Общая жесткость воды: методы определения, приборы, соответствие нормативным требованиям

H₂O – это формула необходимого вещества для всей необъятной вселенной: воды. На земле она имеет три агрегатных состояния, в которых мы повседневно живем. Эти состояния разделяют на газообразное — пар, твердое — лед, жидкое — вода. Как известно, без питья человек сможет прожить не более 5 дней, так как в его организме начинается процесс обезвоживания.

Эксперты советуют употреблять в день от 2 до 2,5 литров жидкости, ведь ее свойство очень благоприятно влияет на наше самочувствие и внешний вид. Но, к сожалению, не все в этом напитке может быть полезно и безопасно. Он содержит железо, которое в избыточном состоянии может нанести вред человеку. Да, оно, действительно, полезно в дозах до 8-10 мг, приходящее на одного человека. Однако когда общая жесткость достигает свыше 12 мг, необходимо принимать меры по ее очистке.

Мягкая, средняя и жесткая

Мягкая вода не имеет запаха, вкуса или цвета. Она вбирает в свой состав: калий, кальций, магний, хлор и минеральные соли. Эти элементы содержатся именно в том количестве, которое считается полезным и безопасным для человека.

Средняя близка по наличию избытка побочных компонентов к состоянию воды с большим содержанием вредоносных веществ. Не является безобидной при употреблении в пищу.

Жесткая вода оставляет во рту привкус железа. Она имеет идентичный состав, но концентрация веществ крайне предельна, в связи с чем может вызвать различные заболевания даже у человека с крепким здоровьем.

Польза и вред

Конечно, определенное количество металла в воде для человека полезно. Но если его концентрация достигла максимального уровня, то следует обратить особое внимание на вытекающие симптомы, которые, вероятнее всего, указывают на его избыток в организме:

• появление камней в мочевом органе или в почках;
• отклонение от нормы работы пищеварительного тракта;
• расстройство нервной системы;
• безжизненность кожи и волос, а также их ломкость.

Не следует ею поить своих домашних питомцев. Как известно, животные подвержены тем же самым заболеваниям, что и человек. Ну и, конечно же, поливать домашние растения лучше очищенной водой.

Помимо вреда здоровью, излишек солей также наносит урон всей бытовой технике, находящейся в доме. Из-за перегрева от образовавшейся накипи нагревательные устройства выходят из строя и их ремонт не всегда возможен.

Ну, а в чем же тогда польза воды? Исследования ученых показывают, что каждодневное ее присутствие в рационе человека уменьшает опасность развития сосудистых и сердечных заболеваний, отдельно это касается мужчин, которые чаще подвержены приступам инфаркта.

В медицине, например, ее используют для укрепления костей за счет высокого содержания калия в составе.

В то же время вода с низкой концентрацией кальция и магния, которые являются одними из важнейших минералов для организма, не является полезной. Слишком мягкая способна вымывать полезные вещества и бактерии из организма.

Разновидности состояний

Разделяют на несколько групп:

1. Карбонатная — указывает на присутствие карбонатов.
2. Постоянная — прокипяченная вода в течение более получаса, в результате чего она образует сульфаты и хлориды, которые не выпадают в осадок.
3. Устранимая — содержит гидрокарбонаты кальция и магния, они, в свою очередь, во время достижения высоких температур превращаются в нерастворимые карбонаты и впадают в осадок.

Общая жесткость также включает в свое содержимое: сульфат, хлорид и гидрокарбонаты.

Как измерить уровень солей самостоятельно

Распознать в домашней среде воду с повышенным составом вредных элементов можно двумя способами. Первый из них самый доступный: если вы обнаружили, что на чайнике, кастрюлях остается накипь после их взаимодействия с металлом, в кружке чая на поверхности плавает пленка, а на посуде остаются белые разводы, это означает, что вода в доме непригодна для употребления.

Для второго способа вам не обойтись без специального прибора, TDS-теста, который можно купить в магазине. Принцип использования этого метода очень простой: при помещении его в стакан с жидкостью на термометре отобразятся данные о концентрации всех веществ в миллиграммах.

Определение общей жесткости воды особенно важно, если вы используете бытовую технику. Ведь для посудомоечной машинки в таком случае необходимо приобрести средство от накипи. Кофеварочную машину следует запрограммировать на самоочищение. Для парового утюга и моющего пылесоса лучше отдельно покупать дистиллированную жидкость. Не правда ли, много беспокойств, связанных с обеспечением одной из самых необходимых основ жизни в домашней жизнедеятельности? Этого всего можно избежать, реализовав ее фильтрацию или разбавление веществами, способными урегулировать концентрацию металлов. Какие они бывают, мы рассмотрим в этой статье.

Лабораторный метод определения общей жесткости воды

Самый достоверный метод определения заключается в сдаче пробы жидкости в лабораторию. Данный вид исследования особенно рекомендуется проводить тем, кто занимается установкой системой водопровода в частном секторе. Не многие знают, что если отнестись с пренебрежением к проверке состава будущего источника водоснабжения и прилегающей почвы, на месте установки отстойника, то вредные вещества, попадающие в грунт, способны отравить воду на несколько лет.

Специалисты лаборатории смогут рассчитать общую жесткость воды, предоставят вам сведения о наличии или отсутствии других примесей, сероводородов и пестицидов, а также дадут рекомендации о методах ее очистки.

Формула расчета

Для определения общей жесткости воды существует определенная формула:

Ca2 + Mg2, где Ca2 – кальций, Mg2 – магний. В суммарном эквиваленте дает показатель уровня содержания компонентов в целом.

Лаборанты определяют совокупную сумму по двум состояниям — постоянной и временной. Так как при нагревании гидрокарбонаты, содержащиеся во временном состоянии, разлагаются и формируют нерастворимые осадки элементов, то вычислить общую жесткость воды следует по следующим формулам:

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃∣ + H₂O + CO₂;

Mg(HCO₃)₂ = MgCO₃∣ + H₂O + CO₂.

Кипячение как способ смягчения

Самый легкий метод уменьшить состав железа в жидкости — кипячение. Как нам уже известно, при нагревании жидкости до высоких температур, химические элементы, которые содержатся в ней, распадаются и приводят к образованию осадка.

Другой вариант тоже связан с подогреванием, но времени он займет гораздо больше — около часа, после чего такую воду следует остудить и дать ей отстояться до суток. Общая жесткость после проделывания манипуляций заметно снизится до уровня средней, это можно проверить тестом-TDS.

При отваривании исключаются примеси солей. Однако кипяток имеет и отрицательные качества. К ним относятся:

• образование накипи, которая сложно поддается удалению;
• непригодность состава для полива растений;
• его длительное потребление способно привести к расстройствам ЖКТ.

Заморозка

Также к легким способам борьбы с общей жесткостью воды относят ее заморозку. Но здесь важно придерживаться следующих правил. Необходимое количество жидкости следует вылить в емкость, дождаться ее неполной заморозки (примерно 70 %), после чего остаток слить в банку. Оставшуюся глыбу льда следует выкинуть, так как именно в ней содержатся все вредные вещества, от которых необходимо было избавиться. Из минусов такого способа стоит отметить то, что для получения большого объема талой воды понадобится несколько литров ее для заморозки.

Реагенты спасут ситуацию

Смягчения можно добиться путем добавления в воду, содержащую вредные компоненты, таких веществ как:

• Лимонная кислота способна окислять и уничтожать известковый налет. Рекомендуется на 2 литра жидкости добавлять 5 мг.
• Пищевая сода понижает кислотность солей. Следует использовать по 5 мг на 8-10 литров воды.
• Таблетки или порошки, изготовленные специально для стиральной и посудомоечной машины. Они уменьшают концентрацию примесей.

Популярные системы фильтрации

Сегодня производители предлагают нам менее затратные по времени способы избавления от общей жесткости, которые можно приобрести в магазине и установить самостоятельно. Из них стоит выделить:

• Электромагнитные фильтры, они устанавливаются на водопроводные трубы. Под воздействием электромагнитных полей они задерживают вредные металлы и сбрасывают их в отходник.
• Обратный осмос. Это система работает с помощью специальной мембраны, она, в свою очередь, вбирает в себя вредные вещества, а воду пропускает и очищает через дополнительный фильтр. Однако использовать для питья ее не рекомендуется, так как в ней после обработки осмоса, не остается никаких полезных веществ.

• Ионообменный фильтр. Его функция заключается в способности изменять состав воды. Ионные частицы фильтра при проникновении в жидкость замещают частицы кальция и магния на частицы натрия. В итоге соединения и взаимодействия элементов при этих химических процессах, ее состав не изменяется. Такой способ очистки относится к самому практичному и безопасному.

Общая жесткость по ГОСТ

Измерение состава воды, а также наличие в ней цинка, калия и других веществ определяется по международному ГОСТ. Так, в 1989 году, по ГОСТ 4151-72, единицей измерения жесткости принят моль/м³. В 2005 году введен новый ГОСТ 520029-2003, в котором единица измерения выражается в миллиграммах.

При определении структуры жидкости, согласно ГОСТ 520029-2003, основываются на эквивалентах:

• мягкая — норма от 1 до 5 мг;
• средняя — норма от 5 до 8 мг;
• жесткая — от 10 мг и более.

Интересные факты о воде

Самая чистая вода — дождевая. Прежде чем превратиться в дождь, она испарялась. Во время парообразования, содержавшиеся в ней соли не могли испаряться, поэтому были отсеяны. Она становится жесткой, когда проходит через почву и вбирает в себя вредные составляющие из нее.

Еще в древние времена люди стали замечать различия в качестве вещей после их стирки. После одной стирки вещи оставались мягкими и приятными на ощупь, а после другой грубоватой и твердой.