Жесткость воды в домашних условиях. Как узнать жесткость воды в домашних условиях

Жёсткая вода является первопричиной целого букета бытовых неприятностей: известкового налёта на кранах и мойке, белых разводов на посуде, накипи на нагревательных элементах приборов. От качества водопроводной воды зависит количество порошка, добавляемое в стиральную машину, дозировки полифосфатов перед системой обратного осмоса и даже продолжительность жизни аквариумных рыбок. Именно поэтому важно знать, как определить жёсткость воды в домашних условиях.

Жёсткая вода является первопричиной целого букета бытовых неприятностей

Понятие жёсткости

Жёсткость воды - это комбинация её химических и физических характеристик, связанных с количеством солей щёлочноземельных металлов (в частности, кальция и магния). Чем меньше солей содержится в воде, тем мягче она считается. В природных условиях уровень жёсткости является непостоянной величиной и может варьироваться в течение года, повышаясь при сильном испарении жидкости и уменьшаясь в сезон дождей.

Различают постоянную жёсткость, вызванную присутствием солей, и временную, образованную гидрокарбонатами. Последняя не представляет особой проблемы, поскольку легко устраняется кипячением.
Излишне жёсткая вода не только сокращает срок службы бытовых приборов, способствуя образованию накипи на нагревательных элементах, но и приносит вред здоровью. Регулярное употребление жидкости с высоким содержанием солей раздражает слизистую кишечника и является одной из причин образования камней в почках. Однако излишне мягкая вода также имеет недостатки: её постоянное использование способно спровоцировать коррозию труб за счёт отсутствия кислотно-щелочной буферности, которую обеспечивает гидрокарбонатная жёсткость.

Излишне жёсткая вода сокращает срок службы бытовых приборов и является причиной камней в почках
Для численного выражения характеристик жидкости используют градусы жёсткости и миллиграмм-эквиваленты на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию 20,04 мг кальция или 12,6 мг магния в литре воды. В странах постсоветского пространства рекомендуется использовать воду с жёсткостью не выше 7 мг-экв/л, а в Европе - 1,2 мг-экв/л.
Согласно действующему стандарту, общепринятой единицей измерения считается градус жёсткости - 1 °Ж. По этому показателю воду разделяют на три категории:
жёсткая - свыше 10 °Ж;
средней жёсткости - 2−10 °Ж;
мягкая - до 2 °Ж.

Методы измерения
Самым достоверным способом померить жёсткость воды является лабораторный анализ. Сделать его можно в санэпидемстанции, где специалисты не только определят концентрацию солей, но и зафиксируют содержание прочих вредных примесей - нитратов, пестицидов, сероводорода и т. д. Анализ считается делом добровольным, однако при обустройстве автономной системы водоснабжения им лучше не пренебрегать - так жильцы дома будут уверены в том, что им не грозит инфицирование и прочие тяжёлые последствия употребления жидкости, непригодной для питья. Выполняют исследование сразу после прокачки новой скважины.

Для проведения анализа необходимо:
Открыть кран и сливать воду в течение 30 минут - это позволит избавиться от застоявшейся жидкости и вымыть частички металла, которые неизбежно накапливаются в железных трубах.
Набрать воду в чистую пластиковую либо стеклянную бутылку. Для этой цели вполне подойдёт ёмкость из-под минеральной воды. Ни в коем случае нельзя брать тару, в которой ранее был газированный напиток, поскольку сохранившиеся в ней остатки красителей и химических веществ исказят результаты исследования. Набирать жидкость нужно аккуратно, тонкой струйкой, во избежание чрезмерного воздействия кислорода.
Закрыть ёмкость, заполненную под самое горлышко, крышкой, поместить в плотный непрозрачный пакет и в течение двух часов доставить в лабораторию, где узнают жёсткость воды и уведомят об этом человека, обратившегося в СЭС.

Если проведение анализа по какой-то причине неосуществимо, определить жёсткость можно альтернативными методами. Эти способы легко применимы в домашних условиях и доступны каждому, однако с лабораторными исследованиями их точность не сравнится.

Диагностика по степени пенообразования
Соли кальция и магния обладают свойством подавлять пенообразование, связывая мыло в нерастворимые соединения. По этой причине в жёсткой воде крайне плохо отмывается посуда и практически не отстирываются вещи. На ней же основан один из базовых способов определения характеристик воды: если мыло нормально пенится, жёсткость средняя, если не пенится вовсе - повышенная.
Для сравнения можно приобрести две бутылки воды с разной жёсткостью (этот параметр указан на этикетке), а в третью ёмкость налить жидкости из-под крана. Затем необходимо взять равное количество мыла и одновременно вспенить его во всех тарах. В результате получится пена, которую следует измерить линейкой.

В жёсткой воде крайне плохо отмывается посуда и практически не отстирываются вещи
Примерная жёсткость исследуемой жидкости измеряется путём несложных арифметических подсчётов : к примеру, если в мягкой воде (1 °Ж) высота пены составляет 15 см, в жёсткой (15 °Ж) - 1 см, а в воде из-под крана - 6 см, жёсткость последней является средним арифметическим двух первых параметров (т. е. 8 °Ж). Однако описанный способ нельзя назвать полностью достоверным - руководствуясь им, можно получить лишь общее представление о характеристиках воды.
Интенсивность образования накипи на бытовых приборах (кастрюлях, чайниках, ТЭНах) также позволяет сделать выводы о жёсткости. Так, если аэраторы кранов в доме забиваются за месяц, вероятнее всего, содержание солей превышает 10 мг-экв/л.

Проверка на вкус
Описать словами разницу между вкусом мягкой и жёсткой воды довольно сложно, однако не понять её при практическом сравнении почти нереально. Стоит отметить, что длительные тренировки позволяют определять жёсткость с погрешностью до 2−3 мг-экв/л, а иногда и ещё точнее.

В жёсткой воде чай приобретает вязкость, мутный оттенок и металлическое послевкусие
Принцип диагностики аналогичен проверке на пенообразование : необходимо приобрести две бутылки воды различной жёсткости, налить в третью тару исследуемую жидкость и поочерёдно продегустировать питьё из всех ёмкостей. Исходя из вкусовых ощущений, определяют, к какому значению ближе вода из-под крана.
Тем, кто пытается выявить уровень жёсткости на вкус, также поможет цельный листовой чай. Дело в том, что в жёсткой воде этот напиток приобретает вязкость, мутный оттенок и металлическое послевкусие, мягкая же придаёт ему коричнево-оранжевый цвет с янтарным отливом и приятный насыщенный вкус. Пакетированный или гранулированный чай для эксперимента не годится, поскольку может содержать красители.
Использование индикаторных полосок
Специальные тесты для определения жёсткости воды можно приобрести в зоомагазинах, фирменных магазинах бытовой техники либо через торговые интернет-площадки. Индикаторные полоски представляют собой кусочки пропитанной реагентом бумаги, которая меняет цвет при контакте с жидкостью. Интенсивность окраса будет варьироваться в зависимости от концентрации солей. Подробная инструкция по применению указана на упаковке с тестами.

Индикаторные полоски представляют собой кусочки пропитанной реагентом бумаги, которая меняет цвет при контакте с жидкостью
Главным недостатком метода является то, что правильно интерпретировать полученный результат иногда бывает затруднительно. Тогда тест повторяют несколько раз, на глаз определяя интенсивность цвета и сравнивая её с предложенной палитрой. А если учесть, что качественные индикаторные полоски чаще всего зарубежного производства, приходится ещё и переводить указанные единицы измерения из европейских в российские.
Кроме того, даже неукоснительное соблюдение всех условий теста не гарантирует стопроцентной точности результата. Гораздо лучше воспользоваться специальным прибором - солемером, или TDS-метром, способным определить жёсткость исходя из электропроводности воды. Однако такой аппарат стоит приличных денег и требует от владельца определённых навыков.
Способы умягчения
Проверить уровень жёсткости можно несколькими способами, но это только половина дела. Конечно, если вода мягкая, то никаких дополнительных действий не потребуется, а вот повышенная жёсткость является проблемой, требующей устранения. Для этого применяются следующие методы:

В сутки человек употребляет не менее двух литров жидкости, качество которой оказывает непосредственное влияние на состояние его здоровья. Чистая вода с оптимальным содержанием необходимых микроэлементов помогает восстановить баланс в организме и обеспечить нормальную работу последнего, поэтому контролировать её характеристики чрезвычайно важно.

Жесткость воды - понятие на первый взгляд парадоксальное. Как может жидкая вода быть жесткой, разве что заморозить ее! Тем не менее, жесткость воды - важная характеристика, определяющая ее свойства для самых различных применений. Попробуем определить жесткость воды с помощью подручных средств.

Для чего необходимо знать жесткость воды?

Чаще всего жесткость воды необходимо знать аквариумистам. Большинство рыб неплохо себя чувствует при колебаниях жесткости воды в достаточно широких пределах, но отдельные виды требуют воды строго определенного качества. Некоторые виды рыб хотят более мягкую или жесткую воду в период размножения. Также небезразличен состав воды и для аквариумных растений. Им слишком мягкая вода просто губительна, ведь в ней нет минеральных солей, необходимых для жизни.

Весьма привередливы к жесткости воды комнатные растения. Большинство традиционных растений лучше переносят мягкую воду, но есть и исключения. Например, олеандр, предпочитает жесткую воду с большим содержанием минеральных солей.

В инструкции ко многим автоматическим стиральным и посудомоечным машинам есть рекомендации по загрузке моющих средств в зависимости от жесткости водопроводной воды. Даже в утюг с функцией отпаривателя лить слишком жесткую воду не стоит - внутри быстро образуется накипь и ее кусочки будут вываливаться и пачкать белье. В худшем случае от накипи утюг просто перегреется и перегорит. Также воду определенной жесткости требует и увлажнитель воздуха.

Да и для человека жесткость воды небезразлична. Слишком жесткая вода сушит коду и портит волосы. Постоянное употребление жесткой воды для питья может способствовать развитию мочекаменной болезни. Слишком мягкая, близкая к дистиллированной, вода вымывает минеральные соли из организма, что может вызывать ломкость костей, проблемы с зубами, а у детей - развитие рахита. Для приведения качества воды к норме в зависимости от ее жесткости необходимо выбрать фильтр для воды или установить минерализатор.

Что такое жесткость воды?

Жесткость воды — это величина, характеризующая количественное содержание растворенных минеральных солей. В природной воде чаще всего встречаются соли кальция и магния, которые и называют солями жесткости. Различают временную, постоянную и общую жесткость. Временная жесткость зависит от содержания гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении гидрокарбонаты разлагаются на карбонаты, осаждающиеся в виде накипи, и углекислый газ. Постоянная жесткость определяется солями кальция и магния других видов - сульфатов, фосфатов и хлоридов. Эти соли хорошо растворяются в воде и не могут быть устранены кипячением. Удалить их можно с помощью фильтров с ионообменной смолой , обратным осмосом или электродиализом. Вместе сумма значений временной и постоянной жесткости дает величину общей жесткости.

Единицы измерения жесткости

Для численного выражения жесткости воды определяют содержание в ней катионов кальция и магния. В системе СИ для измерения жесткости используется единица — моль на метр кубический (моль/м3). Однако на практике чаще используются миллиграммы эквивалента на литр (мг-экв/л) и градусы жесткости. Численно один градус жесткости °Ж равен одному мг-экв/л.

По жесткости в зависимости от содержания растворенных солей вода может быть:

очень мягкой (до 1,5 мг-экв/л)
мягкой (от 1,5 до 4 мг-экв/л)
средней жесткости (от 4 до 8 мг-экв/л)
жесткой (от 8 до 12 мг-экв/л)
очень жесткой (свыше 12 мг-экв/л)

Оптимальная жесткость воды для большинства применений составляет 1.0-2.0 мг-экв/л. Жесткость водопроводной воды в зависимости от вида водозабора может колебаться в пределах 1.5-5 мг-экв/л, что обычно не требует специальных мер корректировки жесткости. А вот артезианские скважины индивидуального водоснабжения часто дают очень жесткую воду, требующую умягчения. В других странах традиционно используются другие единицы жесткости, которые можно встретить в инструкциях к бытовой технике, выпущенной в этих странах. Для перевода можно использовать таблицу.

Страна	Единицы измерения	°Ж	°DH	°Clark	°F	ppm
Россия	°Ж	1	2,80	3,51	5,00	50,04
Германия	°DH	0,357	1	1,25	1,78	17,84
Великобритания	°Clark	0,285	0,80	1	1,43	14,3
Франция	°F	0,20	0,56	0,70	1	10
США	ppm	0,02	0,056	0,070	0,10	1

Для облегчения расчетов можно воспользоваться интерактивным калькулятором единиц жесткости .

Приборы для измерения жесткости

Для измерения жесткости воды разработано множество приборов, от бытовых до профессиональных лабораторных. Среди наиболее доступных можно выделить электролизер.

По большому счету это не измерительный прибор, так как он не имеет шкалы и численных результатов не выдает, ориентироваться можно лишь по интенсивности окрашивания воды в процессе работы прибора. Зато он может приблизительно по цвету воды после электролиза показать качественный состав растворенных солей. Такие электролизеры любят использовать аферисты, впаривающие различные «чудо-фильтры» для воды по завышенным ценам.

Более подходящим является прибор TDS-3, продаваемый также под многими другими названиями.

Приобрести его можно в китайских интернет-магазинах по цене около 250 рублей. Прибор, конечно, не эталон точности, но показания его вполне стабильны.

Также иногда в продаже бывают тест-полоски и тест наборы для измерения жесткости.

Чаще всего их можно приобрести в зоомагазинах в отделах аквариумистики и фирмах, торгующих оборудованием для бассейнов. Наборы эти довольно точны и удобны в использовании.

Однако часто никаких специальных приборов и тест-полосок под рукой нет, а измерить жесткость воды, хотя бы приблизительно, необходимо. Как быть?

Как измерить жесткость воды без специальных приборов?

Приблизительно определить жесткость воды можно и подручными средствами. С точки зрения физики, TDS-метр представляет собой обычный прибор для измерения сопротивления воды. Поэтому вместо него можно использовать тестер с функцией измерения сопротивления, что умеет делать любой современный прибор.

Правда, специальные приборы используют для измерения переменный ток, а тестер - постоянный, что вызывает электролизные процессы и снижает точность измерения.

Теперь осталось измерить сопротивление слоя исследуемой воды. Щупы прибора при этом следует расположить так, чтобы расстояние между ними было около 1 см.

Показания прибора могут довольно сильно скакать, постарайтесь определить примерное среднее значение. В моем случае прибор показал около 170 кОм. При этом проводимость составила:

λ = 1 / 170000 * 1000000 = 5.88 мкСм/см

Жесткость воды можно определить по приближенной формуле:

Ж = 0.65 * λ = 0.65 * 5.88 = 3.8 мг/л

Коэффициент 0.65 является усредненным, в зависимости от типа растворенных солей он может колебаться от 0.55 до 0.75. Поэтому более правильным будет сказать, что жесткость исследуемой воды лежит в пределах от 0.55 * 5.88 = 3.2 до 0.75 * 5.88 = 4.4, что опять-таки является неплохим результатом, близким к истинному значению.

Измеренное значение сильно зависит от температуры воды. Самым правильным будет довести температуру исследуемой воды до стандартного значения 20°С. Если же это невозможно, то хотя бы измерить температуру и воспользоваться поправочными коэффициентами:

Температура, °С	Коэффициент
12	1.213
13	1.182
14	1.151
15	1.132
16	1.095
17	1.071
18	1.052
19	1.023
20	1
21	0.979
22	0.958
23	0.937
24	0.919
25	0.901
26	0.840
27	0.810
28	0.79
29	0.77
30	0.75

Например, при температуре воды 25°С корректированная жесткость составит:

Ж = 3.8 * 0.901 = 3.42 мг/л

Этот метод не претендует на какую-либо точность, но вполне позволяет сориентироваться по значению жесткости воды без применения специальных приборов.

Что такое жесткость воды , какие виды жесткости бывают и какими единицами ее измеряют мы разобрали в предыдущей статье « » . Теперь нам предстоит разобраться в существующих способах определения жесткости воды и выбрать из них самый для нас подходящий.

Определение жесткости воды с помощью Трилона «Б»

Это, безусловно, самый простой и безопасный из точных количественных методов аналитической химии для определения жесткости воды. Но самый простой для химика-аналитика не значит, самый простой для аквариумиста, даже если он профи.

Не говоря уж о новичках или о людях, которые просто хотят иметь дома красивый аквариум, обустроенный своими руками, не превращая при этом квартиру в химическую лабораторию. Метод, безусловно, хорош и заслуживает внимания. В продаже
встречаются наборы химических реагентов для определения жесткости воды. Этот метод точен и, следовательно, может служить для проверки и калибровки менее сложных методов, которые в силу простоты могут быть чаще и проще использованы в домашних условиях. Но сложность проведения, необходимость дополнительного химического оборудования сокращает его применение в домашних условиях.

TDS-метр и как с его помощью определить жесткость

Электронный TDS метр

Кондуктометр (TDS-метр) — это электронный прибор, измеряющий электропроводность воды, которая тем выше, чем больше в ней растворено солей. Поэтому его еще иногда называют солемер. Измерить общую жесткость этим прибором по большому счету невозможно. Но по его показаниям можно косвенно судить о величине общей жесткости, используя специальные таблицы или формулы соответствия показаний прибора общей жесткости, которые приводятся в его инструкции по применению. В частности в книге И.Г. Хомченко «Современный аквариум и химия» приводится таблица, по которой можно судить об общей жесткости воды по ее электропроводности.

Зависимость электропроводности от жесткости

Набор Tetra test

Метод подкупает своей простотой. Но при его использовании необходимо учитывать, что это косвенное измерение общей жесткости. Показания прибора сильно зависят от температуры исследуемого раствора (существуют модели с термокомпенсацией, но они дороже). А так же электропроводность зависит от активной реакции воды(pH). При длительном использовании возможна сульфатация электродов, которая так же искажает показания прибора (есть модели, в которых для измерения используется переменный ток, но они так же дороже). При соблюдении рекомендаций производителя, необходимости частых быстрых замеров и возможности периодически контролировать показания прибора более точными методами, подобный прибор просто не заменим.

Тест полоски для определения жесткости воды специально разработаны для аквариумистов и, как правило, зарубежного производства. Очень удобно и просто. Так же есть наборы, в которых в определенное количество воды по каплям прибавляют реактив до изменения окраски воды. Расчет жесткости ведется по прилагаемой инструкции. Недостаток один – редко бывают в продаже, по крайней мере, поблизости от меня. Если в вашем ближайшем зоомагазине они есть – Вы не пожалеете если приобретете эти наборы.

Самым доступным, дешевым и точным в домашних условиях, без использования сложного химического или электронного оборудования является метод

определения общей жесткости с помощью обычного хозяйственного мыла

Вариант Tetra Test:-)

Этот способ описал в своей книге И. Шереметьев. Основан этот метод на том, что хозяйственное мыло, как и любое другое трудно размылить в жесткой воде. И только когда мыло свяжет избыток солей кальция и магния – появляется мыльная пена.

Для определения жесткости воды нужно взвесить один грамм хозяйственного мыла, измельчить его и аккуратно, чтобы не образовалась пена растворить в небольшом количестве горячей дистиллированной воды. Дистиллированную воду можно купить в автомагазинах. Она используется для добавления в аккумулятор при повышении концентрации электролита.

Далее мыльный раствор наливаем в цилиндрический стакан и доливаем дистиллированной воды до уровня 6 сантиметров, если мыло 60% или до уровня 7 сантиметров если мыло 72%. Процент содержания мыла указан на бруске. Теперь в каждом сантиметре уровня мыльного раствора содержится количество мыла способное связать соли жесткости, количество которых соответствует 1°dH в 1 литре воды. Далее в литровую банку наливаем пол-литра исследуемой воды. И непрерывно помешивая, понемногу прибавляем наш мыльный раствор из стакана в банку с исследуемой водой. Поначалу на поверхности будут только серые хлопья. Затем появятся разноцветные мыльные пузыри. Появление устойчивой белой мыльной пены говорит о том, что все соли жесткости в исследуемой воде связаны. Теперь смотрим на наш стакан и определяем, сколько сантиметров раствора нам пришлось вылить из стакана в исследуемую воду. Каждый сантиметр связал в половине литра воды количество солей соответствующее 2°dH. Таким образом, если вам пришлось до появления пены вылить в воду 4 сантиметра мыльного раствора, то жесткость исследуемой воды равна 8°dH.

Если вы вылили в воду весь мыльный раствор, а пена так и не появилась, это означает, что жесткость исследуемой воды больше 12°dH. В таком случае исследуемую воду разбавляем дистиллированной водой в два раза. И проводим анализ снова. Теперь полученный результат жесткости нужно будет умножить на два. Полученное значение будет соответствовать жесткости исследуемой воды.

Стандартный стакан имеет объем 200 — 250 мл. Высоту около 10 сантиметров. Нижний диаметр от 55 миллиметров. Верхний диаметр 73 мм. То есть средний диаметр около 63 миллиметров. Если вы найдете химический цилиндрический стакан с подходящими характеристиками (диаметром около 6 сантиметров), то ваши измерения будут более линейными. Если цилиндра нет, то можно использовать и конусный. При этом неизбежно увеличение погрешности измерения. Но ведь и сам метод не эталон точности. С точностью до тысячных долей градуса жесткость определить этим методом не удастся, но оценить резкий уход общей жесткости от нормы с точностью 1 -2 °dH вполне возможно. При этом именно разность верхнего и нижнего диаметров сосуда, в котором находится мыльный раствор и дает эту погрешность в 1-2 градуса. Кроме переменного диаметра на погрешность влияет качество мыла, дистиллированной воды и ваш опыт использования данной методики.

Если для pH погрешность в 1 – 2 градуса может быть катастрофичной, то для общей жесткости такой разброс показаний вполне приемлем, он не приведет к гибели или нарушению здоровья обитателей вашего аквариума.
При определенном опыте погрешность метода около 1 – 2 °dH. Что вполне допустимо для наших целей. Учитывая простоту и доступность метода он, безусловно, заслуживает внимания.

Существуют и другие методы определения жесткости воды. Но одни из них сложны технически, другие требуют сложного оборудования, третьи не безопасны для домашнего использования. Поэтому я здесь о них не упоминаю. Как изменять жесткость воды рассмотрено в статье « «.

Жёсткость – одна из важнейших характеристик воды. Это свойство воде придают соли магния и кальция (Mg и Ca), которые называют солями жёсткости. Чем меньше их концентрация, тем мягче вода.

Единицы измерения. Единой единицы измерения жёсткости воды в мире не существует. Этот показатель измеряют в градусах, наиболее часто используют немецкие, французские и американские единицы.

В соответствии с ГОСТом 31865-2012 за единицу измерения жёсткости в России принят градус (ºЖ), величина которого равна 1 мг-экв/л (в числовом выражении это соответствует концентрации Ca или Mg, эквивалентной 1/2 миллимоля на литр).

Для определения соотношения градусов разных стран используют условную единицу ppm (part per million, или пропромилле), то есть миллионную долю базовой массы: 1 ppm = 0,0001 % (1 мг на килограмм).

Показания бытовых приборов обычно выражены в единицах страны-производителя. Чтобы сравнить их с указанными в нормативных документах, полученные значения переводят в принятые в стране единицы измерения.

Значения градусов жёсткости, приведенных к ppm:

1 dH (немецкий градус) = 17,8 ppm;
1 f (французский градус) = 10 ppm;
1 (английский градус, Clark) = 14,3 ppm;
1 A (американский градус) = 1 ppm;
1 мг-экв/л (1ºЖ) = 50,05 ppm.

Калькулятор перерасчета единиц жесткости воды

°Ж (Россия) °DH (Германия) °Clark (Великобритания) °F (Франция) ppm (США)

Виды жёсткости воды

Выделяют три вида жёсткости:

временная (карбонатная), обусловленная содержанием гидрокарбонатов кальция и магния – солей слабой угольной кислоты. При кипячении соли распадаются, в результате образуется нерастворимый осадок из карбоната кальция (СаСО3) и гидроокиси магния (Мg(OH)2;
постоянная (некарбонатная), от которой невозможно избавиться кипячением. В воде находят соли двухвалентных металлов (кальция, магния, бария и стронция), образованных сильными кислотами: соляной (HCl), серной (H2 SO4), азотной (HNO3). Соли бария и стронция для расчета степени жёсткости воды не учитывают, поскольку их количества незначительны;
общая – определяется как суммарная концентрация ионов кальция и магния в воде.

В России воду классифицируют в зависимости от величины показателя общей жёсткости:

до 2°Ж – мягкая;
от 2 до 10°Ж – средней жёсткости;
более 10°Ж – жёсткая.

Как и почему меняется жесткость воды

Почему нужно уметь измерять жёсткость воды

Слишком жёсткая или слишком мягкая вода может нанести непоправимый вред как бытовым приборам, так и здоровью людей. Мягкая вода вымывает из организма кальций, из-за чего разрушаются кости и зубы. В такой воде активно коррозируют металлические поверхности. Чтобы этого избежать, используют ингибитор коррозии.

Вред жёсткой воды:

создает слишком большую солевую нагрузку для мочеполовой системы. Возможно появление мочекаменной болезни, ухудшение состояния волос и кожи;
неблагоприятно действует на теплотехнические и сантехнические системы, приносит немалый вред бытовой технике;
приходится тратить больше тепла на нагрев воды: слой накипи (осадок из солей жесткости), появившийся на ТЭНах, обладает низкой теплопроводностью. Из-за недостаточного отвода тепла нагревательные элементы часто сгорают;
увеличивается расход моющих средств из-за того, что поверхностно-активные вещества (ПАВ), входящие в состав, дают с солями кальция и магния нерастворимые соединения и не образуют достаточного для удаления загрязнений количества пены;
стенки трубопроводов быстро зарастают известковыми отложениями, поэтому в водопроводной системе снижается напор, трубы приходится менять.

Следите за показателями жёсткости воды, поступающей из водопровода или местного источника. Если пользоваться доступными средствами смягчения воды, водопроводная система, нагреватели, стиральная и посудомоечная машины прослужат намного дольше.

Прежде чем покупать дорогие устройства и реагенты, выясните, какие соли и в каком количестве присутствуют в водопроводной воде. Показатель общей жёсткости меняется в зависимости от количества осадков, таяния снега и других явлений, влияющих на концентрацию солей. Чтобы правильно выбрать умягчители, сначала сделайте анализ на определение жёсткости воды.

Для бытовых целей: умывания, стирки и уборки, – достаточно выяснить показатель жесткости воды один раз и в случае необходимости использовать подходящие средства. Для приготовления пищи, если водопроводная слишком вода жёсткая, целесообразно использовать бутилированную воду хорошего качества, которую периодически проверять портативным и несложным в обращении прибором для определения общей и карбонатной жёсткости.

Определение жесткости воды приборами и «на глаз»

Предположить, что вода содержит большое количество солей щелочноземельных металлов, можно по следующим признакам:

плохо пенится мыло и стиральный порошок;
на поверхности нагревательных приборов образуется известковый налет;
вода имеет горьковатый вкус и дольше обычного заваривается чай;
при кипячении на поверхности воды образуется характерная пленка;
плохо развариваются мясные продукты.

1. Полоски жесткости воды. Продаются в аптечных магазинах «Медтехника», показывают результат измерения с точностью 1-2°Ж.

Инструкция: опустить полоску жесткости в стакан с водой, подождать, пока индикатор, которым она пропитана, изменит цвет, затем сравнить с эталонной шкалой.

2. Экспресс-тесты для аквариумов. Этот способ основан на методе титрования.

Пример аквариумного теста жесткости

Инструкция: в пробирку налить 5 мл воды и по каплям добавить реагент, содержащий индикатор. Число капель реагента, необходимых для того, чтобы раствор из жёлтого стал синим, равно количеству градусов жёсткости, каких именно – указано в инструкции к тесту.

3. Специальные приборы. Самый простой и точный метод определения жёсткости воды – титрование. Основан на реакции индикаторов, их способности менять цвет при достижении той или иной концентрации в строго определенном количестве воды, содержащей соли. В лабораториях результаты титрования обрабатывают с помощью фотоколориметра.

Существуют приборы, принцип действия которых заключается в измерении электропроводности воды. Уровень проводимости прямо пропорционально зависит от концентрации солей кальция и магния, растворённых в воде. В продаже есть приборы типа TDS-метр (total dissolved solids, или «солемер») и EC-метр (кондуктометр).

Пример TDS-метра

TDS-метр выдаёт результат в ppm. Устройство показывает общее содержание солей и удельную электропроводность воды. EC-метр дополнительно показывает и удельное сопротивление раствора в мкСм/см (микро Сименс). Результат TDS = k * EC, где коэффициент k в пределах 0,55–0,80 (среднее значение 0,67).

TDS и EC-метр в одном приборе. Дороже, но удобнее

С помощью таких приборов удобно следить и поддерживать требуемое качество воды в аквариумах или для полива растений, чувствительных к повышенной жёсткости.

Важно ли человеку знать уровень жесткости воды, которая течет из его крана? Если вы заядлый аквариумист, то без умения определять и изменять жесткость воды в аквариуме больших успехов вы не добьетесь: и рыбки долго не проживут, и растения в мягкой воде длительное время не продержатся. Ведь жесткость говорит о содержании в воде минеральных солей, которые являются для растений питанием.

Кроме того, нам тоже важно, какого качества и вкуса мы воду употребляем.

А вкус, как утверждают специалисты, напрямую зависит от содержания солей кальция и магния в воде.

Еще и здоровье страдает, если они содержатся в переизбытке. Говорят, что камни в мочевыводящей системе у человека появляются именно из-за этого.

Вещам, которым мы используем в повседневной жизни, тоже достается. Накипь в чайнике, в стиральной машине ведет к быстрому износу и поломке домашнего оборудования. А соответственно это «больно бьет нас по карману». Проще и дешевле заведомо принять меры по улучшению качества воды, чем потом устранять последствия. Разбираясь с проблемами некачественной воды, рассмотрим более подробно сами понятия.

Разделы статьи

Что такое жесткость воды?

Как вы знаете из школьного курса химии, в обыкновенной воде содержатся ионы кальция и магния. Повышенное содержание ионов Са2+ и Mg2+ придаёт воде отрицательное качество, называемое жёсткостью .

СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2

MgСО3 + СО2 + Н2О = Mg(НСО3)2

Этот процесс широко осуществляется в природных условиях, приводя к выносу размываемых известняков в поверхностные воды, а затем – в моря и океаны.

Некарбонатная (постоянная) жесткость обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов магния и кальция, а также других солей (MgSO 4, MgCl 2, CaCl 2).

Общая жесткость = карбонатная (временная) жесткость + некарбонатная (постоянная) жесткость

В быту любой человек может столкнуться с задачей измерения жесткости воды в домашних условиях. Жесткость отрицательно влияет на качество различных процессов, в которых используется вода с повышенной жесткостью.

Чем ниже в воде процент растворенных солей, тем вода мягче и полезнее. Работа посудомоечной машины, количество стирального порошка, качество воды в аквариуме, необходимость установки умягчителя воды и т.д. В общем, целей много.

В России жесткость измеряют в «градусах жесткости» (1°Ж = 1 мг-экв/л = 1/2 моль/м3). За рубежом приняты другие единицы измерения жесткости воды.

Единицы измерения

1°Ж = 20,04 мг Ca2+ или 12,15 Mg2+ в 1 дм3 воды;
1°DH = 10 мг CaO в 1 дм3 воды;
1°Clark = 10 мг CaCO3 в 0,7 дм3 воды;
1°F = 10 мг CaCO3 в 1 дм3 воды;
1 ppm = 1 мг CaCO3 в 1 дм3 воды.

По интенсивности образования накипи в чайнике можно сделать определённые выводы: чем больше налета, тем жёстче вода.

Сравнительный качественный вывод о жесткости воды можно осуществить следующим образом. На предметное стекло нанесите по капле дождевой, кипяченой и некипяченой водопроводной воды. После высыхания по интенсивности образовавшихся осадков вы сможете сделать вывод о жесткости вашей воды.

Дождевая вода самая мягкая , т.к. в ней практически отсутствуют соли кальция и магния. Осадок после испарения некипяченой воды позволит сделать вывод об общей жесткости, а кипяченой – о временной жесткости.

Источник: life.mosmetod.ru

Влияние жесткости на качество воды

С точки зрения применения воды для питьевых нужд, ее приемлемость по степени жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий .

Порог вкуса для иона кальция лежит (в пересчете на мг-эквивалент) в диапазоне 2-6 мг-экв/л, в зависимости от соответствующего аниона, а порог вкуса для магния и того ниже. В некоторых случаях для потребителей приемлема вода с жесткостью выше 10 мг-экв/л.

Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая отрицательное действие на органы пищеварения.

Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины жесткости по показаниям влияния на здоровье. В материалах ВОЗ говорится о том, что хотя ряд исследований и выявил статистически обратную зависимость между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями , имеющиеся данные не достаточны для вывода о причинном характере этой связи.

Аналогичным образом, однозначно не доказано, что мягкая вода оказывает отрицательный эффект на баланс минеральных веществ в организме человека.

Вместе с тем, в зависимости от рН и щелочности, вода с жесткостью выше 4 мг-экв/л может вызвать в распределительной системе отложение шлаков и накипи (карбоната кальция), особенно при нагревании. Именно поэтому нормами Котлонадзора вводятся очень жесткие требования к величине жесткости воды, используемой для питания котлов (0.05-0.1 мг-экв/л).

Кроме того, при взаимодействии солей жесткости с моющими веществами (мыло, стиральные порошки, шампуни) происходит образование «мыльных шлаков» в виде пены. Это приводит не только к значительному перерасходу моющих средств. Такая пена после высыхания остается в виде налета на сантехнике, белье, человеческой коже, на волосах (неприятное чувство «жестких» волос хорошо известное многим).

Главным отрицательным воздействием этих шлаков на человека является то, что они разрушают естественную жировую пленку , которой всегда покрыта нормальная кожа и забивают ее поры. Признаком такого негативного воздействия является характерный «скрип» чисто вымытой кожи или волос.

Оказывается, что вызывающее у некоторых раздражение чувство «мылкости» после пользования мягкой водой является признаком того, что защитная жировая пленка на коже цела и невредима.

Именно она и скользит. В противном случае, приходится тратиться на лосьоны, умягчающие и увлажняющие кремы и прочие хитрости для восстановление той защиты кожи, которой нас и так снабдила матушка Природа.

Вместе с тем, необходимо упомянуть и о другой стороне медали. Мягкая вода с жесткостью менее 2 мг-экв/л имеет низкую буферную емкость (щелочность) и может, в зависимости от уровня рН и ряда других факторов, оказывать повышенное коррозионное воздействие на водопроводные трубы .

Поэтому, в ряде применений (особенно в теплотехнике) иногда приходится проводить специальную обработку воды с целью достижения оптимального соотношения между жесткостью воды и ее коррозионной активностью.

Истчоник: water.ru

Приборы для измерения

По большому счету это не измерительный прибор, так как он не имеет шкалы и численных результатов не выдает, ориентироваться можно лишь по интенсивности окрашивания воды в процессе работы прибора. Зато он может приблизительно по цвету воды после электролиза показать качественный состав растворенных солей. Такие электролизеры любят использовать аферисты, впаривающие различные «чудо-фильтры» для воды по завышенным ценам.

Более подходящим является прибор TDS-3, продаваемый также под многими другими названиями.

Также иногда в продаже бывают тест-полоски и тест наборы для измерения жесткости. Чаще всего их можно приобрести в зоомагазинах в отделах аквариумистики и фирмах, торгующих оборудованием для бассейнов. Наборы эти довольно точны и удобны в использовании.

Однако часто никаких специальных приборов и тест-полосок под рукой нет. Как быть?

Источник: homo-habilis.ru

Как определить параметр без приборов?

Тот факт, что жесткость воды играет огромную роль в процессе стирки, не вызывает сомнений. Но как выяснить в домашних условиях, какая именно вода течет из вашего крана? Жесткая она или мягкая? Сегодня мы предлагаем вам несколько простых, но эффективных советов по определению типа вашей воды.

Совет № 1:

Если ваша стиральная машинка часто выходит из строя по причине образования накипи на ТЭНе, значит, ей приходится иметь дело с жесткой водой. Если не принять мер в условиях жесткой воды, ваша стиральная машина будет постоянно ломаться.

Используйте средство для смягчения воды и предотвращения образования накипи Calgon при каждой стирке, и ваша машинка будет в полном порядке!

Совет № 2:

Ищем накипь!
Если отпариватель в новом утюге быстро вышел из строя, не спешите ругать производителя. Проверьте, засорен ли он накипью. Если да, значит вода у вас жесткая. О жесткой воде также расскажет накипь в чайнике и засорение отверстий в душе.

Совет № 3:

Больше пены – мягче вода.
Чем лучше пенится стиральный порошок, тем мягче ваша вода! Секрет этой истины в том, что в жесткой воде моющие средства пенятся гораздо хуже, ведь часть их тратится на связывание ионов кальция и магния. При стирке белья в жесткой воде, расход стирального порошка повышается примерно на 25–30%.

Совет № 4:

Позовите на помощь гурмана.
Хотите узнать вкус настоящей, чистой и мягкой воды? Отправляйтесь далеко за город, в деревню, не окруженную шахтами и заводами. Хлебнув воды из колодца, вы удивитесь, насколько она нежная и сладкая.

К сожалению, жители мегаполисов привыкли к резкому вкусу водопроводной воды. Тем не менее, гурманы с легкостью отличат мягкую воду от жесткой. Ведь высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый привкус.

Совет № 5:

Если вы определили, что ваша вода жесткая, советуем принять меры предосторожности.

Используйте для питья и в пищу только воду, очищенную и смягченную с помощью фильтра. А при стирке вещей обязательно добавляйте средство для смягчения воды и предотвращения образования накипи Calgon.

Источник: super-stirka.com

Жесткая вода — что делать?

Решить этот вопрос сегодня можно всего двумя способами. Увы, нового ничего пока не придумали. На сегодня известно либо удаление накипи, либо снижать эту самую жесткость. Удаление подразумевает постоянную очистку поверхностей от известкового налета.

Делать это нужно со строгой периодичностью , т.к. пропустив очистку от накипи один раз, вы рискуете упустить момент образования известкового камня из известкового налета. А справится с последним намного сложнее. Это вызовет больше трудов и больше расходов.

Самый действенный способ решить все проблемы работы двух солей — умягчение воды . Это устранение из воды того самого излишка жесткости, который и образует накипь.

Любой случай – в квартире, в собственном доме, на производстве требует своей системы водоподготовки для коттеджа. Тогда вопрос – жесткая вода, что делать, просто не будет возникать, ведь все ваши бытовые приборы будут работать с мягкой водой. Защитить вас от накипи сможет система, как минимум из двух фильтров для очистки жесткой воды.

Запомните, любая подготовка воды, всегда, как минимум будет содержать два прибора.

Для промышленности, это может быть ионообменная установка и обратный осмос, для быта электромагнитный умягчитель воды АкваЩит и фильтр-кувшин . Система подобной очистки водных ресурсов, никогда не будет работать правильно без химического анализа воды.

Многим может показаться, что в быту проведение такого анализа может оказаться бесполезным, но давайте поразмыслим, что нам дает такой анализ? Первое, что вы получаете после химического анализа воды это состав примесей в воде, потом вы понимаете каков расход воды в сутки у вас в квартире.

При этом, вы должны понимать, что когда у вас будут стоять очистители излишней жесткости, то и расход воды в квартире будет меньше .

Это связано с определенными особенностями такого вида воды. Она плохо растворяет моющие вещества, в результате хозяйка понимает, что у нее жесткая вода, что делать ей в такой ситуации? Не все, правда, могут догадаться, что белые разводы на поверхностях тканей — это соли жесткости. Многие думают, что это порошок, застрявший в порах. Но это не совсем точно. Это порошок плюс соли жесткости.

Мало того, что этот состав очень плохо вымывается из пор тканей, он их еще и разьедает. В результате получается, что вещи, многократно выстиранные в такой воде, очень быстро изнашиваются. Ткани начинают трещать, рваться всего после 3-4 стирок .

К вопросу – жесткая вода, что делать хозяйке, следует подходить очень тщательно, т.к. подобная повышенная жесткость воды негативно влияет еще и на здоровье человека. Соли жесткости откладываются с тем же успехом на поверхностях оборудования и на поверхностях внутренних органов, а также на наших волосах и коже.

Защитить себя от подобного влияния можно только одним способом установить систему очищения воды от лишней жестковатости.

Другой вариант развития событий постоянное приобретение очищенной воды . Но согласитесь, что покупать воду можно исключительно для питья и готовки, а вот для мытья ресурсов уже точно не хватит. Поэтому здесь защита от накипи будет неполной точно, т.к. контакт с очень жесткой водой все равно будет постоянным.

Следующим негативом от воды, который заставляет думать о том, как составить систему умягчения воды будет образование накипи. Ее создают соли кальция и магния, которые выпадают в осадок при нагреве. Тогда образуется малорастворимый осадок и небольшое выделение углекислого газа.

Жесткая вода, что делать – это вопросы приходиться решать каждой хозяйке самостоятельно и именно вопросам удаления накипи, наши хозяйки до сих пор уделяют чрезмерно много времени.

Пока известковый налет маленький, то и накипь проявляет себя только тем, что тратит больше электроэнергии . Тепло в воду все еще поступает, хоть и с перебоями. Потом накипь приобретает более плотную форму и передача тепла становится более проблематичной. В этом случае прибор может начать самостоятельно отключаться без предупреждения. Это сигнал к тому, чтобы вы перекрыли воду в системе и немедленно занялись удалением накипи.

При этом повышение температуры материала никто не отменял. Пока накипь не дает передавать тепло, температура нагрева все растет и растет. В результате материал, насколько бы крепкий он ни был, не выдерживает перегрузок. Он начинает либо трещать, либо течь, или еще того хуже может взорваться. В быту это может проявить себя в виде разрыва проводки и перегорания нагревательного элемента.

Очень важно при этом ни в коем случае не допустить развития еще и коррозии.

Устранять два негативных последствия сразу очень трудно.

Убирать любой налет без последствий невозможно. Всегда останутся следы, всегда будут трещинки, царапинки. На такую неровную поверхность, новая накипь будет прилипать, куда охотнее, чем на старую гладкую. И с появлением такого нового плотного слоя, удаление накипи будет намного сложнее.

Понизить жесткость воды в домашних условиях — миф или реальность?

Подобные заметки заполонили интернет. Как мы видим, проблемы с водой сегодня носят массовый характер и запросов на очистку воды в домашних условиях в интернете, с каждым днем все больше и больше. И поскольку наш народ чрезвычайно экономичен, то очень многие ищут не новые фильтры для воды, а варианты решения проблемы, которые всегда под рукой.

И что сегодня только не советуют, желая предоставить людям, возможность избавится от накипи. В ходу и бабушкины рецепты по удалению налета путем варки в чайнике картофельных очисток. С появлением на наших рынках и магазинах продукции компаний «Кока-Кола» и «пепси-кола», стали в массовом порядке рекомендовать кипятить кастрюли и чайники с продукцией этих компаний.

Но как показал опыт, самым действенным средством и по сей день остается соляная кислота, разведенная в правильной пропорции. Но это опять же не способ понизить жесткость воды в домашних условиях, это способ избавится от накипи.

Наиболее близко к умягчающему реагенту подошла лимонная кислота. Ее до сих пор советуют использовать в качестве профилактики работы стиральных машин. Если вы раз в полгода прокрутите свою стиральную машинку на холостом ходу с использованием самой высокой температуры стирки и примерно со ста граммами лимонной кислоты , то вы застрахуете на определенный промежуток времени свою машинку от отложений накипи. Эффект такого влияния конечно недолговечен.

О том, как понизить жесткость воды в домашних условиях, люди стали задумываться довольно давно. Потому и способы устранения жесткости воды сегодня такие развитые. Но идеального прибора совсем без недостатков пока не создали. О том, что с водой что-то не так, люди стали догадываться еще в 18 веке. В это же время и стали изобретать первые приборы, призванные умягчать воду.

Но в период до этого человечество поняло, что применение определенных материалов дает возможность применять хорошую воду. Так в древности часто использовали кремний для облицовывания внутренних поверхностей колодцев. Кремний настолько хорошо работал для снижения жесткости воды, что даже спустя десятилетия, внутри колодца не было плесени и водорослей.

Эти полезные качества кремния пытаются в течение долгого времени поставить на службу человечеству. Но пока, ни одного полезного фильтра для воды на кремниевой основе не изобрели. И, тем не менее, это наверное самый простой способ снизить жесткость воды в домашних условиях с помощью небольшого кусочка кремния.

Все, что вам для этого нужно собственно кремний, размером примерно 5 см и трехлитровый бутыль в жестковатой водой. Вы опускаете туда кремний, предварительно его вымыв. И настаиваете воду в течение недели.

За это время кремний насытит воду своими ионами, заставив соли жесткости поменять форму. Получается полезная мягкая, кремниевая вода, которая к тому же обладает лечебными свойствами. При этом передерживать воду тоже не следует, излишек кремния в воде тоже не будет полезным.

Приспособления для умягчения воды

Они использоваться как самостоятельно, так и в комплексе в системе очищения воды от целого комплекса примесей.

Только в качестве умягчителей, приборы используют только в том случае, когда они должны обрабатывать водопроводную воду.

В любом случае, прежде, чем выбирать приборы для умягчения воды, нужно знать какие примеси присущи вашей воде. Без этой оценки-исследования можно переплатить за мощность и за вид прибора. Поэтому следует всегда в обязательном порядке проводить химическую оценку воды , на состав включений, примесей. Даже если у вас вода водопроводная.

Известные на сегодня марки приборов для умягчения воды:

АкваЩит
Рапресол
Термит
Calmat
Vulcan
Гидрофлоу
Термоплюс-М
Waterking
AntiCa ++
Шторм

Вода, она всякой бывает, вы можете думать, что все следы оставляют соли жесткости, а на самом деле окажется, что в вашей воде излишнее количество железистых соединений. И вы можете поставить бесполезный прибор для умягчения воды, отдав за него весьма приличную сумму.

Виды приборов для умягчения

Есть несколько разнообразных видов умягчителей, принцип, которых нужно знать, чтобы не запутаться в предложении и выбрать то, что вам действительно нужно.

Фильтр-кувшин

Большинство хозяев собственных квартир начинают свой путь в производстве мягкой воды с фильтра-кувшина. Он хорош тем, что имеет компактные размеры, не стоит дорого. Его не нужно никуда монтировать, и результат его работы виден сразу. Изрядно попользовавшись таким прибором, люди начинают переходить на более сложные и соответственно более эффективные установки.

По сути, фильтр-кувшин можно назвать пробником своеобразным для быта. В промышленности подобные приборы тоже используют и используют массово. Только там приборы носят название ионообменных фильтров для воды и являются одними из самых популярных установок, которые массово используют во многих отраслях промышленности.

Некоторые требуют в обязательном порядке применения определенных веществ, стимулирующих реакции и превращающих соли жесткости в более растворимые виды, которые выпадают в осадок.

Потом их довольно легко вымыть из оборудования обычной промывкой водой под напором. Это что касается фильтров-кувшинов.

Безреагентные приборы

Другая обширная группа работает на безреагентной основе. Ей не нужны никакие химикаты. Сомнения у потребителей вызывает отсутствие фильтрующей среды в этих приборах умягчения воды. Но когда со временем они видят результаты работы этих устройств, то все сомнения улетучиваются.

Сейчас, как раз, самыми популярными считаются безреагентные приборы из-за своей цены и качества работы.

Электромагнитные устройства

Еще один фильтр, крайне популярный в быту, а также в сфере водоснабжения и отопления – электромагнитный умягчитель воды АкваЩит. Он в состоянии очищать воду быстро и в больших обьемах. Весьма экономичен, врезать в трубу его не нужно. Снимать также, легко, как и одевать прибор на трубу.

При работе и установке прибора важно выполнить всего два условия – первое монтировать только на чистый от старой накипи участок, и второе не подходить к прибору с чувствительными устройствами, чтобы он их не размагнитил.

Данный прибор умягчения воды не требует обслуживания. Восстановление, замена и промывка – это все слова, к данному прибору не применимые. И что немаловажно, он в состоянии проработать не один десяток лет. Только важно, выбирая электромагнитное устройство, посмотреть из каких металлов сделаны магниты.

Дело в том, что существуют металлы, которые теряют свои магнитные свойства под воздействием температуры, а также имеют срок годности, то есть истощения магнитных свойств, равный 5-7 годам.

Для того, чтобы устройство проработало не один десяток лет, нужно выбирать установки, выполненные из металлов, именуемых редкоземельными. Они будут работать также, как и сегодня и спустя двадцать лет. У таких компактных ящичков-приборов нет никаких ограничений практически, предъявляемых к воде.