Co je tvrdost vody a jak se s ní vypořádat

Termín «tvrdost» (schopnost odolávat aplikovaným silám) se často používá pro vodu. Pitná voda se nazývá tvrdá, pokud chutná hořce a pokud se na dně a stěnách konvice rychle vytvoří silná vrstva vodního kamene. S takovou vodou lékaři spojují kardiovaskulární onemocnění, škodí žaludku, játrům, kůži a vlasům. Před požitím nebo jiným použitím je bezpodmínečně nutné odstranit tvrdost vody změkčením.

Co je rigidita: pojem, definice

Slovo „tvrdost“ znamená přítomnost rozpuštěných a nerozpuštěných solí ve formě nečistot, které mění vlastnosti H₂A. Patří sem minerální soli a sloučeniny kovů alkalických zemin:

• uhličitan — uhličitany a hydrogenuhličitany hořčíku, vápníku;
• nekarbonátové — chloridy, dusičnany, sírany a další sloučeniny hořčíku a vápníku.

Pokud se voda odpaří, jsou na dně nádoby vidět soli. Tvoří vodní kámen, který se obtížně odstraňuje. Hromadí se ve formě hustých usazenin na sanitárních armaturách a topných tělesech ohřívačů vody. Na základě těchto znaků můžete pochopit, že se jedná o tvrdou vodu a je třeba ji změkčit.

Tvrdost je důležitý parametr, který určuje spotřebitelské kvality pitných tekutin a ekonomický význam vodných roztoků. Při překročení maximální přípustné koncentrace solí se chuť vody zhoršuje: voda se stává nevhodnou k pití, praní, praní a použití v domácnosti. Kapalina se zvýšenou tvrdostí prudce snižuje čisticí schopnost mýdlových detergentů a zvyšuje jejich spotřebu.

Ve velkém množství jsou soli toxické, způsobují zežloutnutí kůže a mohou vyvolat otravu těla s vážnými následky. Struska a rez se dostávají do kapaliny, která se dostává do domů vodovodním potrubím, a zvyšuje se její znečištění. Tvrdá voda vytváří husté kamenité usazeniny ve formě vodního kamene, snižuje tepelný výkon hydraulických zařízení, způsobuje poruchy a způsobuje velké škody podnikům. Poškozuje domácí spotřebiče a vodovodní armatury. Pokud jsou zjištěny známky zvýšené tvrdosti, je nutné provést opatření ke změkčení tvrdé vody.

Odkud pochází tvrdost vody, jak se tvoří, její hlavní zdroje

Vápník a hořčík se nacházejí v mnoha horninových ložiscích — v místech, kde se vyskytuje sádrovec, vápenec a dolomit. Jejich sloučeniny jsou odplavovány odtokem taveniny, deštěm a bahnem. Horniny jsou ničeny větrem a přírodními procesy probíhajícími v zemské kůře.

V různých oblastech se nacházejí různé minerály, takže koncentrace tvrdosti se velmi liší. U povrchových a hlubinných zdrojů je to jiné: v otevřených nádržích je měkčí, hluboko pod zemí mnohem tvrdší. Tam, kde zvodně pronikají mocností vápnitých hornin, je maximální přípustná koncentrace překročena desetinásobně. Proto je nutné změkčovat vodu ze studny, studny a dalších vodních zdrojů.

Úroveň tvrdosti závisí na ročním období. V různých obdobích roku se složení mění pod vlivem různých faktorů. Chcete-li vybrat správné zařízení pro změkčování tvrdé vody, musíte během roku uprostřed každého ročního období provést laboratorní rozbor, abyste mohli přesněji vypočítat indikátor a vybrat filtry pro čištění.

Klasifikace tvrdosti

Existují tři typy tvrdosti:

1. Total (Jo) ukazuje celkový počet iontů Ca 2+ + Mg 2+, skládajících se z dočasného FA a konstantního Zh.
2. Dočasně (uhličitan, kapalina) se může vysrážet. Skládá se z uhličitanových a hydrogenuhličitanových sloučenin, které se při vysokých teplotách rozkládají na vodu, oxid uhličitý (kyselinu uhličitou), sraženinu uhličitanu vápenatého a hydroxid hořečnatý. Je to kapalná kyselina, která tvoří zvápenatělý vodní kámen na zařízení. Změkčení přechodné tvrdosti vody lze snadno odstranit obyčejným převařením.
3. Stálý (nekarbonátový, Zhp) neklesá do sedimentu. Jeho složení je mnohem složitější, obsahuje fosfáty, sírany, fluoridy, chloridy a kyseliny. Nelze jej odstranit varem, nerozpustné sloučeniny se nerozkládají ani při vysokých teplotách. Čištění a změkčování vody se provádí složitějšími způsoby.

Vzorec pro výpočet celkové tvrdosti:

Jo — tvrdost v mEq/l; m je hmotnost soli nebo iontu v miligramech; Me je molární hmotnost ekvivalentů (solí nebo iontů) v gramech na mol; V je fyzikální objem kapaliny v litrech.

Index tvrdosti je definován jako součet sloučenin hořčíku a vápníku a měří se v různých jednotkách:

• mol/m3 — počet molů na 1 m3;
• ° Ж — stupeň;
• mg-ekv/l — počet miligramekvivalentů na 1 dm3;
• ppm — ppm, jedna tisícina, 1/10 ‰.

1°F (v 1 mg-ekv/l) ​​v přepočtu na 1 litr obsahuje vápník Ca 2+ = 20,04, hořčík Mg 2+ = 12,16 mg. Sloučeniny hořčíku se mnohem hůře rozpouštějí a dodávají nápojům hořkou chuť. Pro stanovení koncentrace nečistot je nutná přesná laboratorní analýza. Při čištění na změkčení vody se berou v úvahu všechny druhy tvrdosti. Stručnou laboratorní analýzou se stanoví maximální přípustná koncentrace pro Zho s úplným vyšetřením, stanoví se celkové Zho a uhličitanové Zho;

Normy tvrdosti vody

Existují státní, národní, průmyslové normy, hygienické normy, technické podmínky pro průmyslové, národní a zemědělské podniky. Normy dávají různé požadavky na běžnou pitnou vodu balenou v nádobách, užitkovou vodu a užitkovou vodu. Na kotelní vodu jsou stanoveny různé požadavky — napájecí voda, doplňovací voda, přídavná voda. Parametry závisí na tlaku v systému a druhu paliva (kapalné, pevné).

Hlavní regulační dokumenty:

1. GOST R 51232-98 — všeobecné požadavky na kontrolu kvality.
2. GOST R ISO 24510-2009 — pro centralizované zásobování vodou pro domácnost a pitné účely (MPC ne vyšší než 350 mg/l nebo 7-10 mg-eq/l nebo 1-1,5 g na litr).
3. SanPIN 2.1.4.1074-01 — pro vodu z vodovodu (maximální koncentrace hořčíku do 50 mg/l).
4. SanPiN 2.1.4.1116-02 — pro lahvové (vápník 25-130, hořčík 5-65 mg/l; pro nápoje nejvyšší kategorie, MPC = 1,5-7, pro prvních 7 mEq/l).
5. SanPiN 2.1.4.1175-02 — pro vodné roztoky získané z různých zdrojů: ze studní, studní, pramenů.

WHO stanoví přípustný limit: 10-30 mg hořčíku; 20-80 mg vápníku na 1 dm 3 (litr). Podle požadavků EC nesmí Jo index překročit 1,2 mEq/l.

Ruské normy udávají nižší přípustné limity. Prospěšná je přítomnost malého podílu solí. Tělo absorbuje mikroživiny z nápojů mnohem lépe než z jídla. Vápník je potřebný pro stavbu kostí a zubů, ale jeho nadbytek způsobuje usazování kamenů v ledvinách.

Množství hořčíku nesmí překročit 0,04, vápníku -0,12, sírano-chloridových sloučenin -2 mg/dm 3. Pokud je tvrdost blízká 0, živí tvorové v akváriu zemřou; Své metriky musíte pečlivě sledovat. Soli tvoří vrstvy na stěnách potrubí, narušují provoz topných zařízení a zvyšují náklady na energii na vytápění.

Existuje pět stupňů tvrdosti, které potřebujete znát pro změkčování pitné a průmyslové vody (jsou uvedeny v tabulce níže). Voda z hlubokomořských přírodních nádrží má velmi často 300-400 mg/l. Maximální přípustná koncentrace pro tvrdost by neměla překročit 500 mg koncentrace nad 500 mg představují vážné nebezpečí. U solí železa se maximální přípustná koncentrace vypočítává samostatně.

Jak zjistit, zda je ve vodě vysoká tvrdost

Navenek se tvrdá voda příliš neliší od vody měkké. Přítomnost vápenato-hořečnatých solí lze posoudit podle několika znaků:

• chuť — nápoje jsou hořké;
• barva — hořčík a železo dávají hnědočervený odstín;
• zákal — průhlednost mírně klesá, pokud je kapalina otřesena;
• sediment po usazení — vápník se usazuje ve formě bělavého povlaku;
• hmatové vjemy – pokožka se po umytí zdá napnutá, odlupuje se, vlasy se hůře rozčesávají (na hřebeni zůstává bílý zbytek);
• vizuální indikátory — při mytí mýdlové saponáty špatně pění, v konvici se rychle objevuje vodní kámen, ucpávají se trysky na hlavici sprchy, na vodovodních armaturách se objevují bělavé skvrny a tvoří se plak.

Způsoby, které vám pomohou pochopit, zda potřebujete změkčit vodu:

1. Testy — obsah testu přidávejte po kapkách do 5 ml vody, dokud se barva nezmění z růžové na zelenou. Nebo použijí lékárnické proužky a výsledek „rozšifrují“ podle údajů uvedených v návodu.
2. Titrační technika s kyselinou chlorovodíkovou (acidimetrie). Pozorujte reakci činidla s H₂O a změna pH.
3. Měření elektrické vodivosti pomocí měřiče vodivosti TDS. Čím vyšší je koncentrace soli, tím vyšší je elektrická vodivost.
4. Komplexometrická titrace s Trilonem B je nejsložitější, ale nejpřesnější metoda.
5. Měření přístroji — salinity, hustoměry, refraktometry.

Čištění a změkčování vody závisí na přesnosti údajů. Nejspolehlivější výsledek bude získán laboratorním testováním složení vody.

Jak odstranit tvrdost — způsoby, jak změkčit tvrdou vodu

Měkkost je opakem tvrdosti. To, co je změkčování vody, je odstranění škodlivých solí z ní, což lze provádět i doma pomocí ručních metod. Pro čištění solí z vodných roztoků ve velkých objemech se poskytuje průmyslové změkčování vody.

Metody změkčování vody pro domácnost

Vaří se — nejjednodušší metoda sníží uhličitanovou tvrdost. Zobrazí se jako měřítko. Při varu se koncentrace škodlivých látek snižuje, umírají mikroby, viry a mikroorganismy.

usazování — dlouhá cesta. Musíte počkat, dokud sediment neklesne na dno nádoby, a poté ji opatrně přelít do jiné nádoby. Ne všechny soli se snadno vysrážejí.

Zmrazení — zabere hodně času, změkčení vody zmražením a následným rozmražením umožňuje eliminovat nekarbonátovou (trvalou) tvrdost. Po opakovaném rozmrazování můžete získat užitečnou tekutinu s konzistencí blízkou ledovcovému tání.

Aplikace činidel — přidání látek, které snižují slanost. Ionty vápníku a hořčíku jsou neutralizovány takovými látkami, jako jsou: vápno, soda, louh. Průmysl vyrábí speciální syntetické tablety do praček a myček nádobí, přidávají se ke změkčení vody při praní, mytí nádobí a úklidu domácnosti.

Profesionální metody změkčování vody — čištění pomocí filtrů

Změkčovací filtry jsou široce používány ve výrobních závodech. Pro změkčení vody použijte NaCl, obyčejnou kuchyňskou sůl. Bezpečné Na ionty vytěsňují z vody jiné soli, neusazují se na povrchu filtrů. Proces je řízen regulačním ventilem. Měřič sleduje spotřebu vody a automaticky spouští proces obnovy. Pro regeneraci filtračního materiálu se přes filtr nechá projít roztok kuchyňské soli.

Iontoměničové filtry — pro změkčení tvrdosti vody se používají vícesložkové granulované pryskyřice jako Ecotar nebo Ecomix. Kromě solí extrahují sloučeniny železa, čímž okamžitě odstraňují železo. Princip činnosti pryskyřic: v uzavřeném filtračním systému dochází k výměně iontů, poté se vyčištěný vodný roztok dodává na místo použití. Výhodou pryskyřičných filtrů je jejich dlouhá životnost, pryskyřice lze obnovit regenerací.

Reverzní osmóza — změkčování vody reverzní osmózou nevyžaduje zásah do procesu. Poloautomatické jednotky čistí velké průtoky vody v závislosti na kapacitě, pro kterou jsou určeny. Pro podniky je vhodné používat výkonné průmyslové stanice na změkčování vody, pro velký dům — produktivní instalaci, pro malý byt — domácí spotřebič, který se vejde pod kuchyňský dřez.

Nákup zařízení na změkčování a filtraci vody

Diasel Engineering pomůže eliminovat tvrdost kapalin z jakéhokoli vodního zdroje. Vybereme zařízení, které pomůže změkčit vodu pro:

• Bytové a komunální služby, vícepodlažní budovy;
• chatové osady;
• KVET, kotelny;
• galvanická výroba;
• mikroelektronika;
• potravinářský a další průmyslová odvětví.

Na základě údajů uvedených na výchozím složení vybereme zařízení pro změkčování vodovodní vody čerpané ze studny nebo ze studny. Po kvalitním čištění jej bude možné bezpečně používat k pití nebo k výrobním procesům.

Aplikace pro výběr zařízení