Dureza da água- esta é uma combinação de propriedades químicas e físicas da água associadas ao conteúdo de sais dissolvidos de metais alcalino-terrosos, principalmente cálcio e magnésio (os chamados "sais de dureza").

Sais de dureza possuem propriedades diferentes. Assim, quando a água é aquecida, alguns deles precipitam na forma de incrustações e outros não. Com base nisso, eles começaram a se separar.

Os sais que precipitam são chamados sais de dureza temporária (ou removível), e sais que não precipitam quando a água é aquecida, sais de dureza constante.

Sulfatos, cloretos e nitratos de magnésio e cálcio, dissolvidos em água, formam dureza constante (ou não carbonatada). Eles precipitam apenas quando a água é completamente evaporada.

Rigidez temporária caracterizada pela presença na água juntamente com cátions Ca2+, Mg2+ e Fe2+ de ânions hidrocarbono ou bicarbonato (HCO3-).

Quando a água é fervida, os bicarbonatos se decompõem, formando carbonato de cálcio muito pouco solúvel, dióxido de carbono e água:

Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + H2O + CO2

Dureza geral consiste em permanente e temporário.

Esta tabela lista os principais cátions metálicos que causam dureza e os principais ânions aos quais estão associados.

Na prática, o estrôncio, o ferro e o manganês têm um efeito tão pequeno na rigidez que geralmente são negligenciados. Alumínio (Al3+) e ferro férrico (Fe3+) também contribuem para a dureza, mas nos níveis de pH encontrados em águas naturais, sua solubilidade e, portanto, "contribuição" para a dureza, é insignificante. Da mesma forma, o efeito insignificante do bário (Ba2+) não é levado em consideração.

Dureza da água - origem

Íons de cálcio (Ca 2+) e magnésio (Mg 2+), assim como outros metais alcalino-terrosos que causam dureza, estão presentes em todas as águas mineralizadas. Eles fonte são depósitos naturais de calcário, gesso e dolomita. Os íons de cálcio e magnésio entram na água como resultado da interação do dióxido de carbono dissolvido com minerais e outros processos de dissolução e intemperismo químico das rochas. Processos microbiológicos que ocorrem em solos da área de captação, em sedimentos de fundo, bem como águas residuais de diversos empreendimentos também podem servir como fonte desses íons.

Normalmente, em águas pouco mineralizadas, prevalece a dureza devido aos íons de cálcio (até 70%-80%) (embora em alguns casos raros a dureza do magnésio possa atingir 50-60%). Com o aumento do grau de mineralização da água, o teor de íons cálcio (Ca2+) cai rapidamente e raramente excede 1 g/l. O conteúdo de íons de magnésio (Mg2+) em águas altamente mineralizadas pode atingir vários gramas e em lagos salgados - dezenas de gramas por litro de água.

Em geral, a dureza da água superficial é geralmente menor que a dureza da água subterrânea. A dureza das águas superficiais está sujeita a flutuações sazonais perceptíveis, atingindo geralmente seu valor mais alto no final do inverno e o mais baixo durante o período das cheias, quando é abundantemente diluída com chuva suave e água derretida. A água do mar e do oceano tem dureza muito alta (dezenas e centenas de meq/dm3).

Dureza da água - unidades de medida

Em 1º de janeiro de 2014, a Rússia introduziu o padrão interestadual GOST 31865-2012 “Água. Unidade de dureza. De acordo com o novo GOST, a rigidez é expressa em graus de dureza (°F).

1 °F corresponde à concentração do elemento alcalino-terroso, numericamente igual a 1/2 de seu milimole por litro (1 ° W \u003d 1 mg-eq / l). Em diferentes países, várias unidades não sistêmicas foram usadas (às vezes ainda usadas) - graus de dureza.

Outras unidades de medida de dureza da água são aceitas no exterior, a relação dessas unidades é apresentada na tabela:

1 ° W \u003d 20,04 mg Ca 2 + ou 12,15 Mg 2 + em 1 dm 3 de água;
1°DH = 10 mg CaO em 1 dm 3 de água;
1°Clark = 10 mg CaCO3 em 0,7 dm3 de água;
1°F = 10 mg CaCO3 em 1 dm3 de água;
1 ppm \u003d 1 mg CaCO 3 em 1 dm 3 de água.

Os valores numéricos de dureza medidos em mg-eq/l, mol/m 3 e °F, apesar das diferenças de designação, são iguais entre si.

Pelo valor da dureza total, as águas naturais são divididas em grupos:

• água muito mole (0–1,5 meq/l)
• água macia (1,5–4 mg-eq/l)
• água de dureza média (4–8 mg-eq/l)
• água dura (8–12 meq/l)
• água muito dura (mais de 12 meq/l).

Documentos regulatórios russos (SanPiN 2.1.4.1074-01 e GN 2.1.5.1315-03) para água potável regulam:
cálcio - o padrão não é estabelecido; magnésio - não mais que 50 mg / l; dureza - não mais que 7 ° W.

A dureza da água é lembrada principalmente com incrustações e um amaciador de água - um dispositivo que deve lidar com a água dura e evitar a formação de incrustações.

Mais detalhadamente sobre a dureza da água, falaremos sobre a dureza da água em termos de química, tipos de dureza da água, unidades de dureza da água (inclusive em diferentes países). Considere de onde vem a dureza da água e como a dureza afeta a qualidade da água.

Primeiro, um pouco sobre os termos. O artigo menciona frequentemente as palavras "cátions" e "ânions". Cátions e ânions são íons carregados positiva e negativamente. E ele(grego antigo ἰόν - indo) - uma partícula eletricamente carregada formada como resultado da perda ou adição de um ou mais elétrons. Assim, se a perda for, então a carga da partícula é positiva. Se a ligação, então a carga da partícula é negativa (uma vez que o elétron tem uma carga exclusivamente negativa).

Dureza da água em termos de química

O conceito de dureza da água é geralmente associado aos cátions cálcio (Ca 2+) e, em menor grau, ao magnésio (Mg 2+). De fato, todos os cátions divalentes afetam a dureza até certo ponto. Eles interagem com ânions, formando compostos (sais de dureza) capazes de precipitar. Cátions univalentes (por exemplo, sódio Na +) não possuem essa propriedade.

Esta tabela lista os principais cátions metálicos que causam dureza e os principais ânions com os quais eles se combinam.

Na prática, estrôncio, ferro e manganês têm pouca influência que geralmente são negligenciados. Alumínio (Al 3+) e ferro férrico (Fe 3+) também afetam a dureza, mas nos níveis de pH encontrados em águas naturais, sua solubilidade e, portanto, "contribuição" para a dureza é insignificante. pequena. Da mesma forma, o efeito insignificante do bário (Ba 2+) não é levado em consideração.

Variedades de dureza da água.

Existem os seguintes tipos de dureza da água:

Dureza geral. É determinado pela concentração total de íons cálcio e magnésio. É a soma da dureza carbonatada (temporária) e não carbonatada (permanente).

Dureza de carbonato. É determinado pela presença de bicarbonatos e carbonatos (em pH > 8,3) de cálcio e magnésio na água. Este tipo de dureza é quase completamente eliminado quando a água é fervida e, portanto, é chamada de dureza temporária. Quando a água é aquecida, os bicarbonatos se decompõem com a formação de ácido carbônico e precipitação de carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio.

Dureza não carbonatada. É causada pela presença de sais de cálcio e magnésio de ácidos fortes (sulfúrico, nítrico, clorídrico) e não é eliminado por fervura (dureza constante).

Unidades de medida de dureza da água.

Na prática mundial, são utilizadas várias unidades de medida de rigidez, todas elas de certa forma correlacionadas entre si. Na Rússia, o Gosstandart estabelece um mol por metro cúbico (mol / m 3) como unidade de dureza da água. Na Ucrânia, são usados ​​tanto mol / m 3 quanto mg-eq / l (equivalente em miligrama por litro). Numericamente, esses valores coincidem. A propósito, l e dm 3 são a mesma coisa, um litro e um decímetro cúbico.

Além disso, unidades de dureza como graus alemães (d o , dH), graus franceses (f o), graus americanos, ppm CaCO 3 são amplamente utilizados em vários países.

A relação dessas unidades de rigidez é apresentada na tabela a seguir:

Observação:

1. Um grau alemão corresponde a 10 mg/dm 3 CaO ou 17,86 mg/dm 3 CaCO 3 em água.
2. Um grau francês corresponde a 10 mg/dm 3 CaCO 3 em água.
3. Um grau americano corresponde a 1 mg/dm 3 CaCO 3 em água.

Para não se preocupar com conversões manuais, você pode criar uma placa para converter unidades de dureza. Que, a propósito, você pode baixar no link Tabela de conversão de unidades de dureza da água.

De onde vem a dureza da água?

Íons de cálcio (Ca 2+) e magnésio (Mg 2+), assim como outros metais alcalino-terrosos que causam dureza, estão presentes em todas as águas mineralizadas. Eles fonte são depósitos naturais de calcário, gesso e dolomita. Os íons de cálcio e magnésio entram na água como resultado da interação do dióxido de carbono dissolvido com minerais e outros processos de dissolução e intemperismo químico das rochas. Processos microbiológicos que ocorrem em solos da área de captação, em sedimentos de fundo, bem como águas residuais de diversos empreendimentos também podem servir como fonte desses íons.

A dureza da água varia muito e existem muitos tipos de classificações de água de acordo com o grau de sua dureza. A tabela abaixo mostra quatro exemplos de classificação. Duas classificações de fontes russas - do livro de referência "Indicadores hidroquímicos do estado do meio ambiente" e do livro didático para universidades "Tratamento de água". E dois são de países estrangeiros: os padrões de rigidez do Instituto Alemão de Padronização (DIN 19643) e a classificação adotada pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA) em 1986.

A tabela ilustra claramente uma abordagem muito mais "dura" para o problema da rigidez no exterior. E não sem razão, como discutido abaixo.

Normalmente, em águas pouco mineralizadas, a dureza devido aos íons de cálcio prevalece (até 70%-80%) (embora em alguns casos raros a dureza do magnésio possa atingir 50-60%). Com o aumento do grau de mineralização da água, o teor de íons cálcio (Ca 2+) cai rapidamente e raramente excede 1 g/l. O conteúdo de íons de magnésio (Mg 2+) em águas altamente mineralizadas pode atingir vários gramas e em lagos salgados - dezenas de gramas por litro de água.

Em geral, a dureza da água superficial é geralmente menor que a dureza da água subterrânea. A dureza das águas superficiais está sujeita a flutuações sazonais perceptíveis, atingindo geralmente seu valor mais alto no final do inverno e o mais baixo durante o período das cheias, quando é abundantemente diluída com chuva suave e água derretida. A água do mar e do oceano tem dureza muito alta (dezenas e centenas de meq/dm3).

Como a dureza afeta a qualidade da água

Do ponto de vista do uso da água potável, sua aceitabilidade em termos de dureza pode variar significativamente dependendo das condições locais. O limiar de sabor para o íon cálcio situa-se (em termos de equivalente em mg) na faixa de 2-6 meq/l, dependendo do ânion correspondente, e o limiar de sabor para o magnésio é ainda menor. Em alguns casos, a água com dureza acima de 10 meq/l é aceitável para os consumidores. A alta dureza piora as propriedades organolépticas da água, conferindo-lhe um sabor amargo. e tendo um efeito negativo sobre os órgãos digestivos.

Organização Mundial da Saúde não oferece qualquer valor de dureza recomendado para indicações de efeitos na saúde. Os materiais da OMS afirmam que, embora vários estudos tenham encontrado uma relação estatisticamente inversa entre a dureza da água potável e as doenças cardiovasculares, os dados disponíveis insuficiente inferir a natureza causal dessa relação. O mesmo caminho, não está claramente comprovado que a água mole tem um efeito negativo no equilíbrio de minerais no corpo humano.

No entanto, dependendo do pH e da alcalinidade, a água com dureza acima de 4 mEq/L pode causar a deposição de escórias e incrustações (carbonato de cálcio) no sistema de distribuição de água, principalmente quando aquecida. É por isso que as normas de Supervisão de Caldeiras introduzem requisitos muito rigorosos para a dureza da água usada para alimentar as caldeiras (0,05-0,1 mg-eq / l).

Além disso, quando os sais de dureza interagem com os detergentes (sabão, sabão em pó, xampus), formam-se “escórias de sabão” na forma de espuma. Isso leva não apenas a um desperdício significativo de detergentes. Após a secagem, essa espuma permanece na forma de uma placa no encanamento, roupas íntimas, pele humana e cabelos (uma sensação desagradável de cabelo “duro” é bem conhecida por muitos). O principal impacto negativo dessas toxinas em uma pessoa é que elas destroem o filme gorduroso natural, que é sempre coberto com pele normal e obstrui seus poros.

Um sinal de um impacto tão negativo é o "rangido" característico da pele ou cabelo lavados. Acontece que a sensação irritante de “ensaboamento” que algumas pessoas experimentam após o uso de água macia é um sinal de que o filme protetor de gordura na pele está são e salvo. Ela é quem desliza. Caso contrário, você terá que gastar dinheiro em loções, cremes suavizantes e hidratantes e outros truques para restaurar a proteção da pele que a natureza já nos proporcionou.

Ao mesmo tempo, é necessário mencionar o outro lado da moeda. A água mole com dureza inferior a 2 meq/l tem uma baixa capacidade de tamponamento (alcalinidade) e pode, dependendo do nível de pH e de vários outros fatores, ter um efeito corrosivo aumentado nas tubulações de água. Portanto, em várias aplicações (especialmente na engenharia térmica), às vezes é necessário realizar um tratamento especial da água para obter uma relação ideal entre a dureza da água e sua corrosividade.

Aqui aprendemos mais sobre a dureza da água. Resta decidir como lutar 🙂

O homem é 70-80% água, que é o principal solvente. Com a ajuda dele, oxigênio, enzimas, hormônios, sais são transportados no corpo. A este respeito, a composição química da água torna-se especialmente importante: quanto mais impurezas ela contém, pior ela dissolve substâncias úteis.

A água absolutamente pura não é encontrada na natureza. Em contato com outros macro e microelementos, é enriquecido com vários minerais, em particular, sais de cálcio e magnésio. É o seu conteúdo que determina uma propriedade como dureza: quanto mais sais de cálcio e magnésio na água, mais dura ela é.

Em nosso país, a dureza da água é expressa em miligramas equivalentes por litro (mg-eq/l). Água muito mole - até 1,5 mg-eq/l, mole - de 1,5 a 4 mg-eq/l, água de dureza média - de 4 a 8 mg-eq/l, dura - de 8 a 12 mg-eq/ le muito duro - mais de 12 mg-eq/l. O limite permitido de dureza da água para abastecimento de água centralizado é de 7 mg-eq/l.

Está provado que a água dura tem um efeito negativo no corpo. Ao interagir com o sabão, formam-se “escórias de sabão” que não são lavadas da pele, destroem o filme de gordura natural que protege contra o envelhecimento e fatores climáticos adversos, obstruem os poros, formam uma crosta microscópica no cabelo, causando erupção cutânea, coceira , secura, caspa, descamação . A pele não só envelhece prematuramente, mas também se torna sensível à irritação e propensa a reações alérgicas.

A alta dureza piora as propriedades organolépticas da água potável, dando-lhe um sabor amargo e tendo um efeito negativo nos órgãos digestivos. Os sais de cálcio e magnésio, combinados com proteínas animais que obtemos dos alimentos, se instalam nas paredes do esôfago, estômago, intestinos, complicam seu peristaltismo (contração), causam disbacteriose, perturbam enzimas e, finalmente, envenenam o corpo. O uso constante de água com maior dureza leva a uma diminuição da motilidade gástrica e ao acúmulo de sais no corpo.

De água transbordando com íons de cálcio e magnésio, o sistema cardiovascular sofre excessivamente. O uso prolongado de água dura está repleto de doenças das articulações (artrite, poliartrite), formação de pedras nos rins e vias biliares.

Além do fato de que a água dura afeta negativamente a saúde, também traz muitos problemas na vida cotidiana. É indesejável para lavar pratos e roupas - os pratos ficam sem graça e os tecidos se desgastam rapidamente. Grandes danos são causados ​​aos eletrodomésticos: caldeiras, máquinas de lavar e lavar louça, chaleiras elétricas e cafeteiras. Os sais de cálcio e magnésio, depositados nos elementos de aquecimento, formam depósitos de cal dura (incrustação) e logo colocam o equipamento fora de operação.

Vestígios de água dura são visíveis a olho nu: um revestimento branco aparece nos canos, encanamento, no sistema de aquecimento, eletrodomésticos, aumenta o consumo de detergentes, sabão “enrola” durante a lavagem e lavagem, escórias espumosas se formam na pele e superfícies.

A água potável em algumas áreas da República de Mari El é caracterizada por um alto teor natural de dureza. Amostras fora do padrão em termos de dureza geral são detectadas por médicos sanitários como parte do monitoramento social e higiênico, no decorrer das atividades de controle e vigilância e consideração dos apelos dos cidadãos.

Organizações relevantes de fornecimento de recursos devem realizar a purificação da água antes de fornecer à população.

Reclamações sobre a qualidade inadequada da água potável podem ser endereçadas ao Escritório de Rospotrebnadzor na República de Mari El.

A água comum consiste não apenas em átomos de hidrogênio e oxigênio, mas também contém um grande número de várias impurezas. É a presença de impurezas que determina a dureza da água, e as unidades de medida (°F - grau de dureza) mostram o quanto esse indicador excede os limites permitidos.

A dureza da água deve ser determinada não apenas por engenheiros envolvidos em comunicações de assentamento, mas também por pessoas comuns na vida cotidiana. Se usarmos uma chaleira elétrica ou uma máquina de lavar com função de aquecimento de água, tudo isso pode falhar se esse número for muito alto. É improvável que você consiga dissolver bem o sabão em tal água.

Como determinar o nível de dureza da água da torneira, bem como os métodos para lidar com um alto teor de impurezas, serão descritos em detalhes neste artigo.

Água dura e mole - qual é a diferença?

A quantidade de sal na água é afetada pela presença de elementos de cálcio e magnésio dissolvidos nela. Este indicador também pode ser aumentado significativamente pela presença de hidrato de ferro, cujo teor em águas artesianas às vezes é excessivo.

No caso em que tais impurezas contêm uma pequena quantidade, é chamado de “soft”. Este indicador é geralmente dividido em 3 categorias:

• Suave.
• Média.
• Rígido.

suave i é uma chuva ou líquido destilado. Praticamente não há impurezas minerais nessa água.

Na maioria dos casos, também pode ser obtido como resultado de fervura prolongada ou adição de produtos químicos especiais.

Médio- ocorre com mais frequência em sistemas de encanamento, bem como em águas de nascente e artesianas.

Rígido- esta categoria inclui o mar, o oceano, bem como a água que flui de camadas rochosas ricas em depósitos minerais. Uma grande quantidade de sais pode ser dissolvida nele. Se tomada como uma porcentagem, a salinidade pode atingir até 33% do volume total.

Considere os tipos de rigidez

Este indicador é geralmente dividido nas seguintes categorias.

• Constante - é um indicador constante, que depende do conteúdo de sulfatos e cloretos.
• Temporário - devido ao conteúdo de bicarbonatos de cálcio e magnésio. Esse tipo de dureza recebeu esse nome pela capacidade de ser quase completamente neutralizada como resultado da fervura.
• A rigidez total é obtida somando-se os indicadores de constante e temporário.

Para determinar com precisão esse indicador, você precisa saber quais unidades de medida isso pode ser feito.

Unidades de rigidez

Para o cálculo correto do nível de dureza, é necessário determinar a concentração de cátions de cálcio e magnésio. Atualmente, este indicador é definido nas seguintes unidades de medida:

• Mole/m3 (mol por metro cúbico) - usado na Rússia até 2014.
• °Ж (grau de dureza) - esta unidade de medida é usada na Rússia desde 2014.
• dH (grau alemão) - a unidade de medida usada nos países europeus.
• fo (grau francês) - também usado em países europeus.
• ppm CaCO3 (grau dos EUA) é a unidade usada nos estados norte-americanos.

Deve-se notar que em nosso país a expressão da dureza total mol / m3 é usada apenas desde 1952. Até aquela época, os cálculos eram realizados em graus, que eram iguais ao grau alemão moderno.

Desde 2014, o padrão internacional para cálculo de dureza está em vigor na Rússia, que é expresso em graus (°F). Um grau é igual a 1/2 milimoles por litro de líquido, por isso não é difícil calcular o nível de concentração de uma substância em um líquido.

Causas da dureza da água

Durante o ciclo da água na natureza, o líquido se transforma em vapor e sobe para a atmosfera superior. Após a condensação, ele se precipita na forma de precipitação e não contém impurezas que afetem a dureza, mas ao passar pela camada da crosta terrestre, o líquido dissolve várias rochas que contêm potássio e magnésio. Saturada com esses elementos, a água aumenta sua dureza. No mar, é sempre difícil devido à alta concentração de cloreto de sódio.

Se for necessário reduzir a concentração de íons de potássio e magnésio, vários métodos podem ser aplicados para reduzir a quantidade de impurezas de sal.

Métodos para eliminar a rigidez

Para combater o teor excessivo de sal, são utilizados os seguintes métodos:

Qualquer um dos métodos propostos de amaciamento da água permite lidar com um alto nível desse indicador, mas o método químico geralmente não é usado para limpar a água potável dos sais.

Como a dureza afeta a qualidade da água

A dureza da água potável afeta, em primeiro lugar, o seu sabor. O limiar de sabor dos íons de cálcio na água potável é de 2-6 mg-eq/l. O limiar de sabor para íons de magnésio é muito menor, portanto, a água potável mais agradável é considerada aquela em que esse indicador é de 1,6 a 3 mg-eq / l.

Em alguns casos, a água com dureza de até 10 mg-eq/l pode ser usada como água potável, mas seu uso a longo prazo pode afetar negativamente a saúde humana. Água muito dura é indesejável para uso em dispositivos de aquecimento de líquidos. Chaleiras elétricas, caldeiras, máquinas de lavar e lava-louças necessariamente possuem um elemento de aquecimento em seu design, que “adquire” depósitos no menor tempo possível, e o processo de aquecimento do líquido é menos eficiente.

A operação a longo prazo de um aquecedor elétrico com uma camada significativa de escala leva ao superaquecimento do elemento e sua falha. Felizmente, para a descalcificação, basta dissolver 2 saquetas de ácido cítrico em 1 litro de água e ferver bem uma chaleira ou qualquer outro aquecedor de água. Depois disso, lave bem o dispositivo e use-o novamente para a finalidade pretendida.

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O alto teor de sal da água também afeta negativamente o processo de lavagem. A dissolução de detergente em água rica em íons de potássio e magnésio leva à formação excessiva de espuma. A espuma contribui para a formação de placa nos elementos da máquina de lavar, o que também pode afetar negativamente o desempenho de alguns componentes deste eletrodoméstico.

Implicações para a saúde humana

Com o uso prolongado de água dura no corpo humano, são observados sérios desvios da norma, que se manifestam principalmente no trabalho dos seguintes órgãos:

1. Trato gastrointestinal (TGI)- quando os sais que constituem a água dura são combinados com as gorduras animais, formam-se sais de ácidos gordos que envolvem as paredes do estômago e dos intestinos, impedindo a fermentação normal e inibindo significativamente o peristaltismo. Como resultado, substâncias nocivas e toxinas se acumulam no corpo e a disbacteriose se desenvolve.
2. Trabalho conjunto- alguns tipos de sais que entram no corpo humano formam substâncias inorgânicas que eventualmente deslocam o líquido sinovial das articulações. Como resultado dessa substituição, as articulações ficam cobertas de cristais, que causam fortes dores ao se movimentar. O uso prolongado de água dura pode levar a artrite e poliartrite.
3. O sistema cardiovascular- com um aumento significativo na dureza da água potável, o trabalho do coração piora, até a manifestação de arritmia grave.
4. Condição da pele A água dura leva ao envelhecimento prematuro da pele. Efeitos negativos são observados tanto ao levar líquidos para dentro quanto ao lavar a louça. Quando o detergente de lavar louça entra em contato com a água dura, forma-se um filme que, quando depositado na pele, afeta negativamente as camadas superiores da epiderme por um longo tempo.
5. A formação de pedras nos rins- esta afirmação é um mito que foi desmascarado graças ao trabalho dos cientistas. O processo de formação da pedra não depende da qualidade da água potável. As pedras nos rins são formadas principalmente devido à falta de cálcio no corpo. Como resultado de uma deficiência deste elemento, é lavado dos ossos e depositado no sistema urinário.

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Todas essas doenças e estados de doença podem ser evitados usando filtragem de água em vários estágios. O uso de tais dispositivos não custará muito, mas o tratamento de várias patologias pode custar quantias significativas de dinheiro.

Métodos para determinar a dureza da água

Para evitar o impacto negativo na saúde da água dura, bem como prolongar a vida útil dos dispositivos de aquecimento, é necessário determinar a quantidade aproximada de sais de potássio e magnésio dissolvidos no líquido. Torná-lo saboroso é bastante problemático, pois as alterações só podem ser detectadas dessa maneira se um determinado valor for excedido.

Para determinar em casa o alto teor de sais de potássio, magnésio e sódio, você pode usar os seguintes métodos:

• Tente dissolver o sabão na água, se não formar espuma, a água é muito dura e não deve ser usada.
• Se uma grande quantidade de escala se formar na chaleira e em outros aparelhos em um curto período de tempo, a água definitivamente excede os valores seguros desse valor.
• Com a ajuda de tiras indicadoras, você pode determinar com mais precisão a quantidade de sais no líquido, mas esse método exigirá pequenos custos financeiros. Para realizar o experimento, basta abaixar a tira indicadora na água por alguns segundos e, após um minuto, comparar sua cor com a tabela nas instruções.

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Conclusão

É muito importante saber qual a dureza da água usada para beber, bem como no aquecimento de caldeiras e outros aquecedores de água. Nem sempre é necessário usar unidades de medida precisas para fazer cálculos em casa.

Na indústria química e outras indústrias de alta tecnologia, pelo contrário, você precisará saber a quantidade de sais dissolvidos em água até um miligrama, para que possa usar qualquer unidade deste indicador proposto neste artigo para determinar e, se necessário, reduza a quantidade de sais na água.

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Entradas

O grau de dureza da água é determinado pela presença de íons na água cálcio (Ca 2+), magnésio (Mg 2+), estrôncio (Sr 2+), bário (Ba 2+), ferro (Fe 2+), manganês (Mn 2+). Além disso, o teor de íons de cálcio e magnésio excede significativamente as concentrações dos outros íons listados combinados. Portanto, na Rússia é costume determinar o valor da dureza como a soma dos íons cálcio e magnésio contidos na água, expressos em miligramas equivalentes por litro (mg-eq / l). Um meq/l corresponde ao teor de 20,04 mg Ca 2+ ou 12,16 mg Mg 2+ por litro de água.

Existem durezas carbonatadas (temporárias, eliminadas por fervura) e não carbonatadas (permanentes). A dureza carbonatada é devida à presença de bicarbonatos de cálcio e magnésio na água, a dureza não carbonatada é devida à presença de sulfatos, cloretos, silicatos, nitratos e fosfatos destes metais.

A dureza temporária é chamada porque, quando fervida, os bicarbonatos de cálcio e magnésio se decompõem e precipitam na forma de carbonatos. A reação química deste processo é a seguinte:

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

O precipitado resultante forma uma placa (chamada escama) nas paredes dos pratos em que a água é fervida. Após a fervura e precipitação dos hidrocarbonetos, a água torna-se mais macia.

A dureza constante é devida à presença na água de compostos químicos estáveis ​​de sulfatos, cloretos, silicatos e alguns outros sais de cálcio e magnésio, que não precipitam e não são removidos quando fervidos. A soma da dureza temporária e permanente dá a dureza total da água.

Dureza geral da água, padrões

A prática mundial de controle de qualidade da água consumida para consumo (padrões da Organização Mundial da Saúde (OMS), padrões da União Européia (UE), padrões ISO, bem como padrões dos EUA) não padronizam a dureza da água potável - apenas separadamente o conteúdo de íons cálcio e magnésio na água. De acordo com os padrões russos (), a dureza não deve exceder 7 mg-eq / l. O que acontece quando este valor é excedido? Acontece que quando a dureza da água está acima de 7 mg-eq/l, a taxa de crescimento excessivo de tubulações com depósitos de calcário aumenta significativamente, o que reduz sua vida útil e aumenta os custos operacionais. E com dureza de água muito baixa, adquire fortes propriedades corrosivas. O uso ativo de plástico e metal-plástico nos últimos anos permite remover restrições ao uso de água macia.

Dureza geral da água, classificações

As classificações da água natural de acordo com o grau de dureza diferem em diferentes países, e também podem ser subdivididas dependendo da finalidade do uso da água.

A classificação mais geral é a seguinte:

De acordo com a classificação americana, a água potável é considerada "mole" quando o teor de sais de dureza é inferior a 2 mg-eq/l, normal - de 2 a 4 mg-eq/l, dura - de 4 a 6 mg-eq / l, e muito difícil - mais de 6 meq/l. Deve-se notar que tal classificação é válida para a água utilizada para fins de consumo. A água nos sistemas de água quente e em contacto com quaisquer elementos de aquecimento deve ser mais suave para o normal funcionamento do sistema. Aqui você não pode ficar sem instalar, em particular -. Ao mesmo tempo, se a água vier de um poço particular, é provável que seja necessário um preliminar.

Resíduos de detergente

Na água dura do sabão comum (na presença de íons de cálcio), formam-se escórias de sabão - compostos insolúveis que não possuem funções úteis. E até que toda a dureza de cálcio da água seja eliminada dessa maneira, a formação de espuma não começará. Há um desperdício significativo de detergentes. Após a secagem, essas escórias de sabão permanecem na forma de uma placa no encanamento, linho, pele e cabelo humanos (uma sensação desagradável de cabelo “duro” é bem conhecida por muitos).

Efeito negativo nos tecidos

A água dura não é adequada para lavagem e lavagem. Por quê? Quando sabão ou pó entram em contato com água dura, cátions de sais de dureza (Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+) reagem com ânions de ácidos graxos que fazem parte do sabão e formam compostos pouco solúveis, como o estearato de cálcio Ca (C 17 H 35 COO) 2. Esses depósitos obstruem gradualmente os poros do tecido e ele deixa de permitir a passagem do ar e da umidade, as fibras tornam-se grosseiras e inelásticas. As cores do produto desbotam e adquirem um tom cinza-amarelado. Os “sabonetes de cal” que se fixaram no tecido o privam de sua força.

Irritação na pele

Quando os “flocos de dureza” entram na pele humana, o filme de gordura natural é destruído, o que protege a pele dos efeitos adversos do meio ambiente, e os poros ficam entupidos. Um sinal de um impacto tão negativo é o “rangido” característico da pele ou cabelo que aparece após o banho. De fato, a “sabão” que causa irritação em algumas pessoas após o uso de água macia é um sinal claro de que o filme protetor de gordura na pele está são e salvo. Ela é quem desliza. Ou use água dura e compense a violação do revestimento com loções, cremes suavizantes e hidratantes e outros truques para restaurar a proteção da pele que a natureza já nos proporcionou.

Redução da vida útil do equipamento

Quando a água com uma dureza superior a 4 mg-eq / l é aquecida no contexto de alta alcalinidade e nível de pH, o carbonato de cálcio é precipitado intensamente na forma de incrustações (os tubos "crescem demais", forma-se um revestimento branco no aquecimento elementos). É por isso que as normas do Kotlonadzor normalizam o valor do índice de dureza da água utilizada para alimentar as caldeiras (0,05–0,1 mg-eq/l). Em muitos processos industriais, os sais de dureza podem reagir quimicamente para formar intermediários indesejados.

Impacto na saúde

A Organização Mundial da Saúde regula os valores de dureza da água em termos de efeitos na saúde. Os materiais da organização dizem que, embora vários estudos estatísticos tenham revelado uma relação inversa entre a dureza da água potável e as doenças do sistema cardiovascular, os dados obtidos ainda não são suficientes para determinar a relação causal entre esses fenômenos. Além disso, não há evidências de que a água macia tenha um impacto negativo no equilíbrio de oligoelementos no corpo humano. Vários estudos sugerem que a absorção humana de minerais importantes da água é extremamente baixa, e ele recebe a maioria deles dos alimentos.

Dependendo das condições locais, a dureza aceitável para uso de água potável pode variar um pouco. Em alguns casos, a água com dureza acima de 10 meq/l é aceitável para o consumidor. O limiar de sabor para o íon cálcio (em termos de equivalente em mg) está na faixa de 2-6 meq/l, dependendo do ânion correspondente, e o limiar de sabor para o magnésio é ainda menor. Assim, a água com alta dureza pode ter um sabor amargo. E o uso prolongado de água dura (geralmente acompanhado de alta mineralização total) leva a problemas no trato gastrointestinal.

mas por outro lado

Deve-se notar também que a água com dureza inferior a 2 meq/l tem propriedades tampão baixas (alcalinidade) e, dependendo do nível de pH e de alguns outros fatores, pode ter um efeito corrosivo aumentado nas superfícies das tubulações e equipamentos de aquecimento . Portanto, em alguns casos, especialmente quando em salas de caldeiras, é necessário realizar adicionalmente um especial, o que permite alcançar a relação ideal entre a corrosividade da água e sua dureza.