Twardość węglanowa wody: definicja, pojęcie wody twardej i miękkiej, właściwości chemiczne i fizyczne, jednostki miary i sposoby rozwiązania problemu

Spisu treści:

Twardość węglanowa wody: definicja, pojęcie wody twardej i miękkiej, właściwości chemiczne i fizyczne, jednostki miary i sposoby rozwiązania problemu
Twardość węglanowa wody: definicja, pojęcie wody twardej i miękkiej, właściwości chemiczne i fizyczne, jednostki miary i sposoby rozwiązania problemu
Anonim

Wiarygodne informacje o jakości wody pitnej są interesujące dla każdego. W sieci jest wiele stron poświęconych temu, ale wśród nich przeważają zasoby zainteresowanych: producentów wody butelkowanej i filtrów do oczyszczania. Dlatego lepiej jest zrozumieć kwestię „wody” przy pomocy niezależnych źródeł informacji i własnej logiki.

Chodzi o sole, a raczej o ich ilość. Jeśli jest ich dużo, woda jest twarda, jeśli jest ich mało, woda jest miękka. Woda destylowana w ogóle nie zawiera soli i musimy od razu powiedzieć, że zdecydowanie nie nadaje się do picia.

Określenie „twarda” nie jest przypadkiem: tkanina po umyciu w wodzie z mydłem i o dużej zawartości soli była sztywna w dotyku.

Twarda woda

Twardość to właściwości wynikające z zawartości wapnia, magnezu i niektórych innych pierwiastków w wodzie.

Istnieją dwa rodzaje twardości:

  1. Czas zależy od wodorowęglanów wapnia i magnezu.
  2. Stała jest spowodowana tym samym wapniem i magnezem, ale w postaci innych soli - siarczanów i chlorków.
  3. Twarda woda nie myje dobrze
    Twarda woda nie myje dobrze

Interesuje nas pierwsza opcja, ponieważ to on jest twardością węglanową. Ma pofałdowany sezonowy charakter. Faktem jest, że wodorowęglany są „mieszane” z naturalną wodą podczas jej przepływu przez skały takie jak wapień, gips czy dolomit. Jeśli woda jest powierzchniowa, największy procent „mieszania” występuje zimą: woda zimowa jest stosunkowo twarda. Najmniej węglowodorów znajduje się w wodzie źródlanej, szczególnie podczas powodzi i powodzi: występuje tam bardzo mocno rozcieńczający dodatek roztopów i wody deszczowej.

Naturalne wody podziemne, w przeciwieństwie do powierzchniowych, są bardziej sztywne i trwałe w swoim składzie: nie zależą od pór roku.

Jednostki pomiaru twardości węglanowej wody w Rosji i za granicą

Istnieje zaskakujące międzynarodowe zamieszanie w jednostkach miary. Zaskakujące, ponieważ metody i jednostki miary innych procesów lub obiektów zostały już dawno objęte powszechnymi międzynarodowymi systemami pomiarowymi. W działalność tę zaangażowane są liczne międzynarodowe i krajowe organizacje metrologiczne. Dlaczego twardość węglanowa i inne właściwości wody są nadal mierzone w każdym kraju na swój sposób, można się tylko domyślać. Sędzia dla siebie:

W Rosji jest to stopień twardości - 1°F. Zgodnie z normą GOST 31865-2012 „Woda. Jednostka twardości „jeden rosyjski stopień twardości jest równy stężeniu metalu ziem alkalicznych równemu ½ jegommol/l. 1°F – 1 mg-równoważnik/l.

Teraz jednostki miary w krajach w porównaniu z ilością węglowodorów w decymetrze sześciennym wody:

  • Rosja: 1°F=20 mg Ca² lub 12 mg Mg²;
  • Niemcy: 1°DH=1mg CaO;
  • Wielka Brytania: 1°Clark=10 mg CaCO³ w 0,7 dm³ wody;
  • Francja: 1°F=10mg CaCO³;
  • USA: 1°ppm=1 mg CaCo³.

Z tym międzynarodowym chaosem można sobie poradzić. Wiele witryn poświęconych wodzie ma specjalne tabele i kalkulatory do konwersji danych z jednego systemu jednostek miar na inny. Aby zrozumieć, na przykład, jaka twardość węglanowa jest dopuszczalna dla egzotycznych złotych rybek ze wszystkimi danymi we francuskim certyfikacie.

Amerykańska złota rybka
Amerykańska złota rybka

Standardy zawartości soli w wodzie

Najpierw zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia:

WHO nie podaje żadnych zaleceń dotyczących twardości wody, w tym twardości węglanowej. Limity dotyczą tylko dwóch metali ziem alkalicznych: wapnia w zakresie 20–80 mg/l i magnezu w zakresie 10–30 mg/l.

Rosyjskie przepisy dotyczące wody są bardziej szczegółowe i surowsze:

Twardość wody nie powinna przekraczać 7°F, zawartość magnezu nie powinna przekraczać 50 mg/l, a dla wapnia nie ma ograniczeń.

Twardość wody pitnej
Twardość wody pitnej

Teraz rosyjska norma SanPiN 2.1.4.1116-02, która określa, jaką twardość węglanową powinna mieć woda butelkowana pod względem wartości fizjologicznej:

Wapń jest dozwolony w bardzo szerokich granicach20–130 mg/l; magnez oznacza się w granicach 5,0 - 65,0 mg/l; twardość wody jest dozwolona w granicach 1,5 - 7,0°F. Zwróć uwagę, że żadna z metryk nie ma dolnej granicy zera. Oznacza to, że każda marka wody pitnej musi mieć twardość całkowitą i węglanową. Więcej na ten temat poniżej.

Rodzaje i właściwości twardej wody

Wody naturalne charakteryzują się głównie ogólną twardością, dlatego są podzielone na grupy według tego kryterium:

  • bardzo miękka woda o zawartości soli nie większej niż 1,5 meq/l;
  • miękka woda o stężeniu soli od 1,5 do 4 meq/l;
  • woda o średniej twardości z limitem 4–8 mEq/l;
  • twarda woda występuje, gdy zawartość soli wynosi od 8 do 12 mg-eq/l;
  • bardzo twarda woda jest rozpoznawana, jeśli zawiera więcej niż 12 mEq/l.

Teraz uwaga, kilka słów o jednej bardzo prostej reakcji chemicznej. Jeśli zagotujesz wodę z rozpuszczonymi w niej solami wodorowęglanowymi, sole te stracą swój przedrostek „hydro” i zamienią się w zwykłe sole węglanowe. A sole węglanowe nigdy nie były rozpuszczalne, tworzą się w postaci osadu - tej właśnie zgorzeliny, której tak nie lubimy na dnie czajnika.

O wadze

W każdej naturalnej wodzie koniecznie znajdują się wysoce rozpuszczalne węglowodory, które po ugotowaniu dadzą nam kamień. Najciekawsze jest to, że każda dobrej jakości butelkowana woda pitna również da nam kamień po ugotowaniu. Więc dla tych, którzy błędnie wierzą, że naturalna woda źródlana nie powinna wytrącać się po przegotowaniu, nadszedł czaspozbądź się tego stereotypu.

Nie musisz obawiać się kamienia, jest to całkowicie naturalny proces chemiczny dla wody o dowolnej jakości. Co więcej, jeśli kupiona woda butelkowana w ogóle się nie skaluje, musisz sprawdzić zawartość wapnia i magnezu: najprawdopodobniej nie ma ich w odpowiedniej ilości. Nie kupiłeś wody destylowanej, prawda?

Prawdziwe ofiary twardej wody: rury, piony i kotły

Sole magnezu i wapnia wytrącają się nie tylko podczas gotowania, ale także w normalnych warunkach. Pamiętaj o białej powłoce na kranach i rurach w łazience. To tylko to, co widzi twoje oko. Jednak rury wodociągowe dużego kalibru, kotły i piony mogą być pokryte od wewnątrz poważną warstwą kamienia. Nie doprowadzi to do niczego dobrego: rury będą się przegrzewać i zawodzą z powodu przetok i powstawania bardzo nieprzyjemnej korozji podszlamowej.

Skala w rurach
Skala w rurach

Z drugiej strony zbyt miękka woda w sieci wodociągowej przyniesie również kłopoty w postaci korozji metalowych rur. Więc wszystko jest dobrze z umiarem: umiarkowany poziom soli w wodzie w połączeniu z monitorowaniem stanu wewnętrznych ścian głównych wodociągów.

Cóż, najlepszym sposobem rozwiązania problemu „rur” jest produkcja i wykorzystanie rur wodnych z nowych materiałów kompozytowych.

Metody zmiękczania wody

  • Najprostszą i najwspanialszą metodą jest podstawowe gotowanie wody, które zostało opisane powyżej.
  • Najprostszą metodą chemiczną jest dodanie wapna gaszonego.
  • Zmiękczanie zagotować
    Zmiękczanie zagotować

Jeżeli dwie pierwsze metody były związane z twardością węglanową, trudniej jest poradzić sobie ze stałą twardością. Ale to jest całkiem realne:

  • Zamrażanie lodu. Konieczne jest, aby nie zamrażać całkowicie wody i spuszczać pozostałe około 10%. Rozmrażaj lód, będzie wolny od soli.
  • Destylacji z odparowaniem wody, ponieważ sole są nielotne.

Teraz przemysłowa technologia utylizacji:

  • Działanie pól magnetycznych.
  • Przemysłowe czyszczenie kationów za pomocą odczynników, a następnie określenie twardości węglanowej.
  • Najbardziej wydajną metodą jest osmoza z filtrami jonowymiennymi, w wyniku której „twarde” sole zastępowane są „miękkimi”.

Mity o twardej wodzie i zdrowiu

Twardość węglanowa wody ma negatywny wpływ na skórę: podczas mycia wysusza skórę. W takiej wodzie piana nie tworzy się dobrze przy użyciu mydła lub innych detergentów. Fakty te były wielokrotnie weryfikowane i należy je brać pod uwagę.

Mydło jest trudne
Mydło jest trudne

Ale dwie inne „historie grozy” związane ze spożywaniem wody o dużej twardości węglanowej muszą zostać rozwiązane. Mowa o zmianach skórnych w postaci egzemy i kamicy moczowej, dwóch najpopularniejszych chorób wymienianych przez producentów wody butelkowanej i filtrów do wody do oczyszczania.

Sformułowanie w takich źródłach jest ostrożne: "Istnieją dowody na to, że duża sztywność przyczynia się do powstawania kamieni moczowych…". A jeśli zajrzysz do profesjonalnych zasobów dlaklinicyści, to są całkiem jasne. Większość badań pokazuje, że twardość wody nie ma wpływu na ryzyko powstawania kamieni.

Ta sama historia z egzemą i skazą u dzieci. Krótko mówiąc, przeczytaj zasoby medyczne.

Woda do akwarium i jego wskaźniki

Dla mieszkańców akwariów ważne są oba rodzaje twardości wody: węglanowa zarówno stała, jak i czasowa.

Dostępne są liczne testy jakości wody akwariowej w celu określenia stałej twardości - poziomy jonów Ca++ i Mg++.

Normy dotyczące twardości węglanowej w akwarium są obowiązkowe, ponieważ odgrywają kluczową rolę w życiu ryb.

woda w akwarium
woda w akwarium

Twardość wody w akwarium powinna wynosić 3-15°F.

Należy pamiętać, że mieszkańcy akwarium aktywnie zużywają wapń, więc jego stężenie będzie stale spadać. Należy to monitorować i stale utrzymywać skład wody w akwarium.

Na zakończenie pragnę życzyć Czytelnikom kompetentnego i zrównoważonego podejścia do swojego zdrowia. Oznacza to niezależność informacyjną i umiejętność wyciągania własnych wniosków o tym, jak się zachować i jaką wodę pić.

Zalecana: