Как определить, какая вода — жесткая или мягкая в домашних условиях? Преимущества и недостатки жесткой и мягкой воды: описание

В данной статье речь пойдет о методах, что помогут определить жесткость воды.

Вода – основа всего живого на планете, с ее помощью происходят все процессы вокруг и внутри нас. Она имеет множество параметров и характеристик, определяющих ее качество, наиболее важная из которых – жесткость. Определить жесткость воды можно по концентрации солей в ее составе. В зависимости от этого вся вода разделяется на мягкую, среднюю и жесткую. В природе встречается еще и сверхжесткая вода, но пить такую воду невозможно.

В чем определять жесткость воды: немного теории

Любые эксперименты дома или в лаборатории, в данном случае, чтобы определить жесткость воды, нужно проводить в соответствии с установленными нормами и в определенных единицах измерений.

1. Солями жесткости выступают кристаллы кальция и магния. Именно от их концентрации и зависит жесткость.
2. Всемирной организацией принята единица измерения — моль/м³. Но она не очень удобна в расчетах, поэтому все же единого измерительного показателя не существует. Поэтому стоит учитывать соотношения для перевода. Ведь каждый тест или прибор имеет разные характеристики в зависимости от производителя.

Российская система ГОСТа 31865-12 утвердила фиксированный показатель – градус жесткости (°Ж), который равносилен значению миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л). 1°Ж = 1 мг-экв/л = 20,04 мг Ca2+ и 12,16 Mg2+.

Степени жесткости:

• До 2° — это мягкая вода
• От 2 до 10° — средний показатель
• От 10 до 12° — жесткая вода
• Свыше 12° — сверхжесткая

Но практика показывает, что уже на пределе в 4-5° возникает накипь, налет и прочие отложения не только на поверхности, но внутри нашего организма!

Нормативы содержания солей в воде

• Сначала рекомендации Всемирной организации здравоохранения:

По жесткости воды, включая карбонатную жесткость, ВОЗ никаких рекомендаций не дает. Лимиты указаны только для содержания двух щелочноземельных металлов: кальций в пределах 20–80 мг/л, а магний в пределах 10–30 мг/л.

• Российские водные нормативы конкретнее и жестче:

Жесткость воды не должна превышать 7°Ж, содержание магния — не выше 50 мг/л, а в отношении кальция никакие пределы не указываются.

• Теперь российский норматив СанПиН 2.1.4.1116-02, определяющий, какой карбонатной жесткостью воды должна обладать бутилированная вода в рамках их физиологической ценности:

Кальций допускается в очень широких пределах 20–130 мг/л; магний определен с лимитами 5,0 – 65,0 мг/л; жесткость воды допускается в границах 1,5 — 7,0°Ж. Обратите внимание, что ни один показатель не имеет нижней границы с нулевым уровнем. Это означает, что в любой марке питьевой воды должны присутствовать жесткость общая и карбонатная. Об этом чуть ниже.

Как определить жесткость воды: тест

Для бытовых нужд достаточно поверхностной оценки, чтобы определить жесткость воды.

• В магазинах продаются специальные тест-полоски, которые также можно использовать при необходимости. Хотя они не дают точной оценки и показывают жесткость приблизительно, но зато доступны и просты. Купить их можно в фирменных бытовых или зоомагазинах.
• При опускании в воду цвет полоски будет постепенно меняться в зависимости от солевой концентрации в воде. Далее стоит сравнить результат по таблице, которую часто производители указывают на упаковке.

Допустимая погрешность около 1-2°Ж.

Алгори src=»https://heaclub.ru/tim/ea70548957dba813fe3cf8b9a79a1921/primer-raznoobraziya-polos.jpg» class=»aligncenter» width=»720″ height=»694″[/img] Пример разнообразия полос

Как определить жесткость воды с помощью домашнего прибора?

• Можно определить жесткость воды при помощи специального прибора, измеряющего электропроводность жидкости – TDS-метра. При этом вы сможете узнать не только жесткость, но и наличие других примесей, электропроводность и даже температуру (в зависимости от фирмы). Главное – хорошая калибровка, желательно по 2-3 точкам. Цвет индикатора также меняется в зависимости от количества соли. К тому же солевой уровень непосредственно влияет и на электропроводность жидкости.

Важно: Фильтровальные системы на основе ионообменной смолы просто заменяют вредные ионы кальция на натриевые, поэтому домашние опыты могут показывать хорошие результаты. TDS-приборы же не учитывают замену ионов, ведь общая минерализация воды не меняется. Поэтому будут расхождения в показателях!

Определение

Альтернативные способы проверки

К сожалению, не всегда возможно доставить воду в лабораторию за нужное время: удалённость, пробки, собственная занятость.

Простые тесты, чтобы дома определить жёсткость воды:

1. Заваривание листового чая. Если настоявшийся напиток становится мутным, вязким и покрывается плёнкой, это говорит о высоком содержании кальция и магния. О низком качестве сигнализирует и металлический привкус.
2. Намыливание рук. Если пена образуется моментально, то вода достаточно мягкая, если нет — налицо высокое содержание солей. Проверять лучше хозяйственным мылом. Пена появится тогда, когда мыло свяжет избыток солей кальция и магния.
3. Если посуда плохо отмывается, а вещи не простирываются — это сигнал о том, что пора смягчать воду.
4. Прозрачность воды — явный признак её качества. Если через стакан, наполненный водой, легко читается текст на газете, то можно говорить о нормальной жёсткости.
5. Капните воду на прозрачное стекло и дождитесь испарения капли. Если остался след — вода жёсткая.
6. Ещё один тест: растворите кристаллы марганцовки и посмотрите, обрела ли она желтоватый оттенок. При нормальной жёсткости этого не случится.

Тест на вкус: налейте воду в чистую ёмкость и прокипятите 5 минут. Остудите до 25 градусов. Попробуйте воду: если есть горький привкус — в ней избыток солей магния, терпкий вкус — это признак повышенного содержания железа. Гипсовая составляющая в воде определяется как сладковатый привкус.

Простой тест на образование пены:

1. Подготовьте три образца: две бутылки магазинной воды с разной жёсткостью и одну из-под крана.
2. Насыпьте в ёмкости одинаковое количество мыльной стружки и взболтайте.
3. Измерьте высоту пены линейкой и сопоставьте образцы. Если водопроводная вода образовала пену ниже, чем бутилированная, то она ниже по качеству.

Тем, кому нужен более точный результат, но у кого нет намерения ехать в лабораторию, стоит обратить внимание на прибор для измерения жёсткости воды TDS-3. Устройство требует навыков в обращении, но по инструкции вполне доступно разобраться в принципе его работы.

Как определить жесткость воды титрованием?

Наиболее точно это можно сделать в лабораторных условиях. Любая санэпидстанция поможет вам не только определить жесткость воды, но и прочие показатели. Хотя можно подобные эксперименты провести дома.

• Для этого покупаем нужный реагент (для аквариумов), набираем указанное количество воды и добавляем по капле, круговыми движениями перемешивая жидкость.
• В итоге вы получаете переход от красного (светло-розового) до зеленого оттенка. Но это число капель и поможет определить жесткость.

Инструкция, результат

Способы умягчения воды

• Самый простой и чудесный метод – элементарное кипячение воды, о котором было написано выше.
• Простейший химический способ – добавить гашенной извести.

Если два первых метода относились к карбонатной жесткости, то с постоянной жесткостью бороться сложнее. Но и это вполне реально:

• Вымораживание льда. Нужно не до конца заморозить воду и слить оставшиеся примерно 10%. Лед разморозить, он будет свободен от солей.
• Перегонка с испарением воды, так как соли не являются летучими веществами.

Теперь промышленные технологии избавления:

• Действие магнитных полей.
• Промышленная катионная очистка с реагентами и последующим определением карбонатной жесткости.
• Самый эффективный способ – осмос с фильтрами для обмена ионами, в результате чего «жесткие» соли заменяются на «мягкие».

Как определить жесткость воды с помощью хозяйственного мыла?

Есть еще один увлекательный опыт, который можно провести дома, чтобы определить жесткость воды. Он дает погрешность до 1-2°Ж.

• Возьмите 72% хозяйственное мыло. Допустимо и в 60%. Отмеряем ровно 1 г – это примерно 1/3 ч. л.
• Наливаем в стакан с горлышком шириной в 6 см немного дистиллированной воды (буквально 10-12 мл) – это примерно на 2 см от низа. Опыт не очень точный, поэтому погрешность допускается, и небольшое расхождение в миллиметрах не страшно. Но для своего же удобства приклейте от начала внутреннего дна стакана бумажную линейку снаружи. Совет: Проверьте все же воду для данного эксперимента. Не всегда покупная жидкость соответствует требованиям. Хоть незначительные, но возможны отклонения от нормы. Но в таком случае – опыт даст большую погрешность.

Сравнение результатов

Методы устранения жёсткости

Для борьбы с чрезмерным содержанием солей применяются следующие методы:

• Кипячение – полностью устраняет временную жёсткость. Данный процесс сопровождается обильным выпадением осадка на дне и стенках резервуара, где происходит кипячение.
• Химическим путём – уменьшить количество солей можно с помощью гашённой извести. Если к извести будет добавлена сода, то можно избавиться и от постоянной жёсткости
• Заморозка – данный метод позволяет легко справиться с постоянной жёсткостью. Чтобы смягчить воду достаточно заморозить её до такого состояния, когда будет не более 10% воды, а 90% льда. Затем незамерзшая жидкость сливается, а вода в твёрдом состоянии растапливается и используется по назначению.
• Перегонка – все соли являются нелетучими веществами, поэтому достаточно воду сначала превратить в пар с помощью нагрева, а затем конденсировать.
• Электромагнитный способ – для смягчения жидкости используется электромагнитное поле. Данный способ уменьшения солей в воде применяется наиболее часто в котельных установках.
• Катионный обмен – высокоэффективный способ очистки воды от избыточного количество солей. Очищение происходит при пропускании воды через слой катионита.

Любой из предложенных способов умягчения воды позволяет справиться с высоким уровнем этого показателя, но для очистки от солей питьевой воды химический способ обычно не применяется.

Как влияет жёсткость на качество воды

Жёсткость питьевой воды влияет, прежде всего, на её вкусовые качества. Порог вкуса ионов кальция находящихся в питьевой воде составляет 2-6 мг-экв/л. Порог вкуса для ионов магния значительно ниже, поэтому самой приятной на вкус питьевой водой считается та, в которой этот показатель равен от 1,6 до 3 мг-экв/л.

В некоторых случаях вода с жёсткостью до 10 мг-экв/л может использоваться в качестве питьевой, но длительное её употребление может негативно влиять на здоровье человека. Слишком жёсткая вода нежелательна для применения в устройствах нагрева жидкости. Электрические чайники, бойлеры, стиральные и посудомоечные машины обязательно имеют в своей конструкции ТЭН, который в кратчайшие сроки “обрастает” отложениями, и процесс нагрева жидкости осуществляется менее эффективно.

Длительная эксплуатация электро нагревателя со значительным слоем накипи приводит к перегреву элемента и выходу его из строя. К счастью, для очистки от накипи достаточно растворить 2 пакетика лимонной кислоты в 1 литре воды и хорошо прокипятить чайник или любой другой водонагреватель. После чего следует тщательно промыть прибор и использовать его далее по назначению.

Смотреть видео

Негативно влияет высокое содержание солей воды и на процесс стирки. Растворение моющего вещества в воде богатой ионами калия и магния приводит к чрезмерному образованию пены. Пена способствует образованию налёта на элементах стиральной машины, который также может негативно влиять на работоспособность некоторых узлов этого бытового прибора.

Последствия для здоровья человека

При длительном употреблении жёсткой воды в организме человека наблюдаются серьёзные отклонения от нормы, которые прежде всего проявляются в работе следующих органов:

1. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) – при соединении солей входящих в состав жёсткой воды с животными жирами образуются соли жирных кислот, которые обволакивая стенки желудка и кишечника, препятствуя нормальной ферментации и значительно затормаживают перистальтику. В результате в организме накапливаются вредные вещества и шлаки, развивается дисбактериоз.
2. Работа суставов – некоторые виды солей попадая в организм человека образуют неорганические вещества, которые со временем вытесняют синовиальную жидкость из суставов. В результате такого замещения происходит обрастание суставов кристаллами, которые вызывают сильную боль при движении. Длительное употребление жёсткой воды может привести к заболеванию артритом и полиартритом.
3. Сердечно-сосудистая система – при значительном увеличении показателя жесткости питьевой воды, работа сердца ухудшается, вплоть до проявления выраженной аритмии.
4. Состояние кожных покровов – жёсткая вода приводит к преждевременному старению кожи. Негативное воздействие наблюдается как при приёме жидкости внутрь, так и при мытье посуды. При контакте средства для мытья посуды с жёсткой водой образуется плёнка, которая при оседании на кожу долгое время оказывает негативное влияние на верхние слои эпидермиса.
5. Образование камней в почках – данное утверждение является мифом, который развенчан благодаря работе учёных. Процесс камнеобразования не зависит от качества питьевой воды. Камни в почках образуются в основном из-за нехватки кальция в организме. В результате дефицита этого элемента происходит вымывание его из костей с оседанием в мочевыводящей системе.

Смотреть видео

Всех перечисленных недугов и болезненных состояний можно избежать, если использовать многоступенчатую фильтрацию воды. Применение таких устройств не будет стоить слишком дорого, а вот лечение различных патологий может обойтись в значительные суммы денег.

Методы определения жёсткости воды

Чтобы избежать негативного влияния на здоровье жёсткой воды, а также продлить срок эксплуатации нагревающим приборам, необходимо определить примерное количество солей калия и магния растворённых в жидкости. Сделать это на вкус довольно проблематично, ведь изменения могут быть выявлены таким способом только в случае превышения определённого значения.

Чтобы определить в домашних условиях большое содержание солей калия, магния и натрия можно воспользоваться следующими методами:

• Попытаться растворить мыло в воде, если пена не образуется, то вода очень жёсткая и употреблять её не следует.
• Если в чайнике и других приборах образуется большое количество накипи в течение небольшого промежутка времени, то вода, однозначно, превышает безопасные показатели этого значения.
• С помощью индикаторных полосок можно более точно определить количество солей в жидкости, но такой метод потребует небольших финансовых расходов. Для проведения опыта достаточно опустить индикаторную полоску в воду на несколько секунд, а через минуту сравнить её цвет с имеющейся в инструкции таблицей.

Смотреть видео

Заключение

Очень важно знать какой жёсткости вода используется для питья, а так же в котлах отопления и в других водонагревательных приборах. Необходимость применения точных единиц измерения для проведения вычислений в домашних условиях не всегда обязательно.

В химической промышленности и на других высокотехничных производствах, наоборот потребуется знать количество растворённых в воде солей до миллиграмма, поэтому можно использовать любые единицы измерения этого показателя, предложенные в данной статье, чтобы определить и, при необходимости, снизить количество солей в воде.

Смотреть видео

Как определить жесткость воды в домашних условиях подручными средствами?

• Более простым способом можно определить жесткость воды при помощи обычного мыла. Этот показатель весьма приблизительный, но он быстро показывает, если вещь в мыльном растворе плохо мылится, а при смывании покрывается хлопьевидным налетом, значит вода жесткая! А чем мягче вода, тем лучше пена.
• Также хорошим тестом на жесткость воды является крупнолистовой чай (именно листовой, а не гранулированный), который при заваривании в жесткой воде получается мутным, с темным цветом и имеет неприятный привкус – сказывается влияние большого количества солей в воде. К тому же, пенка на поверхности чая – это тоже сигнал о жесткости. Обычно она появляется после несколько часов.
• Накипь на чайнике, стиральной машинке, тех же трубах и кранах — жесткая вода будет постоянно и очень быстро создать налет, который будет разъедать эмаль.
• Можно капнуть на стекло или зеркало каплю воды. Наличие любого белого или желтого налета укажет на повышенную жесткость.
• Изобилие солей препятствует развариванию картофельных и мясных блюд.
• И, как последний простой совет, попробуйте воду на вкус. Прокипятите воды, желательно около 5 минут. После охлаждения попробуйте: Сладкий вкус – много гипса
• Горький – кристаллов магния
• А терпкий – изобилие железа

Самое простое определение

Как повысить уровень?

Перед тем как повысить жесткость воды, изучают популярные способы.

• В резервуар с жидкостью вводят воду, которая отличается повышенной жесткостью. Перед выполнением проводят соответствующий тест.
• Для этих целей применяют кипяченую в эмалированной таре и остуженную воду. Для заливки используют только нижнюю треть, поскольку в ней сосредоточен такой компонент, как кальций. Он эффективно поднимает твердость.
• В емкость с рыбками помещают мраморную или известковую крошку, кораллы или ракушки. При помощи таких элементов увеличивают твердость на 4 позиции. Для повышения применяют и фильтрационные системы, которые дополнены крошкой из мрамора.
• Введение пищевой соды. На 100 литров требуется около 30 грамм пищевой соды. Это существенно увеличит процент карбоната и кальция.
• Введение карбоната кальция. Для аквариума этот способ более предпочтителен.
• Вливание в резервуар раствор магнезии. Дабы провести увеличение, на 1 литр требуется 1 мл состава. С помощью магнезии несложно поднять уровень твердости.

Почему надо иногда определять жесткость воды?

Добыча воды осуществляется из недр нашей земли, где она находится в постоянном контакте с почвой, различными породами, минералами и веществами. Они же оставляют в воде всевозможные примеси, влияющие на ее состав, физические и химические свойства. Несмотря на отсутствие цвета и запаха, вода содержит всевозможные соли, минералы, щелочи и кислоты.

Этот состав влияет на жесткость воды и, соответственно, на ее физические свойства, которые мы замечаем в повседневной жизни. И, к большому сожалению, даже самые лучшие системы не могут полностью очистить воду или могут дать сбой, поэтому данный процесс необходимо контролировать. К тому же вы сами можете определить жесткость воды с некой периодичностью хотя бы в домашних условиях.

Приборы для измерения

Сегодня существуют два основных способа точно определить содержание солей. В аптеках или специализированных магазинах для тех, кто содержит аквариум, продаются экспресс-тесты и солемеры. Приборы точно определяют состав раствора, выделяя содержание солей и прочих веществ.

Недостаток применения оборудования в том, что стоить оно будет недешево. Однако все окупается точностью измерений и возможностью провести анализ самостоятельно, не прибегая к услугам лабораторий качества.

Преимущества и недостатки мягкой воды

Мягкая вода имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам мягкой воды относятся:

• предотвращение развития мочекаменной болезни;
• лучшие вкусовые качества продуктов питания и напитков, приготовленных на этой воде;
• благоприятное влияние на кожу и волосы при купании в этой воде;
• увеличение срока службы нагревательных элементов и различных бытовых приборов, работающих на этой воде, отсутствие накипи.

К недостаткам мягкой воды, в случае ее постоянного употребления, относятся:

• недостаточное пополнение организма минеральными веществами;
• вероятность развития кариеса;
• вероятность развития гипертонии и болезней сердца;
• вероятность развития заболеваний желудочно-кишечного тракта;
• плохая смываемость при мытье посуды и стирке.

Простые советы

Преимущества и недостатки жесткой воды

Несмотря на то, что мягкая вода традиционно считается более качественной и полезной для нашего организма, жесткая вода также имеет свои преимущества, основным из которых является предотвращение развития гипертонии и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Но недостатков она имеет значительно больше. К таковым относятся:

• образование камней в почках и печени;
• отложение солей в суставах;
• возникновение кариеса;
• сокращение срока службы различных бытовых приборов, работающих на этой воде, образование накипи и отложений в водопроводных трубах;
• жесткая вода слегка горьковата на вкус.

Чем отличается жесткая вода от мягкой, какую выбрать?

Из характеристики мягкой и жесткой воды можно сделать вывод об основных отличиях, но существуют еще физические и химические отличия.

• Цвет, прозрачность и запах зависят от разнообразия солей и минеральных веществ в составе воды. Поэтому по желтоватому цвету, если поставить стакан с водой на белый лист бумаги, можно также определить жесткость воды. При кипячении соли выпадают в осадок и цвет уравнивается. Дистиллированная вода не имеет цвета, вкуса и запаха и представляет собой чистую H2O

Важно сказать, что ни ту, ни другую воду нежелательно употреблять постоянно. Наш организм настроен на природный баланс, поэтому чередование той и другой воды для него является идеальным. Хотя самой оптимальной все же считаются средние показатели воды.