Степень жесткости воды

Что такое жесткость воды: уровень и методы определения

Жесткость – параметр качества воды

Жесткость питьевой воды – одна из качественных характеристик воды, которое обуславливается наличием в воде солей двух щелочноземельных металлов - кальция и магния. Жесткость имеет значение для оценки качества любой используемой воды, технической, питьевой и воды, используемой для нужд промышленных предприятий с заданными характеристиками.

Наибольшее влияние на уровень жесткости воды оказывает количество катионов кальция, несколько в меньшей степени – магния. Катионы стронция, железа и марганца также оказывают влияние на жесткость воды, однако их вклад в общую жесткость воды так мало, что на практике обычно пренебрегают их значениями.

Общая жесткость определяется суммой временной и постоянной жесткостью воды.

Постоянная жесткость воды – кальциевые и магниевые соли соляной, серной, азотной кислот, т.е. сильных кислот. Такие соли жесткости в воде при кипячении не выпадают в осадок и не кристаллизуются в виде накипи.

Временная жесткость воды – показатель, наличия в воде карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния, которые при кипячении и показателях рН больше 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, как и талая вода, не содержат солей?

Это происходит следующим образом: вода, напитывается солями, содержащимися в известняках, гипсах и доломитах залегающих в толщах земли.

Это основной источник этих солей. Кроме этого, выветривание горных пород, также может оказывать влияние на карбонатную жесткости воды.

Согласно методам определения жесткости воды по гидрохимии считается:

0-4 мг-экв./л – мягкая вода
4-8 мг-экв./л – средней жесткости
8-12 мг-экв./л – жесткая вода
Больше 12 мг-экв./л – очень жесткая

Это касается оценки общей минерализации воды, но для питьевой воды российский СанПиН определяет 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.

Можно разделить природную воду на поверхностную и подземную.

Поверхностная вода обычно имеет меньшую жесткость, поскольку она разбавляется в значительной степени осадками и талыми водами. Этим объясняется и факт сезонных изменений показателей общей жесткости для поверхностных вод.

Состав подземных вод более постоянен, и обычно имеет большие значения, чем у поверхностной воды, по общей жесткости.

Питьевая вода должна иметь оптимальный состав по количеству солей жесткости.

Слишком много солей – риск возникновения мочекаменной болезни, заболеваний костей, суставов. Слишком мало солей – соли вымываются из организма, кости приобретают большую ломкость, возрастает риск заболеваний суставов, сосудов.

По мнению некоторых исследователей, в регионах с пониженным уровнем жесткости воды, также возрастает риск сердечнососудистых заболеваний. Это подтверждается статистикой по странам Европы и Северной Америке, исследованиям в российских регионах с разными средними показателями по жесткости воды.

Также жесткая вода образует накипь, что приводит к уменьшению сроков службы бытовой технике, преждевременному износу водонагревательного оборудования, портит сантехническое оборудование.

Вода, уровень жесткости которой меньше двух мг-экв/л способна сильнее, чем более жесткая вода оказывать на водопроводные трубы коррозийное воздействие, поскольку имеет более низкую щелочность.

Поэтому, в ряде случаев, особенно в теплоэнергетике, иногда приходится проводить дозирование карбонатной жесткости воды с целью достижения оптимального соотношения между коррозионной активностью воды, ее водородному показателю и содержанию 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. И все же имеющиеся данные подтверждают зависимость водно-солевого баланса в организме человека от этих факторов, а отсутствие нормативной доказательной базы на уровне Всемирной Организации Здравоохранения, не причина закрывать глаза на качество питьевой воды по количественным показателям солей жесткости - солей кальция и магния.

Закажите консультацию специалиста компании Гейзер

Остались вопросы? Мы всегда готовы предоставить консультацию по всем вопросам очистки воды!

Заказать консультацию

Калькулятор жесткости воды - Мосводоканал

Одним из наиболее часто задаваемых вопросов жителями города Москвы является вопрос о величине жесткости питьевой воды. Это обусловлено широким распространением в быту посудомоечных и стиральных машин, для которых расчет загрузки моющих средств осуществляется исходя из фактического значения жесткости используемой воды.

Узнать значение жесткости воды по своему адресу вы можете с помощью нашего электронного сервиса "Качество воды в районах Москвы".

В России жесткость измеряют в "градусах жесткости", а мировые производители используют принятые в своих странах единицы измерения. Поэтому для удобства жителей создан "Калькулятор жесткости", с помощью которого можно перевести значения жесткости из одной системы измерения в другую, чтобы правильно настроить свою бытовую технику.

°Ж °DH °Clark °F Ppm

Все, что вы хотели знать про жесткость московской воды

Жесткостью называют совокупность свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей, главным образом, кальция и магния, так называемых "солей жесткости". Общая жесткость складывается из временной и постоянной. Временную жесткость можно устранить кипячением воды, что обусловлено свойством некоторых солей выпадать в осадок, образуя так называемую накипь на бытовых кухонных приборах.

Жесткость воды является характеристикой конкретного источника водоснабжения и не изменяется в процессе подготовки питьевой воды.

Согласно ГОСТ 31865-2012 «Вода. Единицы жесткости», единица измерения жесткости – градус жесткости (^оЖ), величина которого соответствует 1 мг-экв./л. По рекомендации Всемирной организации здравоохранения человек получает магний и кальций в достаточном количестве при условии потребления воды жесткостью примерно 5ºЖ.

Московская водопроводная вода не нуждается в дополнительном умягчении, поскольку ее жесткость находится именно в этих пределах. Не стоит забывать, что магний и кальций – два необходимых элемента, поступающих в организм человека из воды.

Нормативные требования и рекомендации

Рекомендации всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) для питьевой воды: кальций – 20-80 мг/л; магний – 10-30 мг/л. Для жесткости какой-либо рекомендуемой величины не предлагается. Московская питьевая вода по данным показателям соответствует рекомендациям ВОЗ.

Российские нормативные документы (СанПиН 1.2.3685-21, СанПиН 2.1.3684-21) для питьевой воды регламентируют: кальций – норматив не установлен; магний – не более 50 мг/л; жесткость - не более 7°Ж.

Норматив физиологической полноценности бутилированной воды (СанПиН 2.1.4.1116-02): кальций – 25-130 мг/л; магний – 5-65 мг/л; жесткость – 1,5-7°Ж.

По содержанию кальция и магния бутилированная вода высшей категории ничем не лучше воды из-под крана!

В целом московская вода централизованной системы питьевого водоснабжения относится к водам средней жесткости и по фактическим значениям соответствует показателю физиологической полноценности, установленного для бутилированных вод высшей категории качества. Вода не содержит вредных для здоровья человека соединений и безопасна для потребления.

Изменяется ли жесткость воды в течение года?

Основной фактор, влияющий на величину жесткости – растворение горных пород, содержащих кальций и магний (известняки, доломиты), при прохождении через них природной воды.

Основой водоснабжения Москвы являются в поверхностные воды - водные ресурсы рек и водохранилищ. Поверхностные воды, в целом, более мягкие, чем подземные, в частности из артезианских источников.

Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая максимума в зимний период. Во всех районах города Москвы ее минимальные и максимальные значения колеблются от 1,9 до 5-5,7 градусов жесткости в зависимости от времени года. Минимальные величины жесткости типичны для периодов половодья или паводка, когда происходит интенсивное поступление в источники водоснабжения мягких талых или дождевых вод.

Можно ли пить жесткую воду?

Не стоит забывать, что магний и кальций – два необходимых элемента для организма человека. А питьевая вода является одним из ценных источников, поскольку обусловливающие жесткость воды соли кальция и магния в значительной мере поступают в наш организм вместе с водой.

Так, с питьем в организм поступает до 10-15% суточной нормы кальция - он, как известно, залог крепких костей и зубов. А магний - ключевой участник более чем 250 химических реакций в теле человека; он входит в состав всех тканей и клеток. При этом организм не может самостоятельно вырабатывать магний - для этого нужна магниесодержащая вода и пища.

Соответственно, вода не может быть абсолютно мягкой, в ней обязательно должны присутствовать соли магния и кальция. Если постоянно пить чересчур мягкую воду, организму очень скоро может потребоваться фармацевтическая поддержка - витамины, препараты.

Дополнительное умягчение московской воды не требуется для питья и приготовления еды!

Нам с Вами, как жителям средней полосы России, природа подарила оптимальный состав солей жесткости воды, которые нужны для нормальной работы нашего организма, в том числе сердечно-сосудистой системы. Этот состав природной воды из рек и водохранилищ – источников водоснабжения Москвы – сохраняется в процессе подготовки питьевой воды на станциях водоподготовки. Бесконтрольное же умягчение такой воды на бытовой установке доочистки может привести к снижению величины жесткости до слишком маленьких величин, что будет медленно, но неуклонно негативно отражаться на здоровье, и в перспективе потребует приема фармацевтических препаратов, содержащих кальций и магний.

Как настроить работу бытовой техники под жесткость воды?

Это тоже один из популярных вопросов жителей города, вызванный широким распространением в быту посудомоечных и стиральных машин, для которых расчет загрузки моющих средств осуществляется исходя из фактического значения жесткости используемой воды.

В России жесткость измеряют в "градусах жесткости", а мировые производители используют принятые в своих странах единицы измерения.

Поэтому для удобства жителей на сайте Мосводоканала и создан "Калькулятор жесткости", с помощью которого можно перевести значения жесткости из одной системы измерения в другую, чтобы правильно настроить свою бытовую технику.

Узнав на сайте Мосводоканала жесткость воды в своем доме с помощью сервиса «Качество воды в районах Москвы», вы вводите этот показатель в «Калькулятор жесткости». Выбрав требуемую единицу измерения, которая указана в инструкции для вашей техники, вы получите в результате расчета калькулятора значение, которое необходимо выставить на шкале бытового прибора для оптимального режима работы той же посудомоечной машины.

Уровни жесткости воды - | Жесткость жесткой воды Кальций Магний Коррозия воды Минеральная шкала

Вода, описываемая как «жесткая», содержит большое количество растворенных минералов, особенно кальция и магния. Жесткая вода не представляет опасности для здоровья, но доставляет неудобства из-за накопления минералов на арматуре и плохого действия мыла и/или моющего средства.

‍

Что такое твердость?

Объясняя твердость публике, в некотором смысле легче сказать, чем твердость не является, чем чем она является. Наличие жесткости в вашей воде не является плохим, не токсичным, не означает, что у вас повышенный уровень свинца, мышьяка или других опасных минералов. Это не означает, что ваша вода забьет ваши трубы накипью. Общая жесткость воды обычно выражается или сообщается как эквивалент концентрации карбоната кальция в воде в мг CaCO3/л или сообщается как «граны на галлон» (gpg). (Примечание: 1 гран на галлон составляет 17,12 мг CaCO3/л). Единственная проблема заключается в том, что с этим выражением некоторые люди думают, что жесткость — это просто количество карбоната кальция в воде. Карбонат кальция состоит из катиона (Ca++) (положительный 2) и аниона (CO3--) (отрицательный 2). Жесткость воды связана с концентрацией катионов, а не анионов, и это не просто «кальций».

Катионы имеют положительный заряд, и заряд может быть +1 или выше. Общая жесткость воды на самом деле является мерой катионов с зарядом 2 или более, то есть «многовалентных положительно заряженных катионов». д., но не включает катионы с положительным зарядом 1, такие как натрий, калий и литий

Общая жесткость воды может быть описана как комбинация временной (карбонатная жесткость) и постоянной жесткости (некарбонатная жесткость). ) Временная жесткость — это жесткость, связанная с такими анионами, как карбонат, бикарбонат и гидроксид (ОН-), потому что, когда вода нагревается и в конечном итоге кипятится, вода теряет часть карбоната в виде СО2, и раствор становится пересыщенным многовалентными катионы, которые начинают формировать частицы и осаждаться из воды в виде карбонатных отложений.Эти отложения обычно белого или серого цвета, но могут иметь другие цвета в зависимости от катиона и могут быть легко удалены. удаляют растворением их в уксусе (слабая кислота). Постоянная жесткость – это жесткость, связанная с некарбонатными анионами, такими как хлориды, сульфаты и нитраты.

Основным источником жесткости большей части питьевой воды являются природные источники. Вода является хорошим растворителем и легко впитывает примеси. Чистую воду — без вкуса, цвета и запаха — часто называют универсальным растворителем (не совсем верно, но она действительно растворяет многие вещества). Когда вода соединяется с углекислым газом из нашей атмосферы, она образует очень слабую угольную кислоту, которая является еще лучшим растворителем. Когда эта вода движется через почву и горные породы, она растворяет очень небольшое количество минералов и удерживает их в растворе. Как правило, растворенные в воде кальций и магний делают воду «жесткой». Степень жесткости тем выше, чем больше количество двухвалентных или многовалентных катионов, растворенных в воде.

Как жесткость становится проблемой?

Твердость может представлять потенциальную проблему, если она слишком низкая или слишком высокая. Если жесткость воды слишком низкая, например < 50 мг/л, вода может вызвать коррозию металлических труб, арматуры и приборов. Если жесткость высокая, многовалентные катионы могут реагировать с карбонатами в воде с образованием химических осадков или «мыльной пены».

Количество минералов жесткости в воде влияет на количество мыла и моющих средств, необходимых для очистки. Мыло, используемое в жесткой воде, соединяется с минералами, образуя липкий мыльный творог. Некоторые синтетические моющие средства менее эффективны в жесткой воде, потому что активный ингредиент частично инактивируется жесткостью, хотя и остается растворенным. Купание с мылом в жесткой воде может оставить на коже пленку, которая может препятствовать или препятствовать удалению «грязи», омертвевших клеток кожи, масел и бактерий. Эта пленка может также предотвращать возврат кожи к более типичному слегка кислому состоянию, т.е. рН от 4 до примерно 6,5, и, следовательно, вызывать раздражение или, возможно, экзему. Эта пленка также может сделать волосы тусклыми, безжизненными, трудными в уходе и даже сделать их грязными.

При стирке в жесткой воде мыльный творог оседает на ткани во время стирки, делая ткань жесткой и грубой. Неполное удаление загрязнений с белья приводит к посерению белой ткани и потере яркости цветов. Из-за неполной очистки одежда может приобрести кислый запах, а постоянная стирка в жесткой воде может сократить срок службы одежды. Мыльный творог может осаждаться на посуде, ваннах и душевых, а также на всех водопроводных приборах, создавая неудобства.

Чем опасна для здоровья жесткость?

Жесткая вода не опасна для здоровья. Национальная академия наук утверждает, что употребление жесткой воды способствует восполнению диетической потребности в кальции и магнии. Исследователи изучили жесткость воды и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Такие исследования были «эпидемиологическими исследованиями», которые представляют собой исследования статистических взаимосвязей. В то время как некоторые исследования предполагают корреляцию между жесткой водой и более низкой смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний, другие исследования не предполагают такой корреляции. Национальный исследовательский совет заявляет, что результаты на данный момент неубедительны, и рекомендует провести дальнейшие исследования.

Твердый отчет по этой проблеме – Предлагаемая литература ( Источник ) – несколько цитат:

«Влияние жесткости воды на образование мочевых камней остается неясным, несмотря на слабую корреляцию между жесткостью воды и кальцием, магнием и цитратом в моче. экскреции. Несколько исследований не показали никакой связи между жесткостью воды и частотой образования мочевых камней».

"Хотя эпидемиологические исследования показали защитный эффект магния или жесткости на смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, эти данные обсуждаются и не доказывают причинно-следственной связи."

Атопический дерматит (или экзема) представляет собой воспалительное, хронически рецидивирующее, незаразное и зудящее кожное заболевание. Окружающая среда играет важную роль в этиологии атопической экземы, но конкретные причины неизвестны. Воздействие жесткой воды считается фактором риска развития экземы". неприятность, или вода вызывает преждевременный выход из строя системы теплообмена или прибора, или нарушает гарантию производителя.Как правило, люди не сообщают об эстетических проблемах с водой до тех пор, пока концентрация жесткости обычно не превысит 160–180 мг CaCO3/л. Меня больше беспокоит вода с очень низкой жесткостью, которая может быть связана с коррозией арматуры и трубопроводов.Если бы у меня было предпочтение, я бы, наверное, выбрал «умеренно жесткую» воду.

Каковы стандарты твердости?

Не существует конкретного стандарта жесткости воды для питьевой воды, но соответствующие вторичные стандарты питьевой воды могут включать общее содержание растворенных твердых веществ в воде, возможность коррозии или образования накипи или повышенное содержание некоторого количества железа, марганца и других подобных металлов. . Класс твердости:
‍

Мягкий	от 0 до 17,1
Слегка твердый	> 17,1 до 60
Умеренно жесткий	> от 60 до 120
Жесткий	>120 до 180
Очень твердый	> 180

(Источник: Лер, Дж. и др., 1980. Очистка воды для бытовых нужд, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Книжная компания McGraw-Hill. Примечание. Это отличный настольный справочник, если вы сможете его найти. )
‍

Жесткость питьевой воды | Департамент здравоохранения Вермонта

Вода, описываемая как «жесткая», содержит большое количество кальция и магния, которые естественным образом содержатся в земной коре. Общая жесткость представляет собой сумму концентраций кальция и магния, выраженных в виде карбоната кальция, в миллиграммах на литр (мг/л). Вы можете определить жесткость вашей воды на основе следующих концентраций карбоната кальция:

ниже 75 мг/л – обычно считается мягкой
от 76 до 150 мг/л - умеренно жесткий
от 151 до 300 мг/л - твердый
более 300 мг/ - очень твердый

Проблемы со здоровьем: вредна ли жесткая вода или избыток кальция для моего здоровья?

Жесткая вода (с высоким содержанием кальция и магния) не представляет опасности для здоровья. Кальций и магний в воде могут положительно повлиять на общее потребление минералов. Стакан воды средней жесткости объемом 8 унций содержит от 50 до 75 мг кальция. Для сравнения, стакан молока на 8 унций обеспечивает около 300 мг кальция.

Жесткая вода также может доставлять неудобства в доме из-за:

окрашивания выстиранной одежды в серый цвет
накипь на воде для стирки и ванн после использования мыла или моющего средства
уменьшенное пенообразование мыла
образование накипи на нагревательных элементах и котлах
снижение расхода воды в распределительных трубопроводах горячей воды из-за образования накипи
накопление беловато-серого налета в чайниках и других емкостях, используемых для кипячения воды

Минералы жесткости можно удалить с помощью умягчителя воды, который заменяет кальций и магний (а также железо, марганец, радий и другие положительные ионы) натрием. Высокий уровень натрия в питьевой воде может нанести вред вашему здоровью.

Если вы или кто-то из членов вашей семьи придерживаетесь диеты с низким содержанием соли, поговорите со своим лечащим врачом об уровне натрия в вашей воде. Агентство по охране окружающей среды США рекомендует не более 20 мг/л (миллиграммов на литр) натрия в питьевой воде для людей, ограничивающих общее потребление натрия 500 мг/день (миллиграммов в день). Если вы беспокоитесь о потреблении натрия, но хотели бы иметь мягкую воду для бытовых приборов и сантехники, вы можете сделать так, чтобы кран с холодной водой на кухне не работал со смягчителем воды.

Источник: Как кальций попадает в мою воду?

Кальций и магний естественным образом содержатся в земной коре. Когда дождевая вода соединяется с углекислым газом из воздуха, получается слегка кислая вода. Когда дождевая вода движется через естественные горные породы под землей (обычно известняк), она может растворять кальций и переносить его в водоносные горизонты, которые служат источниками питьевой воды.

Тестирование: как узнать, есть ли в моей воде кальций?

Высокий уровень кальция в питьевой воде означает, что у вас «жесткая вода». Из-за жесткой воды выстиранная одежда может выглядеть грязной. Жесткая вода также приводит к образованию беловато-серого налета на стеклянных дверях душевых кабин, сантехнике и кухонном оборудовании.

Департамент здравоохранения рекомендует каждые пять лет проверять колодец или пружину на твердость с помощью набора для испытаний на неорганические химические вещества . Вы можете заказать тест на неорганические химические вещества (набор C) в лаборатории Департамента здравоохранения или использовать другую сертифицированную лабораторию для питьевой воды для проверки жесткости.

Результаты теста: Является ли мой результат проблемой?

Санитарных норм жесткости воды не существует. Уровни жесткости выше 150 мг/л считаются жесткой водой. Жесткая вода считается неприятностью, а не проблемой для здоровья.

Примечание : Если у вас жесткая вода, это может снизить эффективность любого типа очистки воды, например, обработки ультрафиолетовым (УФ) светом или системы обратного осмоса (RO). Возможно, вам также придется подумать об умягчении воды перед установкой систем водоподготовки.

Нужна помощь в понимании результатов анализа питьевой воды? Узнайте, как прочитать ваши результаты

Варианты лечения: Могу ли я удалить или снизить уровень кальция в моей воде?

Наиболее распространенным способом снижения жесткости питьевой воды является установка умягчителя воды. На каждый удаленный миллиграмм жесткости в воду добавляется 0,46 миллиграмма натрия. Хлорид калия можно использовать в качестве альтернативы хлориду натрия, но хлорид калия не так эффективен для устранения жесткости.

Рассмотрите расположение близлежащих источников воды, прежде чем утилизировать сточные воды, произведенные установкой для смягчения воды. Сточные воды могут загрязнять близлежащие колодцы натрием, поэтому подземное захоронение должно производиться вниз по склону и как можно дальше от колодца.

Жесткая вода может привести к образованию накипи на мембранах системы обратного осмоса и ультрафиолетовых лампах, что может снизить эффективность очистки. Умягчитель воды может решить эту проблему.

Производители мембран часто указывают максимальную концентрацию жесткости, но отраслевое правило гласит, что жесткость не должна превышать 120–170 мг/л (7–10 гран на галлон).

Узнайте больше о смягчителях воды

Финансовая помощь: есть ли средства, чтобы помочь мне оплатить мою систему водоснабжения или очистку?

Возобновляемый ссудный фонд по очистке сточных вод и питьевой воды Вермонта
Эта программа, также известная как Программа ссуды на месте, доступна для некоторых жителей Вермонта для ремонта или замены неисправных систем водоснабжения и канализационных систем на территории. Программа кредитования на месте финансируется и управляется Агентством природных ресурсов, Департаментом охраны окружающей среды, а андеррайтинг и обслуживание кредита обеспечивается Кредитным союзом возможностей в Винуски. Ваша система снабжения питьевой водой должна быть неисправной, и вы должны проживать в резиденции круглый год, чтобы иметь право на получение помощи. Доход семьи не может превышать 200% среднего дохода домохозяйства по штату. Для получения дополнительной информации о правах на участие и о том, как подать заявку, позвоните в программу займов на месте по телефону 802-461-6051.

Альянс NeighborWorks штата Вермонт
Альянс NeighborWorks состоит из пяти местных организаций, предлагающих полный спектр услуг по доступному жилью для лиц с определенным доходом. Вы можете претендовать на помощь по этой программе, если вам нужны деньги для установки системы очистки воды, бурения скважины или ремонта или замены септической системы. Для получения дополнительной информации о правах обратитесь в местную группу NeighborWorks в вашем регионе.

Ссуды и субсидии на ремонт жилья для одной семьи
Эта программа предлагает ссуды и гранты существующим домовладельцам для строительства, ремонта и герметизации скважин. Он находится в ведении Управления по развитию сельских районов Министерства сельского хозяйства США.