Veden kovuus- tämä on yhdistelmä veden kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, jotka liittyvät siihen liuenneiden maa-alkalimetallien suolojen, pääasiassa kalsiumin ja magnesiumin (ns. "kovuussuolat") pitoisuuteen.

Kovuus suolat on erilaisia ​​ominaisuuksia. Joten kun vettä lämmitetään, osa niistä saostuu hilseen muodossa ja osa ei. Tältä pohjalta he alkoivat erota.

Saostuvia suoloja kutsutaan tilapäisen (tai irrotettavan) kovuuden suolat ja suolat, jotka eivät saostu, kun vettä lämmitetään, vakiokovuuden suolat.

Muodostuu veteen liuenneita magnesiumin ja kalsiumin sulfaatteja, klorideja ja nitraatteja vakio (tai karbonaattiton) kovuus. Ne saostuvat vasta, kun vesi on täysin haihtunut.

Väliaikainen jäykkyys jolle on tunnusomaista hiilikarbonaatti- tai bikarbonaattianionien (HCO3-) läsnäolo vedessä Ca2+-, Mg2+- ja Fe2+-kationien kanssa.

Kun vettä keitetään, bikarbonaatit hajoavat muodostaen erittäin heikosti liukenevaa kalsiumkarbonaattia, hiilidioksidia ja vettä:

Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + H2O + CO2

Yleinen kovuus koostuu pysyvästä ja väliaikaisesta.

Tässä taulukossa luetellaan tärkeimmät metallikationit, jotka aiheuttavat kovuuden, ja tärkeimmät anionit, joihin ne liittyvät.

Käytännössä strontiumilla, raudalla ja mangaanilla on niin pieni vaikutus jäykkyyteen, että ne yleensä jätetään huomiotta. Alumiini (Al3+) ja ferrirauta (Fe3+) vaikuttavat myös kovuuteen, mutta luonnollisissa vesissä esiintyvillä pH-tasoilla niiden liukoisuus ja siten "vaikutus" kovuuteen on mitätön. Samoin bariumin (Ba2+) merkityksetöntä vaikutusta ei oteta huomioon.

Veden kovuus - alkuperä

Kalsiumioneja (Ca 2+) ja magnesiumia (Mg 2+) sekä muita kovuutta aiheuttavia maa-alkalimetalleja on kaikissa mineralisoituneissa vesissä. Niitä lähde ovat luonnollisia kalkkikiven, kipsin ja dolomiitin esiintymiä. Kalsium- ja magnesium-ionit pääsevät veteen liuenneen hiilidioksidin vuorovaikutuksen seurauksena mineraalien ja muiden kivien liukenemis- ja kemiallisten rapautumisprosessien seurauksena. Näiden ionien lähteenä voivat toimia myös valuma-alueen maaperässä, pohjasedimentissä tapahtuvat mikrobiologiset prosessit sekä eri yritysten jätevedet.

Yleensä vähämineralisoiduissa vesissä vallitsee kalsiumionien kovuus (jopa 70–80 %) (vaikkakin joissakin harvinaisissa tapauksissa magnesiumkovuus voi olla jopa 50–60 %). Veden mineralisaatioasteen noustessa kalsiumionien (Ca2+) pitoisuus laskee nopeasti ja ylittää harvoin 1 g/l. Magnesiumionien (Mg2+) pitoisuus erittäin mineralisoituneissa vesissä voi olla useita grammoja ja suolajärvissä kymmeniä grammaa litrassa vettä.

Yleensä pintaveden kovuus on yleensä pienempi kuin pohjaveden kovuus. Pintavesien kovuus on alttiina havaittaville vuodenaikojen vaihteluille, saavuttaen korkeimman arvonsa yleensä talven lopulla ja alimmillaan tulvakaudella, jolloin se laimennetaan runsaasti pehmeällä sateella ja sulamisvedellä. Meri- ja valtameriveden kovuus on erittäin korkea (kymmeniä ja satoja meq/dm3).

Veden kovuus - mittayksiköt

Venäjä otti käyttöön 1. tammikuuta 2014 osavaltioiden välisen standardin GOST 31865-2012 "Vesi. Kovuuden yksikkö. Uuden GOST:n mukaan jäykkyys ilmaistaan ​​kovuusasteina (°F).

1 °F vastaa maa-alkali-alkuaineen pitoisuutta, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin 1/2 sen millimoolista litrassa (1 ° W \u003d 1 mg-ekv / l). Eri maissa käytettiin erilaisia ​​ei-systeemisiä yksiköitä (joskus edelleen käytössä) - kovuusasteita.

Muut veden kovuuden mittayksiköt hyväksytään ulkomailla, näiden yksikköjen suhde on esitetty taulukossa:

1 ° W = 20,04 mg Ca 2+ tai 12,15 Mg 2+ 1 dm 3:ssa vettä;
1°DH = 10 mg CaO 1 dm3:ssa vettä;
1°Clark = 10 mg CaC03:a 0,7 dm3 vedessä;
1°F = 10 mg CaC03:a 1 dm3:ssa vettä;
1 ppm \u003d 1 mg CaCO 3 1 dm 3:ssa vettä.

Kovuuden numeeriset arvot mitattuna mg-ekv/l, mol/m 3 ja °F ovat merkintäeroista huolimatta samat keskenään.

Kokonaiskovuuden arvon mukaan luonnonvedet jaetaan ryhmiin:

• erittäin pehmeä vesi (0-1,5 meq/l)
• pehmeä vesi (1,5–4 mg-ekv/l)
• keskikova vesi (4-8 mg-ekv/l)
• kova vesi (8-12 meq/l)
• erittäin kova vesi (yli 12 meq/l).

Venäjän säädösasiakirjat (SanPiN 2.1.4.1074-01 ja GN 2.1.5.1315-03) juomavedestä säätelevät:
kalsium - standardia ei ole vahvistettu; magnesium - enintään 50 mg / l; kovuus - enintään 7 ° W.

Veden kovuus muistetaan ensisijaisesti kalkkikiven ja vedenpehmennyslaitteen avulla - laitteella, jonka tulee kestää kovaa vettä ja estää kalkin muodostuminen.

Tarkemmin veden kovuudesta puhumme veden kovuudesta kemian suhteen, veden kovuustyypeistä, veden kovuuden yksiköistä (myös eri maissa). Mieti, mistä veden kovuus tulee ja miten kovuus vaikuttaa veden laatuun.

Ensin vähän ehdoista. Artikkelissa mainitaan usein sanat "kationit" ja "anionit". Kationit ja anionit ovat positiivisesti ja negatiivisesti varautuneita ioneja. Ja hän(antiikin Kreikan ἰόν - menossa) - sähköisesti varautunut hiukkanen, joka muodostuu yhden tai useamman elektronin katoamisen tai lisäyksen seurauksena. Vastaavasti, jos häviö on, niin hiukkasen varaus on positiivinen. Kiinnittyessä hiukkasen varaus on negatiivinen (koska elektronilla on ainutlaatuisen negatiivinen varaus).

Veden kovuus kemiallisesti

Veden kovuuden käsite yhdistetään yleensä kalsiumkationeihin (Ca 2+) ja vähäisemmässä määrin magnesiumiin (Mg 2+). Itse asiassa kaikki kaksiarvoiset kationit vaikuttavat kovuuteen jossain määrin. Ne ovat vuorovaikutuksessa anionien kanssa muodostaen yhdisteitä (kovuussuoloja), jotka voivat saostua. Yksiarvoisilla kationeilla (esimerkiksi natrium Na+) ei ole tätä ominaisuutta.

Tässä taulukossa luetellaan tärkeimmät metallikationit, jotka aiheuttavat kovuuden, ja tärkeimmät anionit, joiden kanssa ne yhdistyvät.

Käytännössä strontiumilla, raudalla ja mangaanilla on sellaisia vähän vaikutusta että niitä yleensä laiminlyödään. Alumiini (Al 3+) ja ferrirauta (Fe 3+) vaikuttavat myös kovuuteen, mutta luonnonvesien pH-tasoilla niiden liukoisuus ja siten "osuus" kovuuteen on mitätön. pieni. Samoin bariumin (Ba 2+) merkityksetöntä vaikutusta ei oteta huomioon.

Veden kovuuden lajikkeet.

Veden kovuustyyppejä on seuraavanlaisia:

Yleinen kovuus. Se määräytyy kalsium- ja magnesium-ionien kokonaispitoisuuden perusteella. Se on karbonaattisen (väliaikainen) ja ei-karbonaattisen (pysyvän) kovuuden summa.

Karbonaatin kovuus. Se määräytyy vedessä olevien kalsiumin ja magnesiumin bikarbonaattien ja karbonaattien (pH > 8,3) perusteella. Tämän tyyppinen kovuus eliminoituu lähes kokonaan, kun vettä keitetään, ja siksi sitä kutsutaan väliaikaiseksi kovuudeksi. Kun vettä kuumennetaan, bikarbonaatit hajoavat hiilihapon muodostuessa ja kalsiumkarbonaatin ja magnesiumhydroksidin saostuessa.

Ei-karbonaattinen kovuus. Se johtuu vahvojen happojen (rikki-, typpi-, kloorivety-) kalsium- ja magnesiumsuoloista, eikä se poistu keittämällä (vakiokovuus).

Veden kovuuden mittayksiköt.

Maailmankäytännössä käytetään useita jäykkyyden mittayksiköitä, jotka kaikki korreloivat tietyllä tavalla keskenään. Venäjällä Gosstandart määrittää moolin kuutiometriä kohden (mol / m 3) veden kovuuden yksikkönä. Ukrainassa käytetään sekä mol / m 3 että mg-eq / l (milligrammaekvivalentti litrassa). Numeerisesti nämä arvot ovat samat. Muuten, l ja dm 3 ovat sama asia, litra ja kuutiometri.

Lisäksi kovuusyksiköitä, kuten saksalaisia ​​asteita (d o , dH), ranskalaisia ​​asteita (f o), amerikkalaisia ​​asteita, ppm CaCO 3, käytetään laajalti eri maissa.

Näiden jäykkyysyksiköiden suhde on esitetty seuraavassa taulukossa:

merkintä:

1. Yksi saksalainen aste vastaa 10 mg/dm 3 CaO tai 17,86 mg/dm 3 CaCO 3 vedessä.
2. Yksi ranskalainen aste vastaa 10 mg/dm 3 CaCO 3:a vedessä.
3. Yksi amerikkalainen aste vastaa 1 mg/dm 3 CaCO 3 vedessä.

Jotta et vaivaudu manuaalisiin muunnoksiin, voit luoda levyn kovuusyksiköiden muuntamista varten. Joka muuten voit ladata linkistä Veden kovuusyksikkömuunnostaulukko.

Mistä veden kovuus tulee?

Kalsiumioneja (Ca 2+) ja magnesiumia (Mg 2+) sekä muita kovuutta aiheuttavia maa-alkalimetalleja on kaikissa mineralisoituneissa vesissä. Niitä lähde ovat luonnollisia kalkkikiven, kipsin ja dolomiitin esiintymiä. Kalsium- ja magnesium-ionit pääsevät veteen liuenneen hiilidioksidin vuorovaikutuksen seurauksena mineraalien ja muiden kivien liukenemis- ja kemiallisten rapautumisprosessien seurauksena. Näiden ionien lähteenä voivat toimia myös valuma-alueen maaperässä, pohjasedimentissä tapahtuvat mikrobiologiset prosessit sekä eri yritysten jätevedet.

Veden kovuus vaihtelee suuresti ja vesiluokituksia on monenlaisia ​​sen kovuuden mukaan. Alla olevassa taulukossa on neljä esimerkkiä luokittelusta. Kaksi luokitusta venäläisistä lähteistä - hakuteoksesta "Ympäristön tilan hydrokemialliset indikaattorit" ja yliopistojen oppikirjasta "Vedenkäsittely". Ja kaksi on ulkomailta: Saksan standardointiinstituutin jäykkyysstandardit (DIN 19643) ja Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (USEPA) vuonna 1986 hyväksymä luokitus.

Taulukko havainnollistaa selvästi paljon "kovempaa" lähestymistapaa jäykkyysongelmaan ulkomailla. Eikä ilman syytä, kuten alla kerrotaan.

Yleensä vähämineralisoiduissa vesissä vallitsee kalsiumionien kovuus (jopa 70–80 %) (vaikkakin joissakin harvinaisissa tapauksissa magnesiumkovuus voi olla jopa 50–60 %). Veden mineralisaatioasteen noustessa kalsiumionien (Ca 2+) pitoisuus laskee nopeasti ja ylittää harvoin 1 g/l. Magnesiumionien (Mg 2+) pitoisuus erittäin mineralisoituneissa vesissä voi olla useita grammoja ja suolajärvissä kymmeniä grammaa litrassa vettä.

Yleensä pintaveden kovuus on yleensä pienempi kuin pohjaveden kovuus. Pintavesien kovuus on alttiina havaittaville vuodenaikojen vaihteluille, saavuttaen korkeimman arvonsa yleensä talven lopulla ja alimmillaan tulvakaudella, jolloin se laimennetaan runsaasti pehmeällä sateella ja sulamisvedellä. Meri- ja valtameriveden kovuus on erittäin korkea (kymmeniä ja satoja meq/dm3).

Miten kovuus vaikuttaa veden laatuun

Juomaveden käytön kannalta sen hyväksyttävyys kovuuden suhteen voi vaihdella merkittävästi paikallisten olosuhteiden mukaan. Kalsiumionin makukynnys on (mg-ekvivalentteina) 2-6 meq/l vastaavasta anionista riippuen, ja magnesiumin makukynnys on vielä matalampi. Joissakin tapauksissa kuluttajat voivat hyväksyä veden, jonka kovuus on yli 10 meq/l. Korkea kovuus huonontaa veden aistinvaraisia ​​ominaisuuksia ja antaa sille katkeran maun. ja sillä on negatiivinen vaikutus ruoansulatuselimiin.

Maailman terveysjärjestö ei tarjoa mikä tahansa suositeltu kovuusarvo terveysvaikutusten osoittamiseksi. WHO:n materiaaleissa todetaan, että vaikka useissa tutkimuksissa on havaittu tilastollisesti käänteinen yhteys juomaveden kovuuden ja sydän- ja verisuonitautien välillä, saatavilla olevat tiedot ei tarpeeksi päätellä tämän suhteen kausaalista luonnetta. Samalla tavalla, ei ole selvästi todistettu että pehmeä vesi vaikuttaa negatiivisesti ihmiskehon mineraalitasapainoon.

Kuitenkin pH:sta ja emäksisyydestä riippuen vesi, jonka kovuus on yli 4 mekv/L, voi aiheuttaa kuonan ja kalkkikerrostuman (kalsiumkarbonaatti) kertymistä vedenjakelujärjestelmään, erityisesti kuumennettaessa. Tästä syystä Kattilavalvonnan normit asettavat erittäin tiukat vaatimukset kattiloiden syöttämiseen käytettävän veden kovuudelle (0,05-0,1 mg-ekv / l).

Lisäksi kun kovuussuolat ovat vuorovaikutuksessa pesuaineiden (saippua, pesujauheet, shampoot) kanssa, muodostuu "saippuakuonaa" vaahdon muodossa. Tämä ei johda vain huomattavaan pesuaineiden hukkaan. Kuivumisen jälkeen tällainen vaahto jää plakin muodossa putkistoon, alusvaatteisiin, ihmisen ihoon ja hiuksiin (monien tuntema "kovien" hiusten epämiellyttävä tunne). Näiden toksiinien suurin negatiivinen vaikutus ihmiseen on se, että ne tuhoavat luonnollisen rasvakalvon, joka on aina normaalin ihon peitossa ja tukkii sen huokoset.

Merkki tällaisesta negatiivisesta vaikutuksesta on puhtaasti pestyn ihon tai hiusten tyypillinen "natise". Osoittautuu, että ärsyttävä "saippuamainen" tunne, jota jotkut ihmiset kokevat pehmeän veden käytön jälkeen, on merkki siitä, että ihoa suojaava rasvakalvo on turvallinen ja terve. Hän on se, joka liukuu. Muuten joudut käyttämään rahaa voiteisiin, pehmentäviin ja kosteuttaviin voiteisiin ja muihin temppuihin palauttaaksesi ihon suojan, jonka luonto on jo meille antanut.

Samalla on tarpeen mainita kolikon toinen puoli. Pehmeällä vedellä, jonka kovuus on alle 2 meq/l, on alhainen puskurointikyky (emäksisyys) ja sillä voi pH-tasosta ja useista muista tekijöistä riippuen olla lisääntynyt syövyttävä vaikutus vesiputkiin. Siksi useissa sovelluksissa (erityisesti lämpötekniikassa) on joskus tarpeen suorittaa erityinen vedenkäsittely, jotta saavutetaan optimaalinen suhde veden kovuuden ja sen syövyttävyyden välillä.

Täällä opimme lisää veden kovuudesta. On vielä päätettävä, kuinka taistella 🙂

Ihminen on 70-80 % vettä, joka on tärkein liuotin. Sen avulla happea, entsyymejä, hormoneja, suoloja kuljetetaan kehossa. Tässä suhteessa veden kemiallinen koostumus tulee erityisen tärkeäksi: mitä enemmän se sisältää epäpuhtauksia, sitä huonommin se liuottaa hyödyllisiä aineita.

Luonnosta ei löydy täysin puhdasta vettä. Muiden makro- ja mikroelementtien kanssa kosketuksissa se on rikastettu erilaisilla mineraaleilla, erityisesti kalsium- ja magnesiumsuoloilla. Niiden sisältö määrää sellaisen ominaisuuden kuin kovuuden: mitä enemmän vedessä on kalsium- ja magnesiumsuoloja, sitä kovempaa se on.

Maassamme veden kovuus ilmaistaan ​​milligrammaekvivalentteina litrassa (mg-eq / l). Erittäin pehmeä vesi - jopa 1,5 mg-ekv / l, pehmeä - 1,5 - 4 mg-ekv / l, keskikovuus vesi - 4 - 8 mg-ekv / l, kova - 8 - 12 mg-ekv/ l ja erittäin kova - yli 12 mg-ekv/l. Keskitetyn vesihuollon sallittu veden kovuuden raja on 7 mg-ekv/l.

On todistettu, että kovalla vedellä on negatiivinen vaikutus kehoon. Vuorovaikutuksessa saippuan kanssa muodostuu "saippuakuonaa", jotka eivät huuhtoudu pois iholta, tuhoavat luonnollisen rasvakalvon, joka suojaa ikääntymiseltä ja haitallisilta ilmastotekijöiltä, ​​tukkivat huokoset, muodostavat mikroskooppisen kuoren hiuksiin aiheuttaen näin ihottumaa, kutinaa. , kuivuus, hilse, kuorinta. Iho ei vain vanhene ennenaikaisesti, vaan myös tulee herkäksi ärsytyksille ja alttiiksi allergisille reaktioille.

Korkea kovuus huonontaa juomaveden aistinvaraisia ​​ominaisuuksia antaen sille katkeran maun ja vaikuttaa negatiivisesti ruoansulatuselimiin. Kalsium- ja magnesiumsuolat, jotka yhdistyvät ruoasta saamiemme eläinproteiinien kanssa, asettuvat ruokatorven, mahalaukun, suoliston seinämille, vaikeuttavat niiden peristaltiikkaa (supistumista), aiheuttavat dysbakterioosia, häiritsevät entsyymejä ja lopulta myrkyttävät kehon. Jatkuva kohonneen veden käyttö johtaa mahalaukun liikkuvuuden vähenemiseen ja suolojen kertymiseen kehoon.

Sydän- ja verisuonijärjestelmä kärsii liiallisesta vedestä, joka on täynnä kalsiumia ja magnesiumia. Kovan veden pitkäaikainen käyttö on täynnä nivelsairauksia (niveltulehdus, polyartriitti), kivien muodostumista munuaisissa ja sappiteissä.

Sen lisäksi, että kova vesi vaikuttaa negatiivisesti terveyteen, se tuo myös paljon ongelmia jokapäiväiseen elämään. Se ei ole toivottavaa astioiden ja pyykin pesussa - astiat tylsistyvät ja kankaat kuluvat nopeasti. Valtavia vahinkoja aiheutuu kodinkoneille: boilereille, pesukoneille ja astianpesukoneille, vedenkeittimelle ja kahvinkeittimelle. Lämmityselementteihin kertyneet kalsium- ja magnesiumsuolat muodostavat kovia kalkkikerrostumia (hilseä) ja saavat laitteen melko pian pois toiminnasta.

Kovan veden jäljet ​​näkyvät paljaalla silmällä: putkiin, putkiin, lämmitysjärjestelmään, kodinkoneisiin ilmestyy valkoinen pinnoite, pesuaineiden kulutus kasvaa, saippua "käpristyy" pesun ja pesun aikana, iholle muodostuu vaahtoavia kuonaa ja pinnat.

Joillakin Mari Elin tasavallan alueilla juomavedelle on ominaista luonnollinen korkea kovuus. Yleiskovuuden suhteen poikkeavat näytteet havaitsevat terveyslääkärit osana sosiaali- ja hygieniaseurantaa valvonta- ja valvontatoimien sekä kansalaisten vetoomusten käsittelyn yhteydessä.

Asiaankuuluvien resursseja toimittavien organisaatioiden tulee puhdistaa vesi ennen kuin toimittavat sen väestölle.

Valitukset juomaveden riittämättömästä laadusta voidaan osoittaa Rospotrebnadzorin toimistolle Mari Elin tasavallassa.

Tavallinen vesi ei koostu pelkästään vety- ja happiatomeista, vaan se sisältää myös suuren määrän erilaisia ​​epäpuhtauksia. Epäpuhtauksien esiintyminen määrää veden kovuuden, ja mittayksiköt (°F - kovuusaste) osoittavat, kuinka paljon tämä indikaattori ylittää sallitut rajat.

Veden kovuuden on määritettävä paitsi tietoliikennettä tekevien insinöörien, myös tavallisten ihmisten arkielämässä. Jos käytämme vedenkeitintä tai pesukonetta, jossa on vedenlämmitystoiminto, kaikki tämä voi epäonnistua, jos tämä luku on liian korkea. Et todennäköisesti pysty edes liuottamaan saippuaa hyvin sellaiseen veteen.

Tässä artikkelissa kuvataan yksityiskohtaisesti vesijohtoveden kovuustason määrittäminen sekä menetelmät korkean epäpuhtauspitoisuuden käsittelemiseksi.

Kova ja pehmeä vesi - mitä eroa on?

Vedessä olevan suolan määrään vaikuttaa siihen liuenneiden kalsium- ja magnesiumalkuaineiden läsnäolo. Tätä indikaattoria voi myös lisätä merkittävästi rautahydraatin läsnäolo, jonka pitoisuus arteesisissa vesissä on joskus liiallinen.

Jos tällaiset epäpuhtaudet sisältävät pienen määrän, sitä kutsutaan "pehmeäksi". Tämä indikaattori jaetaan yleensä kolmeen luokkaan:

• Pehmeä.
• Keskiverto.
• Jäykkä.

pehmeä olen sade tai tislattu neste. Tällaisessa vedessä ei käytännössä ole mineraaliepäpuhtauksia.

Useimmissa tapauksissa se voidaan saada myös pitkäaikaisen keittämisen tai erityisten kemikaalien lisäämisen seurauksena.

Keskikokoinen- esiintyy useimmiten vesijohtojärjestelmissä sekä lähde- ja arteesisissa vesissä.

Jäykkä- tähän luokkaan kuuluvat meret, valtameret sekä vesi, joka virtaa kivikerroksista, joissa on runsaasti mineraaliesiintymiä. Siihen voidaan liuottaa suuri määrä suoloja. Prosentteina laskettuna suolapitoisuus voi olla jopa 33 % kokonaistilavuudesta.

Harkitse jäykkyyden tyyppejä

Tämä indikaattori jaetaan yleensä seuraaviin luokkiin.

• Vakio - on vakioindikaattori, joka riippuu sulfaattien ja kloridien pitoisuudesta.
• Väliaikainen - kalsium- ja mvuoksi. Tämän tyyppinen kovuus sai nimensä kyvystä neutraloitua lähes kokonaan kiehumisen seurauksena.
• Kokonaisjäykkyys saadaan laskemalla yhteen vakion ja tilapäisen indikaattorit.

Jotta voit määrittää tämän indikaattorin tarkasti, sinun on tiedettävä, mitkä mittayksiköt tämä voidaan tehdä.

Jäykkyysyksiköt

Kovuustason oikeaa laskemista varten on tarpeen määrittää kalsium- ja magnesiumkationien pitoisuus. Tällä hetkellä tämä indikaattori on määritelty seuraavissa mittayksiköissä:

• Mooli/m3 (mol kuutiometrissä) - käytössä Venäjällä vuoteen 2014 asti.
• °Ж (kovuusaste) - tätä mittayksikköä on käytetty Venäjällä vuodesta 2014 lähtien.
• dH (saksan aste) - Euroopan maissa käytetty mittayksikkö.
• fo (ranskalainen tutkinto) - käytössä myös Euroopan maissa.
• ppm CaCO3 (US-aste) on Pohjois-Amerikan osavaltioissa käytetty yksikkö.

On huomattava, että maassamme kokonaiskovuuden mol / m3 ilmaisua on käytetty vasta vuodesta 1952. Siihen asti laskelmat suoritettiin asteina, jotka olivat yhtä suuria kuin nykyaikainen saksalainen tutkinto.

Vuodesta 2014 lähtien Venäjällä on ollut voimassa kansainvälinen kovuuden laskentastandardi, joka ilmaistaan ​​asteina (°F). Yksi aste on yhtä suuri kuin 1/2 millimoolia litrassa nestettä, joten aineen pitoisuustasoa nesteessä ei ole vaikea laskea.

Veden kovuuden syyt

Veden kierron aikana luonnossa neste muuttuu höyryksi ja nousee yläilmakehään. Kondensoitumisen jälkeen se saostuu sateen muodossa eikä sisällä kovuuteen vaikuttavia epäpuhtauksia, mutta maankuoren kerroksen läpi kulkiessaan neste liuottaa erilaisia ​​kaliumia ja magnesiumia sisältäviä kiviä. Näillä alkuaineilla kyllästetty vesi lisää sen kovuutta. Meressä se on aina kovaa korkean natriumkloridipitoisuuden vuoksi.

Jos kalium- ja magnesium-ionien pitoisuutta on tarpeen vähentää, voidaan käyttää erilaisia ​​menetelmiä suolaepäpuhtauksien vähentämiseksi.

Menetelmät jäykkyyden poistamiseksi

Liiallisen suolapitoisuuden torjumiseksi käytetään seuraavia menetelmiä:

Mikä tahansa ehdotetuista vedenpehmennysmenetelmistä antaa sinun selviytyä tämän indikaattorin korkeasta tasosta, mutta kemiallista menetelmää ei yleensä käytetä juomaveden puhdistamiseen suoloista.

Miten kovuus vaikuttaa veden laatuun

Juomaveden kovuus vaikuttaa ennen kaikkea sen makuun. Kalsiumionien makukynnys juomavedessä on 2-6 mg-ekv/l. Magnesiumionien makukynnys on paljon alhaisempi, joten miellyttävimpänä juomavedenä pidetään sitä, jossa tämä indikaattori on 1,6 - 3 mg-ekv / l.

Joissakin tapauksissa juomavetenä voidaan käyttää vettä, jonka kovuus on jopa 10 mg-ekv/l, mutta sen pitkäaikainen käyttö voi vaikuttaa haitallisesti ihmisten terveyteen. Liian kova vesi ei ole toivottavaa käytettäväksi nestemäisissä lämmityslaitteissa. Vedenkeittimissä, kattiloissa, pesukoneissa ja astianpesukoneissa on välttämättä lämmityselementti, joka "hankii" saostumia mahdollisimman lyhyessä ajassa, ja nesteen lämmitysprosessi on vähemmän tehokas.

Sähkölämmittimen pitkäaikainen käyttö, jossa on merkittävä kalkkikerros, johtaa elementin ylikuumenemiseen ja sen epäonnistumiseen. Onneksi kalkinpoistoon riittää, että liuotetaan 2 pussia sitruunahappoa 1 litraan vettä ja keitetään vedenkeitin tai muu vedenlämmitin hyvin. Huuhtele sen jälkeen laite huolellisesti ja käytä sitä edelleen aiottuun tarkoitukseen.

Katso video

Myös veden suuri suolapitoisuus vaikuttaa negatiivisesti pesuprosessiin. Pesuaineen liuotus veteen, jossa on runsaasti kalium- ja magnesiumioneja, johtaa liialliseen vaahdon muodostumiseen. Vaahto edistää plakin muodostumista pesukoneen elementteihin, mikä voi myös vaikuttaa haitallisesti joidenkin tämän kodinkoneen osien suorituskykyyn.

Vaikutukset ihmisten terveyteen

Kovan veden pitkäaikaisessa käytössä ihmiskehossa havaitaan vakavia poikkeamia normista, jotka ilmenevät ensisijaisesti seuraavien elinten työssä:

1. Ruoansulatuskanava (GIT)- kun kovan veden muodostavat suolat yhdistetään eläinrasvojen kanssa, muodostuu rasvahapposuoloja, jotka ympäröivät mahalaukun ja suoliston seinämiä ja estävät normaalin käymisen ja estävät merkittävästi peristaltiikkaa. Tämän seurauksena kehoon kertyy haitallisia aineita ja myrkkyjä, ja kehittyy dysbakterioosi.
2. Yhteistä työtä- tietyntyyppiset ihmiskehoon tulevat suolat muodostavat epäorgaanisia aineita, jotka lopulta syrjäyttävät nivelnesteen nivelistä. Tämän korvauksen seurauksena nivelet peittyvät kiteillä, jotka aiheuttavat voimakasta kipua liikkuessaan. Kovan veden pitkäaikainen käyttö voi johtaa niveltulehdukseen ja moniniveltulehdukseen.
3. Sydän- ja verisuonijärjestelmä- Kun juomaveden kovuus kasvaa merkittävästi, sydämen työ huononee vakavan rytmihäiriön ilmenemiseen asti.
4. Ihon kunto Kova vesi johtaa ihon ennenaikaiseen ikääntymiseen. Negatiivisia vaikutuksia havaitaan sekä otettaessa nesteitä sisälle että pestäessä astioita. Kun astianpesuaine joutuu kosketuksiin kovan veden kanssa, muodostuu kalvo, joka iholle laskeutuessaan vaikuttaa kielteisesti epidermiksen ylempiin kerroksiin pitkään.
5. Munuaiskivien muodostuminen- Tämä lausunto on myytti, joka on kumottu tiedemiesten työn ansiosta. Kiven muodostumisprosessi ei riipu juomaveden laadusta. Munuaiskivet muodostuvat pääasiassa kalsiumin puutteen vuoksi kehossa. Tämän elementin puutteen seurauksena se huuhtoutuu ulos luista ja kerääntyy virtsajärjestelmään.

Katso video

Kaikki nämä sairaudet ja sairaudet voidaan välttää käyttämällä monivaiheista vedensuodatusta. Tällaisten laitteiden käyttö ei maksa liikaa, mutta erilaisten patologioiden hoito voi maksaa huomattavia summia.

Menetelmät veden kovuuden määrittämiseksi

Kovan veden kielteisten vaikutusten välttämiseksi terveyteen sekä lämmityslaitteiden käyttöiän pidentämiseksi on tarpeen määrittää nesteeseen liuenneiden kalium- ja magnesiumsuolojen likimääräinen määrä. Sen makuun saaminen on varsin ongelmallista, koska muutokset voidaan havaita tällä tavalla vain tietyn arvon ylittyessä.

Voit määrittää kotona korkean kalium-, magnesium- ja natriumsuolojen pitoisuuden käyttämällä seuraavia menetelmiä:

• Yritä liuottaa saippuaa veteen, jos vaahtoa ei muodostu, vesi on erittäin kovaa eikä sitä tule käyttää.
• Jos vedenkeittimeen ja muihin laitteisiin muodostuu suuri määrä kalkkia lyhyessä ajassa, vesi ylittää ehdottomasti tämän arvon turvalliset arvot.
• Indikaattoriliuskojen avulla voit määrittää nesteen suolojen määrän tarkemmin, mutta tämä menetelmä vaatii pieniä taloudellisia kustannuksia. Kokeen suorittamiseksi riittää, että lasket indikaattorinauhan veteen muutamaksi sekunniksi ja verrataan minuutin kuluttua sen väriä ohjeiden taulukkoon.

Katso video

Johtopäätös

On erittäin tärkeää tietää, minkä kovuuden vettä käytetään juomiseen, samoin kuin lämmityskattiloissa ja muissa vedenlämmittimissä. Kotona suoritettaessa ei aina tarvitse käyttää tarkkoja mittayksiköitä.

Päinvastoin kemianteollisuudessa ja muilla korkean teknologian aloilla sinun on tiedettävä veteen liuenneiden suolojen määrä milligrammaan asti, jotta voit käyttää mitä tahansa tässä artikkelissa ehdotettua indikaattorin yksikköä määrittääksesi ja jos tarvittaessa vähennä suolojen määrää vedessä.

Katso video

merkinnät

Veden kovuusaste määräytyy vedessä olevien ionien mukaan kalsium (Ca 2+), magnesium (Mg 2+), strontium (Sr 2+), barium (Ba 2+), rauta (Fe 2+), mangaani (Mn 2+). Lisäksi kalsium- ja magnesium-ionien pitoisuus ylittää merkittävästi muiden lueteltujen ionien pitoisuudet yhteensä. Siksi Venäjällä on tapana määrittää kovuuden arvo vedessä olevien kalsium- ja magnesium-ionien summana ilmaistuna milligrammaekvivalentteina litrassa (mg-eq / l). Yksi mekv/l vastaa pitoisuutta 20,04 mg Ca 2+ tai 12,16 mg Mg 2+ litrassa vettä.

Kovuus on karbonaattia (väliaikainen, poistuu keittämällä) ja ei-karbonaattia (pysyvä). Karbonaattikovuus johtuu kalsium- ja magnesiumbikarbonaattien läsnäolosta vedessä, ei-karbonaattikovuus johtuu näiden metallien sulfaattien, kloridien, silikaattien, nitraattien ja fosfaattien läsnäolosta.

Väliaikaiseksi kovuudeksi kutsutaan, koska keitettäessä kalsium- ja magnesiumbikarbonaatit hajoavat ja saostuvat karbonaattien muodossa. Tämän prosessin kemiallinen reaktio on seuraava:

Ca(HCO 3) 2 - t o C → CaCO 3↓ + H 2 O + CO 2
Mg(HCO 3) 2 - t o C → CaCO 3↓ + H 2 O + CO 2

Tuloksena oleva sakka muodostaa plakin (ns. kalkin) niiden astioiden seinille, joissa vettä keitetään. Kiehumisen ja hiilivetyjen saostumisen jälkeen vesi pehmenee.

Jatkuva kovuus johtuu sulfaattien, kloridien, silikaattien ja joidenkin muiden kalsiumin ja magnesiumin suolojen stabiilien kemiallisten yhdisteiden läsnäolosta vedessä, jotka eivät saostu eivätkä poistu keitettäessä. Väliaikaisen ja pysyvän kovuuden summa antaa veden kokonaiskovuuden.

Veden yleinen kovuus, standardit

Maailmanlaajuinen juomaveden laadunvalvontakäytäntö (Maailman terveysjärjestön (WHO) standardit, Euroopan unionin (EU) standardit, ISO-standardit sekä USA:n standardit) ei standardoi juomaveden kovuutta - vain erikseen veden pitoisuutta. kalsium- ja magnesiumioneja vedessä. Venäjän standardien () mukaan kovuus ei saa ylittää 7 mg-eq / l. Mitä tapahtuu, kun tämä arvo ylittyy? Osoittautuu, että kun veden kovuus on yli 7 mg-ekv/l, putkien liikakasvu kalkkikerrostumilla kasvaa merkittävästi, mikä lyhentää niiden käyttöikää ja lisää käyttökustannuksia. Ja erittäin alhaisella veden kovuudella se saa voimakkaita syövyttäviä ominaisuuksia. Muovin ja metallimuovin aktiivinen käyttö viime vuosina mahdollistaa pehmeän veden käytön rajoitusten poistamisen.

Yleinen veden kovuus, luokitukset

Luonnonveden luokitukset kovuusasteen mukaan vaihtelevat eri maissa, ja ne voidaan myös jakaa alaryhmiin veden käyttötarkoituksen mukaan.

Yleisin luokitus on seuraava:

Amerikkalaisen luokituksen mukaan juomavettä pidetään "pehmeänä", kun kovuussuolojen pitoisuus on alle 2 mg-ekv / l, normaali - 2 - 4 mg-ekv / l, kova - 4 - 6 mg-ekv. / l, ja erittäin kova - yli 6 meq/l. On huomattava, että tällainen luokitus koskee juomavettä. Lämminvesijärjestelmissä ja lämmityselementtien kanssa kosketuksissa olevan veden on oltava pehmeämpää järjestelmän normaalin toiminnan kannalta. Täällä et voi tehdä ilman asennusta, erityisesti -. Samanaikaisesti, jos vesi tulee yksityisestä kaivosta, on todennäköistä, että alustava tarvitaan.

Pesuainejätteet

Kovassa vedessä tavallisesta saippuasta (kalsiumionien läsnä ollessa) muodostuu saippuakuonaa - liukenemattomia yhdisteitä, joilla ei ole hyödyllisiä toimintoja. Ja ennen kuin veden kaikki kalsiumin kovuus on poistettu tällä tavalla, vaahdon muodostuminen ei ala. Pesuainehävikki on huomattava. Kuivumisen jälkeen tällaiset saippuakuonat jäävät plakin muodossa putkistoihin, liinavaatteisiin, ihmisen ihoon ja hiuksiin (monien tuntema epämiellyttävä "kovien" hiusten tunne).

Negatiivinen vaikutus kudoksiin

Kova vesi ei sovellu pesuun ja pesuun. Miksi? Kun saippua tai jauhe joutuu kosketuksiin kovan veden kanssa, kovuussuolojen kationeja (Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+) reagoivat rasvahappoanionien kanssa, jotka ovat osa saippuaa ja muodostavat huonosti liukenevia yhdisteitä, kuten kalsiumstearaattia Ca (C 17 H 35 COO) 2. Nämä kerrostumat tukkivat vähitellen kankaan huokoset ja se lakkaa päästämästä ilmaa ja kosteutta läpi, kuiduista tulee karkeita ja joustamattomia. Tuotteen värit haalistuvat ja saavat harmaankeltaisen sävyn. Kankaan pinnalle asettuneet "kalkkisaippuat" vievät sen lujuuden.

Ihoärsytys

Kun ”kovuushiutaleet” joutuvat ihmisen iholle, luonnollinen rasvakalvo tuhoutuu, mikä suojaa ihoa ympäristön haitallisilta vaikutuksilta, ja huokoset tukkeutuvat. Merkki tällaisesta kielteisestä vaikutuksesta on ihon tai hiusten tyypillinen "natise", joka ilmenee suihkun jälkeen. Itse asiassa "saippuaisuus", joka aiheuttaa ärsytystä joillakin ihmisillä pehmeän veden käytön jälkeen, on varma merkki siitä, että ihoa suojaava rasvakalvo on turvallinen ja ehjä. Hän on se, joka liukuu. Tai käytä kovaa vettä ja kompensoi pinnoitteen rikkoutuminen voiteet, pehmentävät ja kosteuttavat voiteet ja muut temput palauttamaan ihon suojan, jonka luonto on jo antanut meille.

Lyhentynyt laitteiden käyttöikä

Kun vettä, jonka kovuus on yli 4 mg-ekv / l, kuumennetaan korkean alkalisuuden ja pH-tason taustalla, kalsiumkarbonaatti saostuu intensiivisesti hilseen muodossa (putket "kasvavat yli", lämmitykseen muodostuu valkoinen pinnoite elementit). Siksi Kotlonadzorin normit normalisoivat kattiloiden syöttämiseen käytettävän veden kovuusindeksin arvon (0,05–0,1 mg-ekv/l). Monissa teollisissa prosesseissa kovuussuolat voivat reagoida kemiallisesti muodostaen ei-toivottuja välituotteita.

Terveysvaikutus

Maailman terveysjärjestö säätelee veden kovuuden arvoja terveysvaikutusten perusteella. Järjestön materiaalien mukaan vaikka useat tilastotutkimukset ovat paljastaneet käänteisen yhteyden juomaveden kovuuden ja sydän- ja verisuonisairauksien välillä, saadut tiedot eivät vieläkään riitä määrittämään näiden ilmiöiden välistä syy-yhteyttä. Ei myöskään ole näyttöä siitä, että pehmeällä vedellä olisi negatiivinen vaikutus hivenainetasapainoon ihmiskehossa. Useat tutkimukset viittaavat siihen, että tärkeitä kivennäisaineita vedestä ihminen imeytyy erittäin vähän, ja hän saa suurimman osan niistä ruoasta.

Paikallisista olosuhteista riippuen juomaveden hyväksyttävä kovuus voi vaihdella jonkin verran. Joissakin tapauksissa kuluttaja voi hyväksyä veden, jonka kovuus on yli 10 meq/l. Kalsiumionin makukynnys (mg-ekvivalentteina) on vastaavasta anionista riippuen välillä 2-6 meq/l, ja magnesiumin makukynnys on vielä matalampi. Joten korkeakovuusvedellä voi olla katkera maku. Ja kovan veden pitkäaikainen käyttö (johon liittyy yleensä korkea kokonaismineralisaatio) johtaa ongelmiin ruoansulatuskanavassa.

mutta toisaalta

On myös huomioitava, että vedellä, jonka kovuus on alle 2 meq/l, on alhaiset puskuriominaisuudet (emäksisyys) ja pH-tasosta ja joistakin muista tekijöistä riippuen sillä voi olla lisääntynyt syövyttävä vaikutus putkien ja lämmityslaitteiden pintoihin. . Siksi joissakin tapauksissa, erityisesti kattilahuoneissa, on lisäksi suoritettava erityinen, jonka avulla on mahdollista saavuttaa optimaalinen suhde veden syövyttävyyden ja sen kovuuden välillä.