Карбонатная жесткость воды: определение, понятие жесткой и мягкой воды, химические и физические свойства, единицы измерения и способы устранения проблемы

Методы устранения жесткости

Способы смягчения воды:

1. Термический. Производится кипячение.
2. Реагентный (известь, сода кальцинированная и пищевая, едкий натр, синтетические средства). Наблюдается появление осадка нерастворимых соединений кальциевых и магниевых солей. Один из лучших реагентов – ортофосфат натрия, понижающий уровень жесткости до 0,05 °Ж.
3. Мембранный. Ионы отделяются посредством нанофильтрации и обратного осмоса полунепроницаемой мембраны.
4. Магнитный и Электромагнитный. Магнитогидродинамический резонанс предотвращает кристаллизацию карбоната кальция. Происходит его модификация в арагонит, лишенный свойства откладываться на поверхностях.
5. Ионообменный.
6. Комбинированный.

Простая технология устранения жесткости – это процесс кипячения, в результате которого часть солей гидрокарбоната кальция разлагается. Но такой метод не полностью избавляет от жесткости и не годится для больших объемов воды. Водопроводная кипяченая вода приносит человеку лишь вред. Процесс кипячения увеличивает вредоносность хлорорганики, содержащейся в ее составе и обладающей канцерогенными свойствами.

Влияние жесткости на качество воды

Избыток соли отрицательно сказывается на здоровье людей, пьющих жидкости, и на работе бытовой техники. Негативное действие солей выражается в следующем:

• попадая в организм, агрессивные вещества наносят непоправимый вред здоровью. Постепенно накапливаются нерастворимые компоненты. Избыток солей способствует образованию камней в почках, закупорке сосудов;
• твердый раствор отрицательно сказывается на внешнем виде. Кожа становится сухой, появляются шелушения, раздражения, на поверхности появляются прыщи и прыщики;
• волосы часто ломаются, выглядят тусклыми и безжизненными, появляется перхоть. Трудно смыть грязь с волос жесткой жидкостью, поэтому они выглядят неаккуратно у корней;
• чаще выходит из строя бытовая техника, забиваются внутренние детали и фильтры стиральных машин. Формы известкового налета в чайниках, посудомоечных машинах, утюгах;
• повышенное содержание солей препятствует пенообразованию, поэтому увеличивается расход моющих средств;
• жесткая вода меняет вкус напитков и еды;
• находясь в системе отопления, на стенках труб скапливаются соли, ухудшающие давление.

Альтернативные способы проверки

К сожалению, не всегда удается доставить воду в лабораторию в нужное время: расстояние, пробки, самозанятость.

Простые тесты для определения жесткости воды в домашних условиях:

1. Приготовьте рассыпной чай. Если настоянный напиток становится мутным, вязким и покрывается пленкой, это свидетельствует о высоком содержании кальция и магния. О низком качестве свидетельствует также металлический привкус.
2. Мытье рук. Если пена образуется мгновенно, вода достаточно мягкая, если нет — высокое содержание соли. Лучше проверьте с хозяйственным мылом. Пена появляется, когда мыло связывает избыток солей кальция и магния.
3. Если посуда плохо моется и вещи не растягиваются, это признак того, что пора смягчить воду.
4. Прозрачность воды — явный признак ее качества. Если текст в газете легко читается через полный стакан воды, то можно говорить о нормальной жесткости.
5. Нанесите каплю воды на прозрачный стакан и дождитесь, пока капля испарится. Если остался след, вода жесткая.
6. Еще один тест: растворите кристаллы перманганата калия и посмотрите, приобрел ли он желтоватый оттенок. При нормальной жесткости этого не произойдет.

Дегустационная проба: налейте воду в чистую емкость и кипятите 5 минут. Остудить до 25 градусов. Попробуйте воду: если есть горечь — избыток солей магния, кислинка — признак увеличения содержания железа. Компонент мела в воде определяется как сладковатый вкус.

Простой тест на пену:

1. Приготовьте три образца: две бутылки стоковой воды разной жесткости и одну из-под крана.
2. Столько же мыльных хлопьев насыпьте в емкость и взболтайте.
3. Измерьте высоту поролона линейкой и сравните образцы. Если в водопроводной воде меньше пены, чем в бутилированной, значит, она более низкого качества.

Тем, кому нужен более точный результат, но не собирается идти в лабораторию, стоит обратить внимание на измеритель жесткости воды TDS-3. Устройство требует навыков в обращении, но по инструкции вполне можно понять принцип его работы

Единицы измерения жесткости

Общая жесткость измеряется в градусах GH. Например, в воде, значение GH которой близко к нулю, аквариумные рыбки гибнут, употреблять ее в пищевых целях не рекомендуется. 

В мире для измерения параметра жесткости используются разные значения: см. рисунок 5. 

Рисунок 5. 

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

2. Определение

1 °Ж соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 миллимоля на литр (1 °Ж = 1 мг-экв/л).  

 По величине общей жесткости различают воду:   

Характер воды	dGH, °dH	мг-экв/л=°Ж	мг/л, ppm
очень жесткая	23-34	выше 12	320-530
жесткая	13-22	8-12	210-320
средней жесткости	9-12	4-8	140-210
мягкая	5-8	1,5-4	70-140
очень мягкая	0-4	0-1,5	0-70

Таблица 2.  

Как узнать, жесткая ли у вас вода

Существует много профессиональных методов для точного определения градуса жесткости воды. В быту же абсолютная точность не нужна, поэтому проверка жесткости воды выполняется простыми и доступными способами.

С помощью солемера

Солемерами называют приборы-тестеры, которые измеряют электропроводность жидкости, напрямую зависящую от содержания в ней ионов солей жесткости.

Бытовой солемер TDS-3Источник floragrowing.com

Пользоваться ими просто: нужно погрузить нижнюю часть солемера в небольшую емкость с водой и через несколько секунд результат отобразится на дисплее. Стоят они недорого.

С помощью тест-полосок

Индикаторные тест-полоски можно купить в специализированных магазинах бытовой техники, а также в зоомагазинах – они пользуются спросом у владельцев аквариумов.

Принцип использования полосок тот же, что у солемера – их опускают в емкость с водой. Но результат оценивают по изменению цвета индикатора, который сравнивают с образцами на упаковке.

Индикаторные полоски жесткости водыИсточник tylcolube.be

Этот способ не всегда точен и может давать погрешность до 2 градусов.

С помощью наблюдений и подручных средств

Если перед вами не стоит задача, как измерить жесткость воды с точностью до градуса, а нужно просто понять, нуждается ли она в смягчении, можно обойтись без специальных средств. Самый простой и доступный способ – заглянуть в чайник, в котором часто кипятится вода. Если она жесткая, то уже через несколько дней на изначально чистых стенках появится белый или желтоватый налет. Если его не убирать, со временем от превращается в твердые отложения.

Похожий налет даже при отсутствии кипячения может появляться на водопроводных кранах, в стиральной машине, душевой кабине. А капли, высохшие на гладкой поверхности (стекле, зеркале), оставят после себя пятна в виде колец с четкими краями. Если же вода не слишком жесткая, высохшие пятна-круги будут равномерно окрашены белым налетом.

Налет на душевой лейкеИсточник hearstapps.com

Если вы ещё не живете в доме, но хотите заранее узнать качество воды, воспользуйтесь другими способами.

Намыльте смоченную в воде ткань: если она плохо мылится, а при полоскании в емкости образуются хлопья – вода жесткая.

В жесткой воде плохо разваривается картофель, мясо долго остается жестким, а бульоны и напитки имеют горьковатый привкус. Хотя горечь говорит больше о высокой концентрации солей магния, а не кальция.

Как определить жесткость воды в домашних условиях

Если в чайнике постоянно появляется налёт, стиральная машина практически не удаляет загрязнения с одежды, посудомоечная машина не справляется даже с почти чистыми тарелками – стоит проверить уровень жесткости.

Также «симптомы» могут проявляться у владельцев квартиры, например, возникают проблемы с желудочно-кишечным трактом или чаще загрязняется кожа головы.

Определить уровень жесткости можно в лаборатории, при помощи специальных приборов и подручными средствами. Если у вас нет возможности предоставить пробу воды специалистам или приобрести ряд приспособлений, мы советуем использовать один из нижеприведенных способов.

Измеряется уровень жесткости в °dH. Для проведения экспериментов вам пригодится следующая таблица:

Очень мягкая вода	от 0 до 4 °dH
Мягкая вода	от 5 до 8 °dH
Средняя жесткость	от 9 до 18 °dH
Жесткая вода	от 19 до 30 °dH
Очень жесткая вода	от 31 °dH и выше

Определение жесткости при помощи мыла

Понадобится кусок хозяйственного мыла. Из уроков химии мы знаем, что мыло плохо «работает» в жесткой воде, это обусловлено большим содержанием солей магния и калия в жидкости. Если вам не удаётся извлечь пену при намыливании рук – вода жесткая, когда появляется много пены и ее даже тяжело смыть – мягкая.

Для эксперимента также нужен прозрачный стакан. Лучше всего взять мерную емкость, где легко увидеть уровень жидкости. Если такой тары под рукой не оказалось, можно использовать и обычный стакан. Он может иметь диаметр от 55 до 75 миллиметров (5,5 и 7,5 сантиметров).

Проверка выглядит так.

1. Необходимо взять 1 грамм мыла, измельчить и аккуратно растворить в дистиллированной воде, её можно приобрести в магазине. Далее мыльный раствор требуется перелить в цилиндрический стакан и долить воды – 6 см, если у вас мыло 60%, и около 7 сантиметров, если 72% (подобная информация указывается на упаковке мыла).
2. В литровую банку нужно налить 0,5 л той воды, которую вы решили проверить. В эту же ёмкость вливаем полученную смесь из мыла дистиллированной воды, при этом постоянно помешивая.
3. Сначала будут появляться только хлопья, но в дальнейшем образуются пузыри, потом на поверхности возникнет упругая белая пена. При её появлении смешивание прекращается, вам нужно перейти к измерениям. Для определения жесткости учитывается, сколько сантиметров воды пришлось вылить из стакана в банку для получения пены. Один сантиметр мыльного раствора приравнивается к 2°dH.
4. Если вам потребовалось вылить 3 см до получения пены, ваша вода имеет жесткость 6°dH (мягкая). Если вы вылили весь мыльный раствор, а пены так и не появилось, вода определенно жесткая (выше 12 °dH).
5. Для точной классификации можно повторить опыт, но разбавить образец смесью в два захода.

Обратите внимание, что подобный метод может давать небольшую погрешность в 1-2 градуса. При использовании обычного стакана вероятность неточности возрастает на несколько °dH

Подобный разброс вполне приемлем при домашней проверке воды.

По вкусу

Данный способ не гарантирует точного результата, но имеет право на существование. При должной сноровке вы сможете быстро отличить мягкую и жёсткую воду по вкусу с небольшой разницей (до 3-5°dH).

Для эксперимента потребуется три стакана. В первый наливается мягкая вода, обычно производители маркируют такие товары и их легко найти в магазине. Во второй следует налить вашу воду, в третью – с повышенным содержанием солей жесткости (например, лечебную или минеральную).

Для определения жесткости достаточно просто попробовать воду из каждого стакана и записать свои ощущения. Можно выстроить специальную шкалу, где на начальном этапе будет самая мягкая, а в конце – самая жесткая. На шкале отметьте точку, которая соответствует вашей воде (например, посередине или ближе к жесткой воде).

Зачастую используются баллы для домашней классификации: от 1 до 3 – мягкая; от 4 до 6 – средняя; от 7 до 10 – жесткая.

Как определить жесткость воды в домашних условиях подручными средствами?

• Более простым способом можно определить жесткость воды при помощи обычного мыла. Этот показатель весьма приблизительный, но он быстро показывает, если вещь в мыльном растворе плохо мылится, а при смывании покрывается хлопьевидным налетом, значит вода жесткая! А чем мягче вода, тем лучше пена.
• Также хорошим тестом на жесткость воды является крупнолистовой чай (именно листовой, а не гранулированный), который при заваривании в жесткой воде получается мутным, с темным цветом и имеет неприятный привкус – сказывается влияние большого количества солей в воде. К тому же, пенка на поверхности чая – это тоже сигнал о жесткости. Обычно она появляется после несколько часов.
• Накипь на чайнике, стиральной машинке, тех же трубах и кранах — жесткая вода будет постоянно и очень быстро создать налет, который будет разъедать эмаль.
• Можно капнуть на стекло или зеркало каплю воды. Наличие любого белого или желтого налета укажет на повышенную жесткость.
• Изобилие солей препятствует развариванию картофельных и мясных блюд.
• И, как последний простой совет, попробуйте воду на вкус. Прокипятите воды, желательно около 5 минут. После охлаждения попробуйте: Сладкий вкус – много гипса
• Горький – кристаллов магния
• А терпкий – изобилие железа

Самое простое определение

Способы определения жесткости воды

Концентрацию солей снижают только после того, как убедятся, что в этом есть необходимость.

Определить жесткость можно в:

• домашних условиях;
• лаборатории.

Определение жесткости воды тест-полосками.

Проводя анализ дома, используют тест-полоски. Их окунают в воду, в результате чего они меняют свой цвет. Можно применить и кондуктометр: прибор позволяет определить электропроводность воды.

Можно обратиться в лабораторию. Специалисты возьмут пробу, изучат состав жидкости и дадут заключение о качестве. Получив на руки результат анализа, будет легко выбрать требуемое оборудование.

Часто оказывается, что вода не только жесткая, но и содержит примеси. Могут отклоняться от нормы и другие показатели.

Косвенные признаки

Косвенными признаками высокой жесткости воды можно назвать следующие:

1. После стирки ткань становится грубой, на высохшей одежде видны белые разводы.
2. Плохо пенится моющее средство. Эффективность снижается из-за того, что магний и кальций вступают в химическую реакцию с порошком.
3. Если налить жидкость и отстаивать ее несколько дней, на дне емкости образуется белый осадок.
4. После умывания кожа стянутая, сухая. Это происходит из-за того, что соли растворяют жировую пленку, которой покрыта кожа лица.
5. Волосы после мытья головы тусклые, ломкие.
6. На нагревательном элементе в чайнике образуется белая накипь. Она оседает внутри кастрюль.
7. Блестящая поверхность смесителя после высыхания капель покрывается белым налетом.

Мыло станет помощником в определении степени жесткости.

При наличии одного или нескольких признаков, заказывают анализ жидкости из скважины. Систему фильтрации и другое дорогостоящее оборудование не устанавливают, пока не сделаны лабораторные анализы. Не стоит принимать решение о монтаже фильтров только на основе косвенных признаков.

Домашние тесты

Их можно назвать самым доступным способом проверки.

Методики следующие:

• использование проявителя;
• применение полоски-индикатора.

Для проведения первого опыта наливают немного воды в емкость. Проявляющее вещество добавляют по каплям, цвет жидкости при этом начинает меняться. Чем больше потребовалось проявителя, тем выше жесткость. Метод используют для проверки содержимого аквариумов, но он пригоден и для тестирования колодезной воды.

При проведении второго опыта полоску-индикатор опускают в воду. Когда тестер изменит свой цвет, его достают, а затем сравнивают со шкалой, которая входит в комплект. Такой способ измерения имеет небольшую погрешностью. В процессе определяется, какие соли содержатся в жидкости, их концентрация.

Способы борьбы с карбонатной жесткостью воды

Карбонатная жесткость воды является распространенной проблемой, с которой сталкиваются многие владельцы жилых домов и предприятий. Она может вызывать засорение систем водоснабжения, повреждение бытовой техники и нежелательные отложения на поверхностях, связанные с водопроводной водой.

Существуют различные способы борьбы с карбонатной жесткостью воды, которые позволяют смягчить ее и устранить проблемы, связанные с этим. Вот некоторые из них:

• Использование фильтров — фильтрация воды позволяет удалять ее избыточные минералы и уменьшить жесткость. Существуют различные типы фильтров, включая угольные, ионообменные и обратноосмотические. Выбор фильтра зависит от уровня жесткости воды и требований потребителя.
• Установка обратноосмотической системы — этот способ очищения воды особенно эффективен в борьбе с карбонатной жесткостью. В процессе обратного осмотра вода проходит через полупроницаемую мембрану, которая задерживает молекулы минералов, включая карбонаты и бикарбонаты.
• Добавление химических реагентов — некоторые химические реагенты, такие как полифосфаты, могут применяться для снижения жесткости воды. Они образуют хелатные соединения с минералами и позволяют им оставаться растворенными в воде, не образуя нежелательных отложений.
• Использование ионного обмена — ионообменные смолы позволяют удалять ионы кальция и магния, отвечающие за жесткость воды, и заменять их на натриевые ионы.

Важно выбрать наиболее подходящий способ борьбы с карбонатной жесткостью воды, исходя из индивидуальных характеристик системы водоснабжения и потребностей потребителей. Консультация с профессионалами в области водоснабжения и очистки воды может помочь принять правильное решение и снизить влияние карбонатной жесткости на повседневную жизнь

Краткая информационная справка

В воде содержится магний и кальций, соли этих химических элементов влияют на уровень жёсткости.

Существует три типа жесткости.

1. Временная, или карбонатная. Возникает при наличии гидрокарбонатов в жидкости. Устранить данную проблему легко – при нагревании они образовывают угольную кислоту и выпадают в осадок. После кипячения повышается мягкость воды.
2. Постоянная, или некарбонатная. Обусловлена присутствием сильных солей в жидкости, например, серной или азотной кислот. После нагревания они не распадаются, не образуют осадок.
3. Общая. Для определения необходимо суммировать показатели по временной и постоянной жесткости.

Опасность для бытовых приборов представляет только карбонатная жесткость – она способствует появлению накипи, загрязнению механизма.

Для человека негативные последствия приносит общая жесткость (при повышенных показателях).

В такой воде повышается расход бытовой химии и средств личной гигиены. А ещё изменяется вкус продуктов (мясо и крупы плохо развариваются); ухудшается состояние волос и кожных покровов. Также повышается риск возникновения камней в почках и сердечно-сосудистых заболеваний.

Чем вредна жесткая вода

Прежде всего, разумеется, такая вода будет негативно влиять на бытовые приборы. Например, накипь начнет появляться в чайнике, стиральной и посудомоечной машинах и многом другом. Несложно догадаться, что от этого техника будет быстрее выходить из строя. Это повлечет за собой дополнительные денежные траты.

Кроме этого, налет появляется на сантехнике. Это приводит к тому, что стенки водопроводного, а также отопительного оборудования начинают зарастать изнутри. В итоге их придется менять намного раньше, чем планировалось.

Кроме всего прочего, жесткая вода приводит к быстрому выцветанию тканей в процессе стирки. Это влечет за собой преждевременный износ одежды. Кроме этого, она становится более жесткой и неприятной во время носки. Если семья на протяжении всей жизни проживает в регионе с жесткой питьевой водой, то люди могут даже не обращать на это внимания

Однако любой другой человек обратит внимание на то, что от такой жидкости даже меняются вкусовые качества чая, кофе и многих других напитков

Такая воды влияет на кожные покровы. Они становятся сухими. У человека может появиться зуд, раздражение, у некоторых и вовсе развивается аллергический дерматит.

При использовании такой воды оказывается негативное влияние на волосы, они становятся более сухими и ломкими. Выпадать волоски начинают намного раньше, а если речь идет о женщине, которая пользуются краской для волос, то она вымывается намного быстрее.

Ну и наконец, если говорить о здоровье, то при использовании жесткой воды значительно увеличивается риск возникновения мочекаменной болезни. Также такая вода негативно влияет на все органы пищеварения. Поэтому при первой возможности стоит выяснить, как проверить жесткость воды в домашних условиях. Какие существуют для этого способы? Какие из них помогут определить качество жидкости точно, а какие помогут только поверхностно понять, стоит ли принимать меры по очистке водопровода?

Как определить с помощью мыла?

В домашних условиях практически невозможно точно определить степень жесткости питьевой воды, в том числе той, которая течет из-под крана, но можно попробовать определить относительную жесткость. Мыло для этого использовалось с древних времен. Известно, что в пресной воде его эффективность несколько выше, но жесткая вода снижает пенообразующий и моющий эффект мыла. Пену, которая образуется в очень мягкой воде, будет трудно смыть после мытья. Народные эксперименты с этим моющим средством разработали недорогой, но эффективный метод определения интересующего нас показателя.

Слой пены, образующийся при вспенивании мыла, может косвенно указывать на жесткость воды. Так, в воде с температурой 1 ° F этот слой может достигать 10 см, в воде с жесткостью около 15 ° F пену невозможно взбить более чем на 1 см. Примерно можно рассчитать среднюю жесткость: при слое пенопласта 5 см это будет 7-8 ° Дж.

Для более точных измерений с мылом вам понадобится простейший набор лабораторного оборудования: прозрачный цилиндрический стакан, линейка и шкала. Как и для настоящего лабораторного эксперимента, нужны вещества: дистиллированная вода и хозяйственное мыло.

необходимо приготовить и измельчить 1 г мыла (для этого потребуются точные весы). Поместите стиральный порошок в стакан, добавьте теплую, но не кипящую дистиллированную воду и тщательно перемешайте до полного растворения мыла. Если мыла 60%, то нужно доливать дистиллированную воду на высоту 6 см, если 72%, то соответственно до 7,2 см (можно около 7 см).

в приготовленный раствор необходимо добавить 0,5 л воды, жесткость которой необходимо определить. Затем полученный раствор перелейте в более удобную прозрачную емкость и, помешивая, добейтесь вспенивания. В этом случае некоторые ионы металлов будут связаны в пене, и общий уровень раствора упадет; чтобы его измерить, его нужно снова налить в мерный стаканчик. Уменьшение уровня на 1 см покажет жесткость на 2 ° F, соответственно, если после вспенивания уровень раствора упал на 4 см, это означает, что жесткость воды близка к 8 ° F.

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:

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

Дополнительные варианты определения жесткости

Есть и другие методы того, как определить жесткость воды. Правда, они не могут похвастаться точностью. Зато с их помощью вы сможете определить, жесткая ли у вас вода или все показатели в пределах нормы.

1. Вскипятите небольшое количество воды, остудите до комнатной температуры (примерно 20-22 °С). Попробуйте воду: если она горькая и терпкая, в жидкости содержатся соли магния и железа в большом количестве.
2. Посмотрите на ваш чайник, бройлер и другие нагревательные приборы. Присутствует белый или желтый налет? Возникает он не моментально. Если за 1,5-2 месяца появляется накипь, уровень жесткости вашей воды – около 11 °dH (средняя жесткость). За более короткий срок – от 18 °dH и выше.
3. Возьмите кусок мыла и умойтесь. Удалось ли смыть пену? Не сушит ли кожу? Если ответ положительный, у вас мягкая вода или средней жесткости.

Как повысить и понизить жесткость воды в аквариуме. Определение временной, или карбонатной жесткости

Чтобы создать комфортные условия для жизни аквариумных рыбок, важно использовать воду оптимальной жесткости, с заданным кислотно-щелочным балансом. Чтобы повысить жесткость воды, используют известняк и мрамор

Чем мягче вода, тем быстрее она повысит жесткость. Другой способ – химический, с применением хлористого кальция и магнезии. Максимальный эффект достигается при использовании обоих препаратов одновременно.

Чтобы уменьшить жесткость, воду нужно прокипятить. Как долго это следует делать? Учтите, что для снижения жесткости вдвое, кипятить воду нужно минимум в течение получаса. Другой способ – вымораживание. Воду наливают в пластиковый контейнер и помещают в морозилку. Затем лед растапливают, а полученную воду используются в пищевых или любых других целях.

Если объемы воды большие, проще будет использовать специальное оборудование. Широкое распространение в быту в последние годы получили установки обратного осмоса. Для расчета необходимого объема водопроводной воды используйте формулу – вычитание объема воды, получаемой из водопровода, из объема с заданной жесткостью, который нужно получить.

Часто методы умягчения используют комбинированно. Например, одну часть солей жесткости убирают реагентным способом, а другую с помощью катионного обмена. Приведем формулы содово-известкового способа умягчения:

Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3 + 2Н2О

В итоге Mg(OH)2 коагулирует, выпадая в осадок. Затем, в целях устранения некарбонатной жесткости, вводится Na2CO3. Последующие химические реакции:

Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3 + Na2SO4 и Na2CO3 + СаС12 = СаСО3 + 2NaCl.

В итоге образуется углекислый кальций, выпадающий затем в осадок. Реагенты вводят в разные зоны:

• хлор – во всасывающие трубопроводы;
• коагулянт – в трубопровод перед смесителем либо непосредственно в смеситель;
• известь – вместе с коагулянтом;
• уголь активированный – перед фильтрами;
• хлор и аммиак – в фильтрованную воду.

Опреснение, обессоливание, удаление растворенных газов, железа, стабилизация – это специальные способы очистки. Так если для снижения жесткости используются методы катионирования или ионного обмена, речь идет об обессоливании. Вода, которая получается на выходе, не содержит ни анионов, ни катионов солей.

Как понизить жесткость воды в домашних условиях

Существуют разные методы удаления отложений солей. В домашних условиях можно воспользоваться теми, которые не предполагают финансовых или временных затрат. Естественно, что подобные способы не гарантируют стопроцентного избавления от вредных веществ.

Наиболее распространенным методом считается кипячение. Снизить концентрацию солей способна термическая обработка. Этот способ вызывает массу нареканий у специалистов. Во-первых, при кипячении избыток веществ оседает на стенках посуды, в которую помещен раствор. Накипь очень трудно отмыть. Во-вторых, после кипячения из напитка вымываются не только вредные компоненты, но и полезные. Человеку нельзя употреблять только термически обработанную воду, поскольку недостаток микроэлементов пагубно скажется на здоровье.

Еще один доступный способ – отстаивание. Соли осядут на дне емкости, но их концентрация снизится незначительно. Поэтому такой метод считается не самым эффективным.

Если требуется смягчить раствор, предназначенный для стиральной машины, используйте специальные магазинные средства. Они выпускаются в виде таблеток и используются при каждой стирке, защищая нагревательные приборы бытовой техники от образования накипи.

Жёсткая и мягкая вода

Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой. Различают временную (карбонатную) жёсткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния (Са(НСО₃)₂; Mg(НСО₃)₂), и постоянную (некарбонатную) жёсткость, вызванную присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды: в основном, сульфатов и хлоридов Са и Mg (CaSO₄, CaCl₂, MgSO₄, MgCl₂).

Жёсткая вода при умывании сушит кожу, в ней плохо образуется пена при использовании мыла. Использование жёсткой воды вызывает появление осадка (накипи) на стенках котлов, в трубах и т. п. В то же время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует кислотно-щелочная буферность, которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жёсткость. Потребление жёсткой или мягкой воды обычно не является опасным для здоровья,есть данные о том, что высокая жёсткость способствует образованию мочевых камней, а низкая — незначительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Вкус природной питьевой воды, например, воды родников, обусловлен именно присутствием солей жёсткости.

Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.