Жесткость воды: определение и измерение

Таблица жесткости воды
Есть огромное количество областей, где вопросам качества воды уделяется много внимания. Но больше всего акцентов в тех областях, где применяют пресную воду. В отличие от морской, жесткость воды – одна из главных характеристик пресной. Но при оценке состояния своей воды каждый потребитель должен понимать нюансы ее применения. Ведь воду можно пить, а можно заливать ее в аквариум. Для каждой сферы есть особенности, хоть и небольшие.
 

Как определить жесткость воды?

 
Одной из проблем работы с жесткостью является не только сложности с устранением накипи, есть еще особенности показателей. В России и на территории бывших советских республик воду определяют в миллиграммах на эквивалент литр. За границей для этого есть градусы. На сегодня есть три способа определения жесткости воды: штатовский, германский и французский. Приобретая ту или иную технику, нужно помнить об этих особенностях, и считать жестковатость в тех единицах в каких предписано по инструкции к оборудованию.
Но есть еще вода аквариумная. Потребитель не будет ходить в лабораторию проверять свою аквариумную воду. Поэтому в понятиях потребитель должен ориентироваться свободно. Ведь есть еще и минерализация, с которой тоже возникает путаница.
 
Под жестковатостью или жесткостью понимают наличие в воде катионов двух солей. Правда в это понятие иногда может вмешиваться небольшое количество солей железа, которое разбавляет кальций и магний.
В общем же известковость делиться на два вида - постоянную и временную. Причем в воде присутствует и та, и другая. Характеристика каждого вида известковости подробна расписана в таблице.
 
Общая
Постоянная
Временная
Общая сумма всех катионов в воде
Растворенные сульфаты, хлориды и некоторое количество солей жесткости (при условии слабой минерализации)
Растворенные катионы кальция и магния + гидро- и бикарбонатные анионы
 
Особенность определения постоянной жесткости воды состоит в том, что при кипячении все катионы и анионы остаются на месте, никуда не деваются. При временной идет другой процесс. Гидрокарбонаты распадаются на воду, углекислый газ и карбонат, который потом известковые отложения и формирует.
Образование углекислого газа при кипячении воды в больших количествах подразумевает, что в помещениях в обязательном порядке должна быть хорошая вентиляция. Или же оно должно хорошо проветриваться. Вся жестковатость, с которой можно бороться и которую можно устранить называется временной.
 
Тест-набор для определения жесткости воды на домуЕще один параметр известковости, на который мало обращают внимание  - соли железа. Они неустойчивы, и легко меняют форму. Если вода контактирует с кислородом, то очень быстро соли железа трансформируются в трехвалентный гидроксид. В воде появляется рыже-бурый оттенок. Чем больше примесей такого вида, тем более бурой будет вода, может появиться и железистый запах. Если такую воду прокипятить, то железистый осадок останется на стенках посуды.
 
Поскольку хозяин аквариума самостоятельно вряд ли определит состав постоянного и временного показателя, но воду для рыбок нужно поддерживать в соответствующем состоянии, то в этом случае нужно покупать специальный прибор. В таком случае определить жесткость воды будет крайне сложно без тест-комплекта. Еще вариант воспользоваться разовыми тестерами. Есть вариант воспользоваться доступными реактивами и провести анализ жесткости в домашних условиях.
 
Вторая проблема определения жесткости связана с понятиями. Такой термин, как «Минерализация» тоже подразумевает присутствие всех солей в воде.
Минерализация повыситься, если растворять в воде абсолютно любую соль. Для хорошего состояния воды в аквариуме больше всего потребители используют Натрий-Хлор. Жесткость воды – это исключительные растворенные соли двух видов. Часто аквариумисты допускают такую ошибку, как растворение обычной или специально очищенной поваренной соли в воде аквариума. По аналогии с восстановлением ионообменных картриджей, людям кажется, что так можно сделать воду мягче. Но в итоге получается только пересоленная вода. Отнюдь не полезная рыбкам. Так, что потребителям нужно помнить и не путать два схожих и связанных, но не одинаковых понятия.
 
Такой показатель, как определить общую жесткость воды, во многом определяет пользовательские качества жидкости. Она и в стирку не годиться, и в готовку, да и производственные предприятия будут от нее не в восторге. Малорастворимые соли портят все, с чем соприкасаются. Появляется твердая накипь, плохо растворяются моющие средства, КПД оборудования начинает снижаться и быстрыми темпами. Расходы же на очистки, на топливо наоборот растут в геометрической прогрессии.
 
Причем в разных местах и регионах вода может быть с разной степенью мягкости. Так, например, в Питере вода изначально мягкая, жители северной столицы могут не думать об установке фильтрующее-умягчающих устройств.
 

Способы измерения жесткости воды

 
При таком наборе недостатков измерения, с жестковатостью нужно что-то делать. Стандартные способы измерения здесь не помогут. Потому очень часто в центральных системах водоснабжения подается вода с высокой степенью солей. Общая очистка вопросам умягчения практически не уделяет внимание. На систему умягчителей, как правило, денег нет.
В последнее время, обрисовывается тенденция к улучшению такого состояния. Особенно это касается новых домов, а также новых коттеджных поселков. Там еще на стадии возведения здания разрабатывают и просчитывают систему очищения воды с уже предустановленными умягчителями. Так, что при покупке квартиры в новом доме, такой нюанс можно уточнить, чтобы потребитель потом не тратил лишних денег на систему умягчения.
Рассмотрим самые популярные способы измерения жесткости воды. Самыми популярными на сегодня остаются:
  • Физические способы;
  • Химические способы
Не все приборы однозначно популярны в каждой группе способов измерения, но есть и хедлайнеры. Это ионообменные установки и электромагнитные устройства (Акващит, например). Есть и другие способы измерения карбонатной и общей жесткости воды -  ничего не умягчать, то есть продолжать чистить поверхности. И еще один способ – попробовать получить мягкую воду своими силами.
Если ничего не делать, то и оборудование очень скоро выйдет из строя, и стенки его покроются накипью, которые придется потом долго очищать. Любая очистка означает повреждение поверхностей. На поцарапанных поверхностях новая накипь растет быстрее и плотнее. Все показатели снижаются.
 
Что касается самостоятельного измерения жесткости -.нет таких материалов, которые бы позволили бы умягчить воду, без специального оборудования. Единственный доступный материал – кремний. Когда еще даже не было никакого намека на умягчители, люди строили колодцы и облицовывали их кремниевыми камнями. Это помогало сделать воду мягче и тормозило развитие водорослей и ила. Сегодня в трубе покрытие из кремния не сделаешь.
Единственный способ измерения жесткости воды доступный потребителю – это отстаивание воды на кусочке кремния. Но это процесс долгий, да и одну кастрюлю придется отстаивать неделю. В общем, для оперативности такой вариант побороться с отвратительной водой не подойдет.
 
Самый лучший способ воспользоваться умягчителями. Если проблема с водой стоит остро в частном доме, то там возможно применение систем или установок очистки. Они стоят дороже, но зато комплексно очищают воду от всех вредных примесей. Частники ведь в большинстве случаев пользуются водой из скважины или соседнего озера.
Самым лучшим фильтрующе-умягчающим материалом является смоляной катионит. Представляет собой гелеобразную засыпку в виде шариков, содержит в себе большое количество натрия. Смолы хороши тем, что по тому же обменному принципу могут работать и с другими солями. Эту их особенность успешно эксплуатируют. Сегодня можно найти прибор с несколькими видами смоляных катионитов. При этом воду он и обезжелезивает, и умягчает. Для частных владений и небольших предприятий, такое устройство очень удобно.
Второй вариант устранить жесткость воды – купить безреагентный прибор. Вот тут еще возможен вариант самостоятельного изобретения прибора. Если человек разбирается в физике, то собрать простейший фильтр жесткой воды он может. Но это опять же время, деньги. Так что возможно только по интересу потребителя.
Основа простая. Постоянный магнит высокой мощности, процессор, который усиливает магнитное поле, корпус и два провода для обмотки на трубу. Силовые поля создают как раз через эти провода. В работе подобного устройства тоже есть особенности. Сильное поле может влиять на чувствительные приборы. Потому рядом с включенным устройством лучше не ставить радиоприемники и не говорить по мобильному устройству.
 
Второй способ измерить жесткость воды - магнитные поля лучше работают с чистыми поверхностями. Потому перед монтажом лучше трубу прочистить от старой накипи, или сделать профилактическую промывку.
То есть, справится с известковостью сегодня под силу любому. Нужно только четко определить, сколько градусов ее в воде и выбрать соответствующий по мощности прибор. Для этого и существуют профессиональные специалисты.