Вода
Вода это жизнь
Будьте с нами в:

Мягкая вода и жёсткая вода

Жёсткость воды - совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием - мягкой.

По величине общей жёсткости различают:

  • мягкую воду (до 2 мг-экв/л),
  • воду средней жёсткости (2-10 мг-экв/л),
  • жёсткую воду(более 10 мг-экв/л).

Различают также:

  • Временную жёсткость (карбонатную), образованную гидрокарбонатами. Временная жёсткость воды обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния (Са(НСО3)2; Мg(НСО3)2).
  • Постоянную жёсткость (некарбонатную), вызванную присутствием других солей. Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов Са и Мg (СаSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2).

Единицы измерения жёсткости воды

Для численного выражения жёсткости воды указывают концентрацию в ней катионов кальция и магния.

Рекомендованная единица СИ для измерения концентрации - моль на кубический метр (моль/куб.м), однако, на практике для измерения жёсткости чаще используется миллимоль на литр (ммоль/л).

В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л).

Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса делённая на валентность).

Возействие воды различной жесткости

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, хотя есть данные о том, что высокая жёсткость способствует образованию мочевых камней, а низкая - незначительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Жёсткость природных вод

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.

Жёсткость воды поверхностных источников существенно колеблется в течение года: она максимальна в конце зимы, минимальна - в период паводка (например, жёсткость волжской воды в марте - 4,3 мг-экв/л, в мае - 0,5 мг-экв/л).

В подземных водах жёсткость обычно выше (до 80-100 мг-экв/л) и меньше изменяется в течение года.

Методы устранения жёсткости воды

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 отофосфат натрия.

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).




blog comments powered by Disqus
© www.vodainfo.com, 2011. О проекте. Email: webmaster@vodainfo.com, тел.: +380633021866