожа человека. Если жесткость воды высокая, то после мытья человек может почувствовать «скрип» кожи и волос. Если же вода мягкая, то после ванных процедур может остаться чувство «мылкости», которое служит показателем, что защитная пленка кожи не была повреждена.

Однако использование воды с низкой жесткостью также может иметь некоторые негативные последствия. Например, вода, обладающая жесткостью менее 2 мг-экв/л, может иметь малую буферную емкость, что в свою очередь способно приводить к высокому коррозионному влиянию на водопроводные трубы. По этой причине в теплотехнике нередко проводится обработка воды, направленная на достижение наилучшего соотношения между коррозионной активностью воды и степенью ее жесткости.

Читайте также: