Kekerasan air- ini adalah kombinasi sifat kimia dan fisik air yang terkait dengan kandungan garam terlarut dari logam alkali tanah di dalamnya, terutama kalsium dan magnesium (yang disebut "garam kekerasan").

garam kekerasan memiliki sifat yang berbeda. Jadi, ketika air dipanaskan, ada yang mengendap dalam bentuk kerak, dan ada yang tidak. Atas dasar ini, mereka mulai berpisah.

Garam yang mengendap disebut garam dengan kekerasan sementara (atau dapat dilepas);, dan garam yang tidak mengendap ketika air dipanaskan, garam dengan kekerasan konstan.

Sulfat, klorida dan nitrat magnesium dan kalsium, dilarutkan dalam air, membentuk kekerasan konstan (atau non-karbonat). Mereka mengendap hanya ketika air benar-benar menguap.

Kekakuan sementara ditandai dengan adanya dalam air bersama dengan kation Ca2+, Mg2+ dan Fe2+ dari anion hidrokarbonat atau bikarbonat (HCO3-).

Ketika air direbus, bikarbonat terurai, membentuk kalsium karbonat, karbon dioksida, dan air yang sangat sulit larut:

Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + H2O + CO2

Kekerasan umum terdiri dari permanen dan sementara.

Tabel ini mencantumkan kation logam utama yang menyebabkan kekerasan dan anion utama yang terkait dengannya.

Dalam praktiknya, strontium, besi, dan mangan memiliki efek kecil pada kekakuan sehingga biasanya diabaikan. Aluminium (Al3+) dan besi besi (Fe3+) juga berkontribusi terhadap kekerasan, tetapi pada tingkat pH yang ditemukan di perairan alami, kelarutannya, dan oleh karena itu "kontribusi" terhadap kekerasan, dapat diabaikan. Demikian pula, efek barium (Ba2+) yang tidak signifikan tidak diperhitungkan.

Kesadahan air - asal

Ion kalsium (Ca 2+) dan magnesium (Mg 2+), serta logam alkali tanah lainnya yang menyebabkan kesadahan, terdapat di semua air mineral. Mereka sumber merupakan endapan alam berupa batugamping, gipsum dan dolomit. Ion kalsium dan magnesium masuk ke dalam air sebagai akibat interaksi karbon dioksida terlarut dengan mineral dan proses pelarutan dan pelapukan kimia batuan lainnya. Proses mikrobiologi yang terjadi di tanah di daerah tangkapan air, di sedimen dasar, serta air limbah dari berbagai perusahaan juga dapat berfungsi sebagai sumber ion ini.

Biasanya, di perairan bermineral rendah, kesadahan karena ion kalsium berlaku (hingga 70%-80%) (walaupun dalam beberapa kasus yang jarang terjadi, kesadahan magnesium dapat mencapai 50-60%). Dengan peningkatan derajat mineralisasi air, kandungan ion kalsium (Ca2+) turun dengan cepat dan jarang melebihi 1 g/l. Kandungan ion magnesium (Mg2+) di perairan yang sangat termineralisasi dapat mencapai beberapa gram, dan di danau garam - puluhan gram per liter air.

Secara umum, kesadahan air permukaan umumnya lebih rendah dari kesadahan air tanah. Kekerasan air permukaan tunduk pada fluktuasi musiman yang nyata, biasanya mencapai nilai tertinggi pada akhir musim dingin dan terendah selama periode banjir, ketika banyak diencerkan dengan hujan lembut dan air yang meleleh. Air laut dan samudera memiliki kesadahan yang sangat tinggi (puluhan dan ratusan meq/dm3).

Kesadahan air - satuan pengukuran

Pada 1 Januari 2014, Rusia memperkenalkan standar antarnegara bagian GOST 31865-2012 “Air. Satuan kekerasan Menurut GOST baru, kekakuan dinyatakan dalam derajat kekerasan (°F).

1 °F sesuai dengan konsentrasi unsur alkali tanah, secara numerik sama dengan 1/2 milimolnya per liter (1 ° W \u003d 1 mg-eq / l). Di berbagai negara, berbagai unit non-sistemik digunakan (kadang-kadang masih digunakan) - tingkat kekerasan.

Unit pengukuran kesadahan air lainnya diterima di luar negeri, rasio unit-unit ini disajikan dalam tabel:

1 ° W \u003d 20,04 mg Ca 2 + atau 12,15 Mg 2 + dalam 1 dm 3 air;
1°DH = 10 mg CaO dalam 1 dm 3 air;
1°Clark = 10 mg CaCO 3 dalam 0,7 dm 3 air;
1°F = 10 mg CaCO 3 dalam 1 dm 3 air;
1 ppm \u003d 1 mg CaCO 3 dalam 1 dm 3 air.

Nilai numerik kekerasan yang diukur dalam mg-eq/l, mol/m 3 , dan °F, terlepas dari perbedaan penunjukannya, adalah sama satu sama lain.

Berdasarkan nilai kesadahan total, perairan alami dibagi menjadi beberapa kelompok:

• air yang sangat lunak (0–1,5 meq/l)
• air lunak (1,5–4 mg-eq/l)
• air dengan kesadahan sedang (4–8 mg-eq/l)
• air sadah (8–12 meq/l)
• air yang sangat sadah (lebih dari 12 meq/l).

Dokumen peraturan Rusia (SanPiN 2.1.4.1074-01 dan GN 2.1.5.1315-03) untuk air minum mengatur:
kalsium - standar tidak ditetapkan; magnesium - tidak lebih dari 50 mg / l; kekerasan - tidak lebih dari 7 ° W.

Kesadahan air diingat terutama dengan kerak dan pelembut air - alat yang harus mengatasi air sadah dan mencegah pembentukan kerak.

Lebih detail tentang kesadahan air, kita akan berbicara tentang kesadahan air dari sudut pandang kimia, jenis kesadahan air, satuan kesadahan air (termasuk di berbagai negara). Pertimbangkan dari mana kesadahan air berasal dan bagaimana kesadahan mempengaruhi kualitas air.

Pertama, sedikit tentang istilah. Artikel tersebut sering menyebut kata "kation" dan "anion". Kation dan anion adalah ion bermuatan positif dan negatif. Dan dia(Yunani kuno - pergi) - partikel bermuatan listrik yang terbentuk sebagai akibat dari kehilangan atau penambahan satu atau lebih elektron. Dengan demikian, jika ada kerugian, maka muatan partikel adalah positif. Jika lampiran, maka muatan partikel adalah negatif (karena elektron memiliki muatan negatif yang unik).

Kesadahan air dalam hal kimia

Konsep kesadahan air biasanya dikaitkan dengan kation kalsium (Ca 2+) dan, pada tingkat lebih rendah, magnesium (Mg 2+). Faktanya, semua kation divalen mempengaruhi kekerasan sampai batas tertentu. Mereka berinteraksi dengan anion, membentuk senyawa (garam kekerasan) yang mampu mengendap. Kation univalen (misalnya, natrium Na +) tidak memiliki sifat ini.

Tabel ini mencantumkan kation logam utama yang menyebabkan kekerasan dan anion utama yang bergabung dengannya.

Dalam prakteknya, strontium, besi dan mangan memiliki sedikit pengaruh bahwa mereka umumnya diabaikan. Aluminium (Al 3+) dan besi besi (Fe 3+) juga mempengaruhi kekerasan, tetapi pada tingkat pH yang ditemukan di perairan alami, kelarutannya dan dengan demikian "kontribusi" terhadap kekerasan dapat diabaikan. kecil. Demikian pula, efek barium (Ba 2+) yang tidak signifikan tidak diperhitungkan.

Varietas kesadahan air.

Ada beberapa jenis kesadahan air berikut ini:

Kekerasan umum. Ini ditentukan oleh konsentrasi total ion kalsium dan magnesium. Ini adalah jumlah dari kesadahan karbonat (sementara) dan non-karbonat (permanen).

Kekerasan karbonat. Hal ini ditentukan oleh adanya bikarbonat dan karbonat (pada pH> 8,3) kalsium dan magnesium dalam air. Jenis kesadahan ini hampir sepenuhnya dihilangkan ketika air direbus dan oleh karena itu disebut kesadahan sementara. Ketika air dipanaskan, bikarbonat terurai dengan pembentukan asam karbonat dan pengendapan kalsium karbonat dan magnesium hidroksida.

Kekerasan non-karbonat. Hal ini disebabkan oleh adanya garam kalsium dan magnesium dari asam kuat (sulfur, nitrat, hidroklorida) dan tidak dihilangkan dengan perebusan (kekerasan konstan).

Satuan ukuran kesadahan air.

Dalam praktik dunia, beberapa unit pengukuran kekakuan digunakan, semuanya terkait satu sama lain dengan cara tertentu. Di Rusia, Gosstandart menetapkan mol per meter kubik (mol / m 3) sebagai satuan kesadahan air. Di Ukraina, baik mol / m 3 dan mg-eq / l (setara miligram per liter) digunakan. Secara numerik, nilai-nilai ini bertepatan. Omong-omong, l dan dm 3 adalah hal yang sama, satu liter dan satu desimeter kubik.

Selain itu, satuan kekerasan seperti derajat Jerman (d o , dH), derajat Prancis (f o), derajat Amerika, ppm CaCO 3 banyak digunakan di berbagai negara.

Rasio satuan kekakuan tersebut disajikan dalam tabel berikut:

Catatan:

1. Satu derajat Jerman sama dengan 10 mg/dm 3 CaO atau 17,86 mg/dm 3 CaCO 3 dalam air.
2. Satu derajat Prancis sama dengan 10 mg / dm 3 CaCO 3 dalam air.
3. Satu derajat Amerika sama dengan 1 mg / dm 3 CaCO 3 dalam air.

Agar tidak repot dengan konversi manual, Anda dapat membuat pelat untuk mengubah satuan kekerasan. Omong-omong, Anda dapat mengunduh dari tautan Tabel konversi satuan kesadahan air.

Dari mana kesadahan air berasal?

Ion kalsium (Ca 2+) dan magnesium (Mg 2+), serta logam alkali tanah lainnya yang menyebabkan kesadahan, terdapat di semua air mineral. Mereka sumber merupakan endapan alam berupa batugamping, gipsum dan dolomit. Ion kalsium dan magnesium masuk ke dalam air sebagai akibat interaksi karbon dioksida terlarut dengan mineral dan proses pelarutan dan pelapukan kimia batuan lainnya. Proses mikrobiologi yang terjadi di tanah di daerah tangkapan air, di sedimen dasar, serta air limbah dari berbagai perusahaan juga dapat berfungsi sebagai sumber ion ini.

Kesadahan air sangat bervariasi dan ada banyak jenis klasifikasi air sesuai dengan tingkat kesadahannya. Tabel di bawah ini menunjukkan empat contoh klasifikasi. Dua klasifikasi dari sumber Rusia - dari buku referensi "Indikator hidrokimia keadaan lingkungan" dan buku teks untuk universitas "Pengolahan air". Dan dua dari luar negeri: standar kekakuan Institut Jerman untuk Standardisasi (DIN 19643) dan klasifikasi yang diadopsi oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS (USEPA) pada tahun 1986.

Tabel tersebut dengan jelas menggambarkan pendekatan yang jauh lebih "keras" terhadap masalah kekakuan di luar negeri. Dan bukan tanpa alasan, seperti yang dibahas di bawah ini.

Biasanya, di perairan bermineral rendah, kesadahan karena ion kalsium berlaku (hingga 70%-80%) (walaupun dalam beberapa kasus yang jarang terjadi, kesadahan magnesium dapat mencapai 50-60%). Dengan peningkatan derajat mineralisasi air, kandungan ion kalsium (Ca 2+) turun dengan cepat dan jarang melebihi 1 g/l. Kandungan ion magnesium (Mg 2+) di perairan yang sangat termineralisasi dapat mencapai beberapa gram, dan di danau garam - puluhan gram per liter air.

Secara umum, kesadahan air permukaan umumnya lebih rendah dari kesadahan air tanah. Kekerasan air permukaan tunduk pada fluktuasi musiman yang nyata, biasanya mencapai nilai tertinggi pada akhir musim dingin dan terendah selama periode banjir, ketika banyak diencerkan dengan hujan lembut dan air yang meleleh. Air laut dan samudera memiliki kesadahan yang sangat tinggi (puluhan dan ratusan meq/dm3).

Bagaimana kekerasan mempengaruhi kualitas air

Dari sudut pandang penggunaan air minum, penerimaannya dalam hal kesadahan dapat bervariasi secara signifikan tergantung pada kondisi setempat. Ambang rasa untuk ion kalsium terletak (dalam hal mg-ekuivalen) dalam kisaran 2-6 meq/l, tergantung pada anion yang sesuai, dan ambang rasa untuk magnesium bahkan lebih rendah. Dalam beberapa kasus, air dengan kesadahan di atas 10 meq/l dapat diterima oleh konsumen. Kesadahan yang tinggi memperburuk sifat organoleptik air, memberikan rasa pahit. dan memiliki efek negatif pada organ pencernaan.

Organisasi Kesehatan Dunia tidak menawarkan nilai kekerasan yang direkomendasikan untuk indikasi efek kesehatan. Materi WHO menyatakan bahwa meskipun sejumlah penelitian telah menemukan hubungan terbalik secara statistik antara kesadahan air minum dan penyakit kardiovaskular, data yang tersedia tidak cukup untuk menyimpulkan sifat kausal dari hubungan ini. Cara yang sama, tidak terbukti dengan jelas bahwa air lunak memiliki efek negatif pada keseimbangan mineral dalam tubuh manusia.

Namun, tergantung pada pH dan alkalinitas, air dengan kesadahan di atas 4 mEq/l dapat menyebabkan pengendapan terak dan kerak (kalsium karbonat) dalam sistem distribusi air, terutama jika dipanaskan. Itulah sebabnya norma-norma Pengawasan Boiler memperkenalkan persyaratan yang sangat ketat untuk kesadahan air yang digunakan untuk memasok boiler (0,05-0,1 mg-eq / l).

Selain itu, ketika garam kekerasan berinteraksi dengan deterjen (sabun, bubuk cuci, sampo), "terak sabun" terbentuk dalam bentuk busa. Ini tidak hanya menyebabkan pemborosan deterjen yang signifikan. Setelah kering, busa tersebut tetap dalam bentuk plak pada pipa ledeng, pakaian dalam, kulit manusia, dan rambut (perasaan tidak menyenangkan dari rambut "keras" sudah diketahui banyak orang). Dampak negatif utama dari racun ini pada seseorang adalah bahwa mereka menghancurkan lapisan lemak alami, yang selalu menutupi kulit normal dan menyumbat pori-porinya.

Tanda dampak negatif tersebut adalah karakteristik "derit" kulit atau rambut yang dicuci bersih. Ternyata perasaan "bersabun" yang menjengkelkan yang dialami beberapa orang setelah menggunakan air lunak adalah tanda bahwa lapisan lemak pelindung pada kulit aman dan sehat. Dia yang meluncur. Jika tidak, Anda harus mengeluarkan uang untuk lotion, krim pelembut dan pelembab, dan trik lain untuk mengembalikan perlindungan kulit yang telah diberikan alam kepada kita.

Pada saat yang sama, perlu untuk menyebutkan sisi lain dari koin. Air lunak dengan kesadahan kurang dari 2 meq/l memiliki kapasitas buffer (alkalinitas) yang rendah dan mungkin, tergantung pada tingkat pH dan sejumlah faktor lainnya, memiliki efek korosif yang meningkat pada pipa air. Oleh karena itu, dalam beberapa aplikasi (terutama dalam rekayasa panas), terkadang perlu dilakukan pengolahan air khusus untuk mencapai rasio yang optimal antara kesadahan air dan sifat korosifnya.

Di sini kita belajar lebih banyak tentang kesadahan air. Tetap memutuskan bagaimana bertarung

Manusia adalah 70-80% air, yang merupakan pelarut utama. Dengan bantuannya, oksigen, enzim, hormon, garam diangkut ke dalam tubuh. Dalam hal ini, komposisi kimia air menjadi sangat penting: semakin banyak kotoran yang dikandungnya, semakin buruk melarutkan zat-zat bermanfaat.

Air yang benar-benar murni tidak ditemukan di alam. Dalam kontak dengan elemen makro dan mikro lainnya, ia diperkaya dengan berbagai mineral, khususnya garam kalsium dan magnesium. Kandungannyalah yang menentukan sifat seperti kekerasan: semakin banyak garam kalsium dan magnesium di dalam air, semakin keras.

Di negara kita, kesadahan air dinyatakan dalam miligram ekuivalen per liter (mg-eq / l). Air sangat lunak - hingga 1,5 mg-eq / l, lunak - dari 1,5 hingga 4 mg-eq / l, air dengan kesadahan sedang - dari 4 hingga 8 mg-eq / l, keras - dari 8 hingga 12 mg-eq/ l dan sangat keras - lebih dari 12 mg-eq/l. Batas kesadahan air yang diizinkan untuk pasokan air terpusat adalah 7 mg-eq / l.

Telah terbukti bahwa air sadah memiliki efek negatif pada tubuh. Saat berinteraksi dengan sabun, "sabun terak" terbentuk yang tidak dicuci dari kulit, menghancurkan lapisan lemak alami yang melindungi terhadap penuaan dan faktor iklim yang merugikan, menyumbat pori-pori, membentuk kerak mikroskopis pada rambut, sehingga menyebabkan ruam, gatal , kekeringan, ketombe, mengelupas . Kulit tidak hanya menua sebelum waktunya, tetapi juga menjadi sensitif terhadap iritasi dan rentan terhadap reaksi alergi.

Kesadahan yang tinggi memperburuk sifat organoleptik air minum, memberikan rasa pahit dan berdampak negatif pada organ pencernaan. Garam kalsium dan magnesium, bergabung dengan protein hewani yang kita dapatkan dari makanan, mengendap di dinding kerongkongan, lambung, usus, mempersulit gerak peristaltik (kontraksi), menyebabkan dysbacteriosis, mengganggu enzim dan akhirnya meracuni tubuh. Penggunaan air secara konstan dengan peningkatan kesadahan menyebabkan penurunan motilitas lambung dan akumulasi garam dalam tubuh.

Dari air yang meluap dengan ion kalsium dan magnesium, sistem kardiovaskular sangat menderita. Penggunaan air keras yang berkepanjangan penuh dengan terjadinya penyakit sendi (radang sendi, poliartritis), pembentukan batu di ginjal dan saluran empedu.

Selain fakta bahwa air sadah berdampak negatif bagi kesehatan, air sadah juga membawa banyak masalah dalam kehidupan sehari-hari. Tidak diinginkan untuk mencuci piring dan cucian - piring menjadi kusam, dan kainnya cepat aus. Kerusakan besar terjadi pada peralatan rumah tangga: ketel, mesin cuci dan mesin pencuci piring, ketel listrik, dan pembuat kopi. Garam kalsium dan magnesium, yang diendapkan pada elemen pemanas, membentuk endapan kapur keras (skala) dan segera membuat peralatan tidak berfungsi.

Jejak air sadah terlihat dengan mata telanjang: lapisan putih muncul pada pipa, pipa ledeng, dalam sistem pemanas, peralatan rumah tangga, konsumsi deterjen meningkat, sabun "ikal" selama mencuci dan mencuci, terak berbusa terbentuk pada kulit dan permukaan.

Air minum di beberapa wilayah Republik Mari El dicirikan oleh kandungan kesadahan yang tinggi secara alami. Sampel non-standar dalam hal kekerasan umum dideteksi oleh dokter sanitasi sebagai bagian dari pemantauan sosial dan higienis, dalam kegiatan pengendalian dan pengawasan dan pertimbangan seruan warga.

Organisasi pemasok sumber daya yang relevan harus melakukan pemurnian air sebelum memasok ke populasi.

Keluhan tentang kualitas air minum yang tidak memadai dapat ditujukan ke Kantor Rospotrebnadzor di Republik Mari El.

Air biasa tidak hanya terdiri dari atom hidrogen dan oksigen, tetapi juga mengandung sejumlah besar berbagai pengotor. Adanya pengotor yang menentukan kesadahan air, dan satuan pengukuran (°F - derajat kesadahan) menunjukkan seberapa banyak indikator ini melebihi batas yang diizinkan.

Kesadahan air harus ditentukan tidak hanya oleh para insinyur yang terlibat dalam komunikasi peletakan, tetapi juga oleh orang-orang biasa dalam kehidupan sehari-hari. Jika kita menggunakan ketel listrik atau mesin cuci dengan fungsi pemanas air, maka semua ini bisa gagal jika angka ini terlalu tinggi. Anda bahkan tidak mungkin bisa melarutkan sabun dengan baik dalam air seperti itu.

Cara menentukan tingkat kesadahan air keran, serta metode untuk menangani kandungan pengotor yang tinggi akan dijelaskan secara rinci dalam artikel ini.

Air keras dan lunak - apa bedanya?

Banyaknya garam dalam air dipengaruhi oleh adanya unsur kalsium dan magnesium yang terlarut di dalamnya. Indikator ini juga dapat meningkat secara signifikan dengan adanya hidrat besi, yang kandungannya di perairan artesis terkadang berlebihan.

Dalam kasus ketika kotoran tersebut mengandung sejumlah kecil, itu disebut "lunak". Indikator ini biasanya dibagi menjadi 3 kategori:

• Lembut.
• Rata-rata.
• Kaku.

lembut i adalah hujan atau cairan suling. Praktis tidak ada pengotor mineral dalam air seperti itu.

Dalam kebanyakan kasus, itu juga dapat diperoleh sebagai hasil dari perebusan yang lama atau penambahan bahan kimia khusus.

Medium- paling sering terjadi pada sistem perpipaan, serta di mata air dan air artesis.

Kaku- kategori ini mencakup laut, samudra, serta air yang mengalir dari lapisan batuan yang kaya akan endapan mineral. Sejumlah besar garam dapat larut di dalamnya. Jika diambil dalam persentase, maka salinitas bisa mencapai hingga 33% dari total volume.

Pertimbangkan jenis kekakuan

Indikator ini biasanya dibagi ke dalam kategori berikut.

• Konstanta - adalah indikator konstan, yang tergantung pada kandungan sulfat dan klorida.
• Sementara - karena kandungan kalsium dan magnesium bikarbonat. Jenis kekerasan ini mendapatkan namanya karena kemampuannya untuk hampir sepenuhnya dinetralkan akibat perebusan.
• Kekakuan total diperoleh dengan menambahkan indikator konstan dan sementara.

Untuk menentukan indikator ini secara akurat, Anda perlu mengetahui satuan pengukuran apa yang dapat dilakukan.

Satuan kekakuan

Untuk perhitungan tingkat kesadahan yang benar, perlu ditentukan konsentrasi kation kalsium dan magnesium. Saat ini, indikator ini didefinisikan dalam unit pengukuran berikut:

• Mol/m3 (mol per meter kubik) - digunakan di Rusia hingga 2014.
• °Ж (derajat kekerasan) - unit pengukuran ini telah digunakan di Rusia sejak 2014.
• dH (derajat Jerman) - unit pengukuran yang digunakan di negara-negara Eropa.
• fo (gelar Prancis) - juga digunakan di negara-negara Eropa.
• ppm CaCO3 (derajat AS) adalah satuan yang digunakan di negara bagian Amerika Utara.

Perlu dicatat bahwa di negara kita ekspresi kekerasan total mol / m3 baru digunakan sejak tahun 1952. Sampai saat itu, perhitungan dilakukan dalam derajat, yang setara dengan derajat Jerman modern.

Sejak 2014, standar internasional untuk menghitung kekerasan telah berlaku di Rusia, yang dinyatakan dalam derajat (°F). Satu derajat sama dengan 1/2 milimol per liter cairan, sehingga tidak sulit untuk menghitung tingkat konsentrasi suatu zat dalam cairan.

Penyebab kesadahan air

Selama siklus air di alam, cairan berubah menjadi uap dan naik ke atmosfer atas. Setelah kondensasi, mengendap dalam bentuk presipitasi dan tidak mengandung pengotor yang mempengaruhi kekerasan, tetapi melewati lapisan kerak bumi, cairan tersebut melarutkan berbagai batuan yang mengandung kalium dan magnesium. Jenuh dengan unsur-unsur ini, air meningkatkan kekerasannya. Di laut, selalu sulit karena tingginya konsentrasi natrium klorida.

Jika perlu untuk mengurangi konsentrasi ion kalium dan magnesium, berbagai metode dapat diterapkan untuk mengurangi jumlah pengotor garam.

Metode untuk menghilangkan kekakuan

Untuk memerangi kandungan garam yang berlebihan, metode berikut digunakan:

Salah satu metode pelunakan air yang diusulkan memungkinkan Anda untuk mengatasi tingkat indikator ini yang tinggi, tetapi metode kimia biasanya tidak digunakan untuk membersihkan air minum dari garam.

Bagaimana kekerasan mempengaruhi kualitas air

Kekerasan air minum mempengaruhi, pertama-tama, rasanya. Ambang rasa ion kalsium dalam air minum adalah 2-6 mg-eq/l. Ambang rasa untuk ion magnesium jauh lebih rendah, sehingga air minum yang paling menyenangkan dianggap di mana indikator ini adalah dari 1,6 hingga 3 mg-eq / l.

Dalam beberapa kasus, air dengan kesadahan hingga 10 mg-eq/l dapat digunakan sebagai air minum, tetapi penggunaan jangka panjang dapat mempengaruhi kesehatan manusia. Air yang terlalu keras tidak diinginkan untuk digunakan dalam perangkat pemanas cair. Ketel listrik, ketel, mesin cuci, dan mesin pencuci piring harus memiliki elemen pemanas dalam desainnya, yang "memperoleh" endapan dalam waktu sesingkat mungkin, dan proses memanaskan cairan kurang efisien.

Pengoperasian pemanas listrik jangka panjang dengan lapisan skala yang signifikan menyebabkan elemen terlalu panas dan kegagalannya. Untungnya, untuk menghilangkan kerak, cukup untuk melarutkan 2 sachet asam sitrat dalam 1 liter air dan merebus ketel atau pemanas air lainnya dengan baik. Setelah itu, bilas perangkat secara menyeluruh dan gunakan lebih lanjut untuk tujuan yang dimaksudkan.

Tonton videonya

Kandungan garam yang tinggi pada air juga berdampak negatif pada proses pencucian. Melarutkan deterjen dalam air yang kaya akan ion kalium dan magnesium menyebabkan pembentukan busa yang berlebihan. Busa berkontribusi pada pembentukan plak pada elemen mesin cuci, yang juga dapat mempengaruhi kinerja beberapa komponen alat rumah tangga ini.

Implikasi kesehatan manusia

Dengan penggunaan air keras yang berkepanjangan dalam tubuh manusia, penyimpangan serius dari norma diamati, yang terutama dimanifestasikan dalam pekerjaan organ-organ berikut:

1. Saluran pencernaan (GIT)- ketika garam yang membentuk air sadah digabungkan dengan lemak hewani, garam asam lemak terbentuk, yang menyelimuti dinding lambung dan usus, mencegah fermentasi normal dan secara signifikan menghambat peristaltik. Akibatnya, zat berbahaya dan racun menumpuk di dalam tubuh, dan dysbacteriosis berkembang.
2. Kerja sama- beberapa jenis garam yang masuk ke dalam tubuh manusia membentuk zat anorganik yang akhirnya menggantikan cairan sinovial dari persendian. Akibat penggantian ini, persendian menjadi tertutup kristal, yang menyebabkan rasa sakit yang parah saat bergerak. Penggunaan air sadah dalam jangka panjang dapat menyebabkan radang sendi dan poliartritis.
3. Sistem kardiovaskular- dengan peningkatan yang signifikan dalam kesadahan air minum, kerja jantung memburuk, hingga manifestasi aritmia parah.
4. Kondisi kulit Air keras menyebabkan penuaan dini pada kulit. Efek negatif diamati baik saat mengambil cairan di dalam, dan saat mencuci piring. Ketika deterjen pencuci piring bersentuhan dengan air keras, sebuah film terbentuk, yang, ketika disimpan di kulit, memiliki efek negatif pada lapisan atas epidermis untuk waktu yang lama.
5. Pembentukan batu ginjal- pernyataan ini adalah mitos yang telah dibantah berkat karya para ilmuwan. Proses pembentukan batu tidak tergantung pada kualitas air minum. Batu ginjal terbentuk terutama karena kekurangan kalsium dalam tubuh. Sebagai akibat dari kekurangan elemen ini, ia dikeluarkan dari tulang dan disimpan dalam sistem kemih.

Tonton videonya

Semua penyakit dan kondisi penyakit ini dapat dihindari dengan menggunakan penyaringan air multi-tahap. Penggunaan perangkat semacam itu tidak akan memakan biaya terlalu banyak, tetapi perawatan berbagai patologi dapat menghabiskan banyak uang.

Metode untuk menentukan kesadahan air

Untuk menghindari dampak negatif pada kesehatan air sadah, serta untuk memperpanjang umur perangkat pemanas, perlu untuk menentukan perkiraan jumlah garam kalium dan magnesium yang dilarutkan dalam cairan. Membuat rasanya cukup bermasalah, karena perubahan hanya dapat dideteksi dengan cara ini jika melebihi nilai tertentu.

Untuk menentukan di rumah kandungan tinggi garam kalium, magnesium dan natrium, Anda dapat menggunakan metode berikut:

• Cobalah untuk melarutkan sabun dalam air, jika busa tidak terbentuk, maka airnya sangat keras dan sebaiknya tidak digunakan.
• Jika sejumlah besar kerak terbentuk di ketel dan peralatan lainnya dalam waktu singkat, maka air pasti melebihi nilai aman dari nilai ini.
• Dengan bantuan strip indikator, Anda dapat lebih akurat menentukan jumlah garam dalam cairan, tetapi metode ini akan membutuhkan biaya finansial yang kecil. Untuk melakukan percobaan, cukup turunkan strip indikator ke dalam air selama beberapa detik, dan setelah satu menit bandingkan warnanya dengan tabel dalam instruksi.

Tonton videonya

Kesimpulan

Sangat penting untuk mengetahui kesadahan air yang digunakan untuk minum, serta untuk memanaskan boiler dan pemanas air lainnya. Tidak selalu perlu menggunakan satuan pengukuran yang tepat untuk melakukan perhitungan di rumah.

Sebaliknya, dalam industri kimia dan industri teknologi tinggi lainnya, Anda perlu mengetahui jumlah garam terlarut dalam air hingga satu miligram, sehingga Anda dapat menggunakan satuan apa pun dari indikator yang diusulkan dalam artikel ini untuk menentukan dan, jika perlu, kurangi jumlah garam dalam air.

Tonton videonya

Entri

Derajat kesadahan air ditentukan oleh adanya ion-ion dalam air kalsium (Ca 2+), magnesium (Mg 2+), strontium (Sr 2+), barium (Ba 2+), besi (Fe 2+), mangan (Mn 2+). Selain itu, kandungan ion kalsium dan magnesium secara signifikan melebihi konsentrasi gabungan ion lain yang terdaftar. Oleh karena itu, di Rusia biasanya menentukan nilai kesadahan sebagai jumlah ion kalsium dan magnesium yang terkandung dalam air, dinyatakan dalam miligram ekuivalen per liter (mg-eq / l). Satu meq/l sesuai dengan kandungan 20,04 mg Ca 2+ atau 12,16 mg Mg 2+ per liter air.

Ada kesadahan karbonat (sementara, dihilangkan dengan perebusan) dan non-karbonat (permanen). Kesadahan karbonat disebabkan oleh adanya kalsium dan magnesium bikarbonat dalam air, kesadahan non-karbonat disebabkan oleh adanya sulfat, klorida, silikat, nitrat, dan fosfat dari logam-logam ini.

Disebut kesadahan sementara karena ketika direbus, kalsium dan magnesium bikarbonat terurai dan mengendap dalam bentuk karbonat. Reaksi kimia dari proses ini adalah sebagai berikut:

Ca(HCO 3) 2 - t o C → CaCO 3+ H2O + CO2
Mg(HCO 3) 2 - t o C → CaCO 3+ H2O + CO2

Endapan yang dihasilkan membentuk plak (disebut kerak) di dinding piring tempat air direbus. Setelah mendidih dan pengendapan hidrokarbon, air menjadi lebih lembut.

Kesadahan permanen disebabkan oleh adanya senyawa kimia stabil dari sulfat, klorida, silikat dan beberapa garam kalsium dan magnesium lainnya dalam air, yang tidak mengendap dan tidak dihilangkan saat direbus. Jumlah dari kesadahan sementara dan permanen memberikan kesadahan total air.

Kesadahan air umum, standar

Praktek dunia pengendalian kualitas air yang dikonsumsi untuk minum (standar Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), standar Uni Eropa (UE), standar ISO, serta standar AS) tidak menstandarkan kesadahan air minum - hanya terpisah kandungan ion kalsium dan magnesium dalam air. Menurut standar Rusia (), kekerasan tidak boleh melebihi 7 mg-eq / l. Apa yang terjadi jika nilai ini terlampaui? Ternyata ketika kesadahan air di atas 7 mg-eq/l, laju pertumbuhan berlebih pipa dengan endapan kapur meningkat secara signifikan, yang mengurangi masa pakainya dan meningkatkan biaya operasi. Dan pada kesadahan air yang sangat rendah, ia memperoleh sifat korosif yang kuat. Penggunaan aktif plastik dan logam-plastik dalam beberapa tahun terakhir memungkinkan Anda untuk menghilangkan batasan penggunaan air lunak.

Kesadahan air umum, klasifikasi

Klasifikasi air alami menurut tingkat kesadahan berbeda di berbagai negara, dan juga dapat dibagi lagi tergantung pada tujuan penggunaan air.

Klasifikasi yang paling umum adalah sebagai berikut:

Menurut klasifikasi Amerika, air minum dianggap "lunak" ketika kandungan garam kekerasan kurang dari 2 mg-eq / l, normal - dari 2 hingga 4 mg-eq / l, keras - dari 4 hingga 6 mg-eq / l, dan sangat keras - lebih dari 6 meq/l. Perlu dicatat bahwa klasifikasi tersebut berlaku untuk air yang digunakan untuk keperluan minum. Air dalam sistem air panas dan yang bersentuhan dengan elemen pemanas harus lebih lembut agar sistem berfungsi normal. Di sini Anda tidak dapat melakukannya tanpa menginstal, khususnya -. Pada saat yang sama, jika air berasal dari sumur pribadi, kemungkinan akan diperlukan sumur pendahuluan.

Limbah deterjen

Dalam air sadah dari sabun biasa (dengan adanya ion kalsium), terak sabun terbentuk - senyawa tidak larut yang tidak membawa fungsi yang berguna. Dan sampai semua kesadahan kalsium air dihilangkan dengan cara ini, pembentukan busa tidak akan dimulai. Ada pemborosan deterjen yang signifikan. Setelah pengeringan, terak sabun tersebut tetap dalam bentuk plak pada pipa ledeng, linen, kulit dan rambut manusia (perasaan tidak menyenangkan dari rambut "keras" sudah diketahui banyak orang).

Efek negatif pada jaringan

Air sadah tidak cocok untuk mencuci dan mencuci. Mengapa? Ketika sabun atau bubuk bersentuhan dengan air sadah, kation garam kesadahan (Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+) bereaksi dengan anion asam lemak yang merupakan bagian dari sabun dan membentuk senyawa yang sukar larut, seperti kalsium stearat Ca (C 17 H 35 COO) 2. Endapan ini secara bertahap menyumbat pori-pori kain dan berhenti membiarkan udara dan uap air melewatinya, serat menjadi kasar dan tidak elastis. Warna produk memudar dan memperoleh warna abu-abu-kuning. "Sabun kapur" yang menempel pada kain menghilangkan kekuatannya.

Iritasi kulit

Ketika "serpihan kekerasan" masuk ke kulit manusia, lapisan lemak alami dihancurkan, yang melindungi kulit dari efek buruk lingkungan, dan pori-pori tersumbat. Tanda dampak negatif tersebut adalah karakteristik "derit" kulit atau rambut yang muncul setelah mandi. Faktanya, "sabun" yang menyebabkan iritasi pada beberapa orang setelah menggunakan air lunak adalah tanda pasti bahwa lapisan lemak pelindung pada kulit aman dan sehat. Dia yang meluncur. Atau gunakan air keras dan kompensasikan pelanggaran pelapisan dengan lotion, krim pelembut dan pelembab dan trik lain untuk mengembalikan perlindungan kulit yang telah diberikan alam kepada kita.

Mengurangi masa pakai peralatan

Ketika air dengan kesadahan lebih dari 4 mg-eq / l dipanaskan dengan latar belakang alkalinitas dan tingkat pH yang tinggi, kalsium karbonat diendapkan secara intensif dalam bentuk kerak (pipa "tumbuh berlebihan", lapisan putih terbentuk pada pemanasan elemen). Itulah sebabnya norma-norma Kotlonadzor menormalkan nilai indeks kekerasan air yang digunakan untuk memberi makan boiler (0,05–0,1 mg-eq/l). Dalam banyak proses industri, garam kesadahan dapat bereaksi secara kimia untuk membentuk zat antara yang tidak diinginkan.

Dampak kesehatan

Organisasi Kesehatan Dunia mengatur nilai kesadahan air dalam hal efek kesehatan. Materi organisasi mengatakan bahwa meskipun sejumlah studi statistik telah mengungkapkan hubungan terbalik antara kesadahan air minum dan penyakit pada sistem kardiovaskular, data yang diperoleh masih belum cukup untuk menentukan hubungan sebab akibat antara fenomena ini. Juga, tidak ada bukti bahwa air lunak memiliki dampak negatif pada keseimbangan elemen dalam tubuh manusia. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa penyerapan mineral penting dari air oleh manusia sangat rendah, dan ia menerima sebagian besar dari makanan.

Tergantung pada kondisi setempat, kesadahan yang dapat diterima untuk penggunaan air minum mungkin sedikit berbeda. Dalam beberapa kasus, air dengan kesadahan di atas 10 meq/l dapat diterima oleh konsumen. Ambang rasa untuk ion kalsium (dalam hal mg-ekuivalen) berada di kisaran 2-6 meq/l, tergantung pada anion yang sesuai, dan ambang rasa untuk magnesium bahkan lebih rendah. Jadi, air dengan kesadahan tinggi bisa memiliki rasa pahit. Dan penggunaan air sadah dalam jangka panjang (biasanya disertai dengan mineralisasi total yang tinggi) menyebabkan masalah pada saluran pencernaan.

tetapi di sisi lain

Perlu juga dicatat bahwa air dengan kesadahan kurang dari 2 meq/l memiliki sifat penyangga (alkalinitas) yang rendah dan, tergantung pada tingkat pH dan beberapa faktor lainnya, mungkin memiliki efek korosif yang meningkat pada permukaan pipa dan peralatan pemanas. . Oleh karena itu, dalam beberapa kasus, terutama ketika di ruang ketel, perlu dilakukan tambahan khusus, yang memungkinkan untuk mencapai rasio optimal antara korosifitas air dan kekerasannya.