Почему вода бывает жесткой
Перейти к содержимому

Почему вода бывает жесткой

  • автор:

Жесткая и мягкая вода — что это значит. Виды жесткости воды

Нередко покупатели хотят узнать у нас, как у специалистов, подробнее о том, что такое жесткая и мягкая вода, какие у них особенности и как смягчить воду. Мы подготовили несколько статей об этом. Надеемся, в них вы найдете ответы на большинство вопросов о жесткой и мягкой воде.

Что такое жесткая и мягкая вода?

Говоря простым языком, жесткая вода — это H2O с большим количеством растворенных в ней солей щёлочноземельных металлов, в основном, кальция и магния (а точнее, катионов Са и Mg), а мягкая — с малым их количеством. Измеряют количество так называемых «солей жесткости» в H2O в миллиграмм-эквивалентах на литр — мг-экв./л. Один мг-экв./л. означает, что в литре воды содержится 20,04 мг катионов Са или 12,16 мг катионов Mg (атомная масса, поделенная на валентность).

Классификаций жесткости воды существует несколько. В России вода считается жёсткой, если в ней более 10 мг-экв./л солей. Вода, в которой содержится от 2 до 10 мг-экв./л. солей, считается средне жесткой, а вода с концентрацией солей менее 2 мг-экв./л. считается мягкой.

Интересный факт: дождевая вода мягкая, так как перед тем, как пролиться дождем, она испарялась. В процессе парообразования «соли жесткости» не могли испаряться вместе с ней, то есть были естественным образом отфильтрованы. Жесткой вода становится, проходя через почву и собирая соли из нее.

Государственный стандартный образец (ГСО) «Общая жесткость воды» Набор для измерения жесткости воды
Государственный стандартный образец
(ГСО) «Общая жесткость воды»
Набор для измерения жесткости воды

Откуда взялись названия «жесткая» и «мягкая»

Люди издревле отмечали, что, постирав вещи в одной воде, они высыхают, оставаясь мягким, а постирав в другой — становятся грубыми, жесткими. Логично, что воду, «делающую» воду мягкими, они стаи называть мягкой, а жесткими «жесткой».

Кстати, иногда люди считают мягкую воду «живой, а жесткую «мертвой». Это неправильно. Да, такие понятия как «живая» и «мертвая» вода существуют. Конечно, они не имеют отношения к сказкам и мифам о целебности живой воды и губительности мертвой. Просто существуют теории, пока не получившие официального признания, но и не опровергнутые, что вода со щелочной реакцией имеет некоторые полезные свойства, ее и называют живой. Кислотную воду, соответственно, называют мертвой. С мягкостью или жесткостью воды это связано мало.

Почему вещи становятся жесткими после стирки в жесткой воде?

Потому, что соли забивают поры нитей, делая их менее эластичными и грубыми. Кроме того, жесткая вода придает вещам неприятный серый или желтоватый оттенок, портит их цвет. Конечно, от одной или нескольких стирок в такой воде ничего не случится, но регулярное ее использование сократит срок службы вещи и срок ее хорошего внешнего вида.

Жесткость воды бывает постоянной и временной

Гидрокарбонаты магния и кальция делают воду временно жесткой, так как распадаются при кипячении и выпадают в виде нерастворимого осадка. Накипь на дне и стенках чайника — это, чаще всего карбонаты магния и кальция, образовавшиеся из гидрокарбонатов с выделением воды и углекислого газа. Так выглядит превращение гидрокарбоната кальция: Са(НСО3)2 ——> СаСО3 + Н2О + СО2, и магния: Mg(НСО3)2 ——> MgСО3 + Н2О + СО2.

Магниевые и кальциевые соли серной, соляной, азотной и других сильных кислот не разлагаются при кипячении, H2O с большим их количеством все равно остается жесткой, отсюда и название «постоянная жесткость».

Воду с постоянной жесткостью тоже можно смягчить, и в дальнейших статьях мы расскажем, как это сделать и зачем.

Как определить жесткость воды в домашних условиях?

Жесткая вода — это вода с избытком солей кальция или магния. С ней связан целый букет бытовых проблем: в чайнике накипь, на кране и мойке — известковый налет, на посуде — белые разводы, а на поверхности чая — радужная пленка.
Жесткость бывает временной и постоянной – первая почти полностью устраняется при кипячении, а вторая нет. Накипь – это результат временной жесткости: во время кипячения соединения кальция и магния образуют нерастворимый осадок.

Жесткая вода подрывает в основном бюджет, а в некоторых случаях еще и здоровье. Так что умягчать ее очень желательно и не так уж сложно.

От чего зависит жесткость воды?

Все зависит от источника. В некоторых местностях вода изначально мягкая (как, например, в Санкт-Петербурге), а в других жесткая (как в Москве). Чем больше в почве известковых пород, тем выше жесткость воды: с этим ничего не поделать. На водоканалах умягчением не занимаются, однако сделать воду мягкой и «сговорчивой» у себя дома — вполне решаемая задача для любого жильца квартиры или коттеджа. Просто нужно знать, как сделать это правильно.

Что дает мягкая вода

  • Нужно в 3–4 раза меньше моющих средств;
  • Лучше смывается грязь с тканей и посуды;
  • Трубы остаются чистыми изнутри;
  • Меньше счет за электричество (накипь мешает теплопередаче);
  • Водонагревательные элементы не требуют ремонта до 15 лет, а в жесткой воде служат в 3–5 раз меньше.

Для здоровья и красоты важна мягкая вода

  • Снижает риск образования камней в почках;
  • Не перегружает сердечно-сосудистую систему;
  • Волосы не тускнеют и легко расчесываются;
  • Чувствительная кожа защищена от раздражений;
  • Снижается риск аллергии и экземы у детей.

Единицы измерения жесткости воды

Жесткость воды в цифрах — это концентрация ионов кальция и магния. Международная система единиц рекомендует измерять жесткость в молях на кубический метр, но на практике применяют более удобные единицы.

В России для измерения жесткости используются градусы (1°Ж) — миллиграмм-эквиваленты на литр (мг-экв/л или мэкв/л).

  • 1°Ж = 1 мг-экв/л. Для сравнения: 1°Ж = 2,8 dH (Германия).
  • 1 мг-экв/л = 20,04 мг Ca2+ или 12,16 мг Mg2+ в литре воды.

Таблица жесткости

Характер воды Жесткость в мг-экв/л Градусы dH
Очень мягкая до 1,5 мг-экв/л 0–4°
Мягкая 1,5–3 мг-экв/л 5–8°
Средней жесткости 3–8 мг-экв/л 9–12°
Жесткая 8–12 мг-экв/л 13–22°
Очень жесткая выше 12 мг-экв/л 23–34°

Норма жесткости

Норма жесткости

По уровню жесткости вода делится на 3 категории (возьмем за основу «родные» градусы жесткости, °Ж):

  • мягкая: до 3°Ж
  • средняя по жесткости: 3–6°Ж
  • жесткая: >6°Ж

По санитарным правилам и нормам жесткость питьевой водопроводной воды не должна превышать 7 мг-экв/л.

Оптимальная жесткость воды – это приемлемый уровень солей, содержащихся в воде, который не позволяет вымываться кальцию из костей. Оптимальным для питьевой воды считается уровень до 2°Ж.

На практике даже средняя жесткость вызывает заметный дискомфорт. Уже 4–5°Ж дадут о себе знать: оставят накипь в чайнике и плёнку на напитках, известковый налет на мойке и белые разводы на посуде, «забьют» аэратор водопроводного крана и лейку душа.

Как определить в воде кальций

Соли кальция в воде — основные «виновники» ее жесткости. Технически к солям жесткости также относятся соли магния и железа, однако их количество, как правило, незначительно, и известковые отложения провоцирует именно кальций. Поэтому вопрос «как определить кальций» — это, по сути, вопрос того, как определить жесткость.

Зачем определять жесткость воды?

Есть несколько причин узнать точное значение жесткости воды:

1 Правильно запрограммировать кофемашину на чистку;
2 Не ошибиться с дозировкой средства от накипи для стиральной и посудомоечной машины.
3 Создать комфортную среду обитания для рыб в аквариуме.

4 Подобрать подходящую модель фильтра для воды.

И вот какие для этого есть способы.

Определение жесткости воды в лаборатории

Определение жесткости воды в лаборатории

Это лучший способ узнать состав воды, ведь в лаборатории вам предоставят максимально точные данные. Например, в исследовательском центре АКВАФОР, который вошел в тройку лидеров среди сотен лабораторий России.

Анализ воды поможет узнать концентрацию не только солей жесткости, но и нитратов, пестицидов, железа, сероводорода, органических примесей и другие веществ, которые часто встречаются в грунтовых водах. Это особенно актуально при подборе системы водоочистки для коттеджа.

Если вы живете в городской квартире, то есть вариант попроще — можно зайти на сайт местного водоканала и посмотреть, какие значения по вашему региону там указаны.

Если же вам все-таки хочется провести занимательный эксперимент и исследовать жесткость дома самостоятельно, для этого тоже есть возможности.

Методы определения жесткости воды в домашних условиях

Вариант «Быстро»: тест-полоски для оценки жесткости воды

Специальные тест-полоски продаются в зоомагазине (их используют для измерения жесткости воды в аквариумах) или в точках продаж кофемашин и другой бытовой техники. На бумагу нанесен реагент, который при контакте с водой меняет цвет — интенсивность окраски различается в зависимости от концентрации вещества в воде.

Основные недостатки такого метода: невысокая точность и сложности с интерпретацией результата теста. Сначала придется на глаз определить оттенок, сравнив с палитрой возможных результатов, а затем указанные на палитре значения жесткости перевести из европейских градусов в российские.

Вариант «Что-то я запутался»: можно ли использовать TDS-метр для определения жесткости?

Часто для определения чистоты и жесткости воды ошибочно используется TDS-метр. Но для этих целей он бесполезен. Этот прибор измеряет электропроводность воды. На нее влияет концентрация не только солей жесткости, но и любых других ионов, и даже температура. Например, если взять дистиллированную воду и от души посолить ее, TDS-метр покажет высокое значение. Общее солесодержание высокое, но вода при этом мягкая, потому что именно солей жесткости в ней нет. Так что TDS-метр скорее запутает, чем даст верный ответ об уровне жесткости.

Как определить жесткость воды для посудомоечной машины

Чтобы уберечь дорогую бытовую технику от поломки, нужно «поить» ее качественной, мягкой водой.

Механизм вычисления жесткости воды для посудомоечной машины точно такой же, как и для «универсальных» целей: это можно сделать в лаборатории, а можно дома — но в этом случае результаты будут весьма приблизительными, как мы и предупреждали выше.

Как умягчить воду

Есть несколько действительно эффективных способов, которые мы подробно осветили в статье «Как снизить жесткость воды?».

Ну а максимально эффективная очистка воды в квартире — это «миссия» обратноосмотического фильтра. С ним анализ воды можно «пропустить»: специальная мембрана полностью устраняет жесткость и любые вредные примеси.

Если по каким-либо причинам обратноосмотический фильтр вам не подходит, и вода не слишком жесткая (до 4–5 мг-экв/л), можно выбрать сорбционный фильтр с умягчающим картриджем. Нужно только помнить о том, что умягчающий модуль придется периодически регенерировать обычной поваренной солью. Чем больше солей жесткости, тем чаще нужна регенерация. «Распознать» умягчающий модуль в фильтрах АКВАФОР помогает пометка «Н» в названии.

АКВАФОР DWM-101S Морион — абсолютная защита от любых вредных примесей, включая тяжелые металлы, нитраты и нитриты. Аналог бутилированной воды. Подходит аллергикам и новорожденным.

АКВАФОР Baby H Pro — система глубокой очистки и умягчения с абсолютной защитой от антибиотиков и гормонов.

АКВАФОР S800 (А800) — умягчение воды, удаление высоких концентраций железа и марганца.

Для водоочистки в коттеджах нужны комплексные системы умягчения и фильтрации: АКВАФОР S550, S800 или S1000 (различаются производительностью). Благодаря своей конструкции и принципу работы умягчители S-серии от Аквафор намного эффективней, чем другие аналогичные системы. На обслуживание системы уходит в два раза меньше соли и в пять раз меньше воды.

Если источник воды в доме — колодец или скважина, воду нужно сначала сдать в лабораторию. Ведь помимо солей жесткости там могут быть и более опасные примеси.

Правильно подобранный фильтр поможет вам забыть о жесткости воды. Важно только для начала измерить ее, чтобы правильно подобрать модель. Специалисты АКВАФОР вам подскажут и помогут!

Общая жесткость и качество воды

Общее солесодержание и жесткость напрямую влияют на качество воды. Например, вода, насыщенная сульфатами магния и кальция, может вполне ощутимо горчить. Впрочем, даже очень жесткая вода вас не отравит. Но постирать в ней одежду или помыть голову будет непросто.

Общее солесодержание

Воду с содержанием солей выше 1000 мг/л называют минерализованной (например, морская, минеральная), а до 1000 мг/л – пресной (например, речная, дождевая, вода ледников). Оптимальным можно условно считать уровень минерализации от 300 до 500 мг/л.

Концентрация солей зависит от их наличия в природных водоемах и городских стоках. Даже та соль, которой в Петербурге, например, активно посыпают дороги зимой, чтобы город не превращался в ледовый каток, может влиять на общее солесодержание воды в кухонном кране.

Высокие концентрации солей в воде – это либо невкусно, либо некрасиво, либо и то, и другое.

Вода с повышенным содержанием меди характеризуется неприятным вяжущим привкусом; сульфаты магния и кальция горчат, как мы уже писали выше; соли железа придают воде желтовато-бурый оттенок – будто кто-то промыл кисточку с гуашью.

Иногда воду минерализуют намеренно – так получают лечебную минералку. Концентрация солей в ней значительно выше (от 10 граммов на литр), а вкус более выраженный, солоноватый. Выпить такую воду в большом количестве непросто, да и не нужно. Она предназначена для лечения или профилактики различных заболеваний. Пить ее лучше по рекомендации врача, поскольку те, у кого соответствующих проблем нет, могут обзавестись другими: например, камнями в почках или отложениями солей в суставах.

Жесткость воды

Жесткой считается вода с избытком солей кальция или магния. Она бывает временной и постоянной – первая почти полностью устраняется при кипячении, а вторая нет. Накипь – это результат временной жесткости: во время кипячения кальций и магний из воды уходят, но остаются в чайнике в виде осадка.

Чем плоха жесткая вода?

Жесткая вода – проблема при готовке и уборке. Мыло не мылится, стиральные порошки работают вполсилы, а утюги, кофемашины, посудомойки и прочая бытовая техника постоянно обрастают накипью и выходят из строя. Эти проблемы решаются умягчителями – несмотря на компактные размеры, они справляются с водой во всей квартире и даже во всем доме. В перспективе это поможет значительно сэкономить бюджет, и вот почему:

  • Нужно в 3-4 раза меньше любых моющих средств;
  • Мягкая вода лучше смывает любую грязь;
  • Замедляется износ одежды;
  • Трубы остаются чистыми изнутри;
  • Меньше счет за электричество (накипь мешает теплопередаче);
  • Водонагреватели не требуют ремонта до 15 лет, а в жесткой воде служат всего 2-4 года.

А еще мягкая вода — это способ сохранить здоровье и хорошо выглядеть в любом возрасте.

  • Жесткая вода увеличивает риск образования камней в почках;
  • Избыток минералов в воде перегружает сердечно-сосудистую систему;
  • В жесткой воде волосы становятся ломкими, теряют блеск и расчесываются с трудом;
  • Чувствительная кожа страдает от сухости и раздражений;
  • У маленьких детей жесткость воды серьезно повышает риск возникновения аллергии и экземы.

Наши системы на весь дом умеют не только делать воду мягкой и пушистой, но и удалять из нее железо, марганец, сероводород и другие посторонние вещества.

В кулинарии жесткая вода – это мутный бульон, пленка в чашке чая или кофе, потеря аромата и пресные блюда. Поскольку для готовки нужно относительно небольшое количество воды (по сравнению с объемами, которые уходят на стирку, уборку и прием душа), этот вопрос можно решить стационарными системами, которые устанавливаются на кухне под раковиной.

Лучше всего с солями жесткости – причиной накипи и гастрономических разочарований – борется обратноосмотическая мембрана. Ее производительности достаточно для того, чтобы обеспечить всю семью вкусными обедами и сделать чаепитие действительно приятным. Даже больше – воды, прошедшей обратноосмотическую фильтрацию, вполне хватит на заправку небольшой бытовой техники вроде утюга или отпаривателя: никаких больше разводов на платьях и рубашках, и техника, опять же, прослужит дольше.

Кофемашины особенно требовательны к качеству воды: чтобы избежать их постоянной декальцинации и ремонта, нужно заправлять их мягкой водой. Но пока обратный осмос на весь дом еще относительная редкость в бытовой сфере, предлагаем обратить внимание на умягчители, действующие по принципу ионного обмена.

Процессы мембранного разделения и ионного обмена имеют разную природу и действуют на разные спектры загрязнителей, объединяет их способность эффективно удалять соли жесткости. После обратноосмотической фильтрации их не остается в воде практически совсем, поэтому для возврата привычного вкуса на финальном этапе очистки наступает звездный час минерализатора (АКВАФОР использует природный минерал доломит): он возвращает в воду очень небольшие количества кальция и магния, которые, хоть и не восполняют суточную потребность организма, но нужны для сохранения приятного вкуса.

В случае ионного обмена никакого минерализатора не требуется, потому что в воде хоть и остается значительно меньше солей, чем в исходной воде, но все же они там будут, и добавлять больше не имеет никакого смысла. Обмен происходит так: ионы кальция и магния замещаются ионами натрия, все это возможно благодаря специальным материалам – ионитам. Каждый ион кальция и магния, пойманный поверхностью ионита, «‎освобождает»‎ два иона натрия, и жесткость нейтрализуется.

Чаще всего в ионообменных картриджах используется полимерная смола в форме мелких шариков. АКВАФОР также во всех своих фильтрах задействует специально разработанное ионообменное микроволокно АКВАЛЕН – его площадь поверхности значительно выше, чем у гранулированных материалов, а гидрофильность позволяет каждой капле проконтактировать с сорбентами.

Мягкая вода – это приятно, бюджетно, вкусно и комфортно. Чтобы правильно позаботиться о себе и близких, необходимо сначала позаботиться о качестве воды, ведь оно напрямую влияет на качество жизни.

Быстрые ссылки
Регистрация фильтра

Зарегистрируйте ваш фильтр и мы напомним, когда нужно его заменить

Заказ установки

Профессиональный монтаж и установка наших фильтров

Что такое жесткость воды и на что она влияет?

Когда мы говорим о качестве воды, мы вспоминаем несколько важнейших параметров: цвет воды, чистота, прозрачность, отсутствие привкусов и запаха. Не менее важной, но не различимым на первый взгляд, является жесткость воды.

Жесткость питьевой воды – одна из качественных характеристик воды, которая зависит от наличия в воде солей двух щелочноземельных металлов — кальция Ca и магния Mg. Жесткость имеет значение для оценки качества любой используемой воды: технической, питьевой и воды, используемой для нужд промышленных предприятий.

Наибольшее влияние на уровень жесткости воды оказывает количество катионов кальция, несколько в меньшей степени – магния. Также в воде присутствуют катионы стронция, железа и марганца, и они тоже оказывают влияние на жесткость воды. Но даже их общий вклад в общую жесткость воды так мал, что на практике их количество обычно не измеряют, пренебрегая ими.

Различают три вида жесткости воды:
общая жесткость
постоянная жесткость
временная жесткость

Общая жесткость представляет собой сумму временной и постоянной жесткости воды.
Постоянная жесткость воды считают по наличию кальциевых и магниевых солей соляной, серной, азотной кислот, т.е. сильных кислот. Такие соли при кипячении воды не выпадают в осадок и не кристаллизуются в виде накипи. Временная жесткость воды – считается по наличию в воде карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния, которые при кипячении и показателях рН > 8,3 практически полностью выпадают в хлопьевидный осадок, кристаллизуются в виде накипи или образуют пленку на поверхности воды.

Как соли кальция и магния попадают в природную воду? Ведь вода, выпадающая в виде осадков (снег, дождь, град), и талая вода не содержат солей? Соли попадают в воду из породы, богатой известняками, гипсами или доломитами, залегающими в толщах земли. Это основные поставщики солей в воду. Однако геологи полагают, что выветривание горных пород тоже может оказывать влияние на карбонатную жесткость воды.

Какая же вода считается жесткой, а какая – мягкой?

Согласно методам определения жесткости воды по гидрохимии, считается, что:
0-4 мг-экв./л мягкая вода
4-8 мг-экв./л вода средней жесткости
8-12 мг-экв./л жесткая вода
> 12 мг-экв./л очень жесткая вода
Это касается оценки общей минерализации воды.
Российский СанПиН определяет для питьевой воды предельно допустимые концентрации 0-7 мг-экв/л.

Специалисты в области фильтрации условно делят жесткость питьевой воды так: 0-1,5 мг-экв/л – мягкая вода 1,5-2 мг-экв/л – оптимальная питьевая вода 2-5 мг-экв/л – жесткая вода 5-7 мг-экв/л – сверхжесткая вода Больше 7 мг-экв/л – не питьевая вода, за пределами рекомендованных значений.

Природная вода бывает поверхностной и подземной.
Поверхностная вода имеет меньшую жесткость за счет разбавления осадками и талыми водами. Поверхностные воды имеют существенные сезонные колебания показателей общей жесткости воды.
Подземные воды имеют более постоянный состав, и обычно имеют большие показатели по общей жесткости воды, чем поверхностные воды.

Состав питьевой воды должен быть оптимален по количеству солей жесткости. При избытке солей возникает риск развития мочекаменной болезни, заболеваний костей, суставов. Если солей в воде будет слишком мало, соли будут вымываться из организма, кости приобретут большую ломкость, возрастает риск заболеваний суставов и сосудов.
Пониженный уровень жесткости воды также приводит к риску сердечно-сосудистых заболеваний за счет вымывания солей из организма. Это подтверждает статистика по странам Европы и Северной Америки, исследования в российских регионах с разными средними показателями по жесткости воды.

Жесткая же вода, напротив, образует накипь, которая приводит к уменьшению сроков службы бытовой техники, порче водонагревательного и сантехническое оборудования.

Неожиданным фактом стало то, что вода с уровнем жесткости меньше 2 мг-экв/л оказывает более сильное коррозийное воздействие на водопроводные трубы, нежели жесткая вода. Это связано с тем, что она имеет более низкую щелочность.
Поэтому, в ряде случаев, особенно в теплоэнергетике, приходится добавлять соли карбонатов в водопроводную воду для достижения оптимального соотношения между коррозионной активностью воды, ее водородного показателя и содержания солей кальция и магния.

В настоящее время ряд специалистов, ссылающиеся на данные ВОЗ, утверждают, что имеющаяся статистика не позволяет однозначно считать мягкую и жесткую воду опасной для здоровья человека. Но имеющиеся данные о сердечно-сосудистых заболеваниях четко коррелируются с жесткостью воды в регионе, а отсутствие нормативной доказательной базы на уровне Всемирной Организации Здравоохранения не означает, что нужно пренебрегать качеством питьевой воды и не регламентировать показатели жесткости — соли кальция и магния, тем более что даже бытовая техника очень чувствительна к этим показателям, и требует добавления в воду соответствующих реагентов.
На сайте Мосводоканала есть таблица перевода жесткости воды в единицы других стран, позволяющая рассчитать необходимое количество смягчающих реагентов, которые нужно добавлять в воду согласно инструкциям к бытовым приборам.
Калькуятор жёсткости воды

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *