Таблица жесткости воды
| Техническая информация тут |
Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Инженерное ремесло / / Жесткость воды. Умягчение воды. Перевод единиц (градусов) жесткости воды. Нормы жесткости воды. Таблицы значений жесткости воды. Накипь - отложения в трубах и на стенках емкостей. / / Жесткость воды. Мягкая вода. Жесткая вода. Перевод единиц (градусов) жесткости воды. Нормы жесткости воды. Таблицы значений жесткости воды. Умягчение воды. Как убрать жесткость воды. Поделиться:
|
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!
Жесткость воды - норма и ее влияние на качество жизни
Жесткостью воды называют химическое качество, определяющее объем присутствующих в жидкости примесей соляного кальция и магния. Данный показатель - одно из ключевых качеств воды, которое всегда проверяется в процессе анализа жидкости на предмет пригодности для употребления и бытового применения. Знать о норме показателей и о том, как определить жесткость воды, крайне важно. Знание данного качества жидкости позволит сохранить здоровье и продлить работоспособность техники, так или иначе использующей в своей работе воду.Микробиологические исследования и химические научные опыты определили, что жесткостью воды единицы измерения является содержание в ней большей части солей кальция (Са2+) и несколько меньшего количества магния (Mg2+). На самом деле ситуация обстоит так, что оба эти элементы участвуют в формировании показатель определения жесткости воды и не могут существовать отдельно. В процессе химических реакций с анионами, соли кальция и магний формируют специальные кристаллы жесткости, которые оседают на дно и в дальнейшем используются в качестве биологического материала при проверке воды и ее химического состава.
Таблица наличия в воде катионов металлов и анионов и тест на жесткость воды позволяют узнать детальней о процессе формирования кристаллов жесткости и характере их развития. Влияние на временную жесткость воды и каждого из металлов является различным и зависит от типа жидкости и источника ее происхождения. К примеру такие металлы, как стронций, железо и марганец могут оказывать на состав и степень жесткости воды менее выраженное воздействие и практически не котироваться при анализе и проведении химической экспертизы. Алюминий оказывает влияние на общую жесткость воды, только если кислотность воды достигает нужного уровня, что встречается исключительно в природных водоемах. Из этого следует, что наличие и патогенное воздействие на воду выше указанных металлов при проверке воды бытового использования практически не учитывается из-за крайне низких показателей. Крайне малое влияние на показатель жесткости воды и способы ее устранения также может оказывать барий.
Какие можно выделить типы жесткости воды?
Проверка воды на показатель жесткости проводится в несколько этапов, с учетом типа водоема, в котором был произведен забор, условий содержания жидкости и цели произведенной экспертизы. Как определить жесткость воды в домашних условиях? Чаще всего жесткость при проверке делят на следующие группы:- Жесткость воды общего типа. В процессе определения вида жесткости воды этого показателя выводится единица наибольшей концентрации солей кальция и магния. Данный показатель рассчитывается путем выведения данных о постоянной жесткости воды и непостоянной, временной жесткости некарбонатного типа. Для того чтобы смягчить воду при завышенных показателях общей жесткости используют ионизирующие фильтрующие установки для воды и таблицу жесткости воды.
- Жесткость карбонатного типа. Проверка позволяет выявить наличие в составе воды карбонатных и гидрокарбонатных элементов солей кальция и магния. Такой вид жесткости нередко может называться временным, поскольку устранить завышенные показатели поможет кипячение и вываривание лишних солей. Нагревание воды способствует тому, что гидрокарбонаты и карбонаты кальция и магния раскладываются и становятся осадочным веществом на дне посудины. Такой тип не постоянной жесткости воды превращается в бытовой налет, который нередко можно наблюдать на посуде, в которой часто кипятится вода. Как устранить жесткость воды? Очистить жесткость такой воды можно также путем использования ионизирующих фильтров или механизмов для устранения лишних солей.
- Жесткость воды некарбонатного типа. Данный тип проверки позволяет выявить в воде присутствие кислот солей кальция и магния сильного воздействия. В число таких кислот входят серная, азотная и соляная кислоты. Данный вид не карбонатной жесткости воды нельзя устранить простым кипячением воды и вывариванием патогенных элементов. Постоянную жесткость нередко очищают ионизирующими фильтрами или растворяющими соль веществами.
В чем измеряется жесткость воды? Стоит отметить, что мировая таблица единиц измерений имеет несколько разных обозначений для типов и разновидностей жесткости. Каждая из этих единиц взаимосвязана с остальными. На территории постсоветского пространства до их пор используют единицу моль для обозначения показателя определения общей жесткости воды. В европейских государствах могут нередко использовать такие обозначения как do, dH, fo. В США используется обозначение ppm CaCO3.
Закажите бесплатно консультацию эколога
Почему вода становится жесткой?
Изначально стоит отметить, что вся жидкость мирового океана имеет определенные показатели жесткости, то есть в ее химическом составе неизменными веществами являются соли кальция и магний, а также несколько других щелочных металлов и земельных веществ. От чего зависит жесткость воды? Такой состав жидкости обуславливается тем, что минеральные воды изначально проистекают на поверхность из залежей многовековых пластов известняка и разных типов доломита. Соли кальция и магний попадают в воду путем химической связи диоксида углерода с группой минералов. Процесс выветривания и химической деформации горных пород приводит к образованию кристаллов жесткости в воде. Их источники - природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионизирующие вещества многовековых залежей, через которые протекает вода, могут появляться из-за еще не изученных биологических реакций и процессов в глубине плит на месте, из которого проистекает жидкость. Добавлять в состав побочные минералы и кристаллы способны и другие химические примеси, сточные воды, элементы и организмы окружающей среды.
Что показывает таблица жесткости воды?
Большинство минерализованной воды, которая попадает в открытые водоемы и становится источником жидкости для бытового и промышленного существования, имеет жесткость, превышающую показатели 75-85%. Как проверить жесткость воды в домашних условиях? Такой высокий показатель свидетельствует о том, что вода содержит повышенное количество солей кальция и магния из-за наличия ионизирующих горных пород. С учетом источника минеральной воды, в ряде случаев уровень жесткости не превышать 60%. Важно отметить, что от показателя минерализации напрямую зависит наличие ионов кальция. Жесткость воды, норма для питьевой воды такова: в открытых водоемах с пресной водой уровень содержания кальция не поднимается выше, чем 1 г из расчета на литр воды; соленые водоемы могут содержать примерно 10-15 г солей кальция на литр.
Стоит сказать, что показатель жесткости и концентрация солей кальция в воде напрямую определяется типом воды и местом ее расположения. Так, поверхностные воды нередко могут иметь наиболее низкие показатели жесткости, тогда как подземные водоемы или озера могут быть максимально жесткими и насыщенными солями. Концентрация солей в воде находится также в прямой зависимости от времен года и сезонных осадков. В конце зимы наличие кристаллов жесткости может увеличиваться, однако в период таяния снега и выпадения мягкой воды в виде снега и дождя кристаллы солей разбавляются и показатели жесткости заметно снижаются. Максимально жесткой вода считается в океанах и морях, где концентрация солей является максимально высокой.
Как может влиять показатель жесткости на качество жидкости?
Жесткость воды и ее показатели являются позволительными и удовлетворительными, в зависимости от цели использования жидкости. Если вода предназначается для использования в бытовых целях, показатели ее жесткости не должны превышать 2-6 мг на литр. Такая концентрация солей кальция считается максимально допустимой для бытового использования и не вредит человеческому здоровью. Прибор для измерения жесткости воды показывает, что промышленные цели использования воды могут повышать показатель жесткости до 10 мг на литр, однако не более этих рамок. Важно отметить, что вода с высоким показателем жесткости является, как правило, слишком горькой и имеет характерный запах, а также может оказывать патогенное воздействие на пищеварительную систему и желудочно-кишечный тракт, что делает ее непригодной для использования в пищевых или бытовых целях.
Важно сказать, что Всемирная организация здравоохранения проводит множество исследований и до сих пор не может найти единого ответа на вопрос о том, насколько велика патогенность влияния жесткой воды на человеческий организм и полезно ли постоянное использование в пищу только мягкой и фильтрованной воды без примесей солей и кальция. Предварительные исследования говорят о том, что некоторые типы вод с повышенным показателем жесткости могут провоцировать сердечно-сосудистые заболевания, проблемы с суставами и каменные болезни.
Специалисты компании ЭкоТестЭкспресс производят качественную аналитику жесткости воды в зависимости от требуемых целей и особенностей проверки. Связаться с нами, оставить заявку можно в онлайн-форме ниже.
Калькулятор жесткости воды - Мосводоканал
ГлавнаяНаселениюОдним 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.
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 Р 52029-2003 «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 количествах 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 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03) 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.
Жесткость воды что это такое
Проблемы водоподготовки в быту и на производстве решаются путем применения различных методик и специального оборудования. Ответ на вопрос, что такое жесткость в воде и как ее уменьшить до приемлемых величин - один из самых сложных и трудно решаемых даже при наличии доступных систем фильтрации. Вместе с тем высокое содержание растворимых солей негативно сказываются на состоянии здоровья человека, бытовых приборов и технологического оборудования.
Жесткость воды - это показатель качества, во многом определяющий ее физико-химические свойства и возможности применения. В предлагаемой статье рассматриваются причины этого явления, устанавливаются различия параметров жидкости в зависимости от концентрации солей. Также приводятся требования к жидкости и разбираются существующие бытовые и профессиональные методы ее умягчения.
Что такое жесткость воды
Оксид водорода (вода) - самая распространенная жидкость на земле, обладающая уникальными свойствами растворять в себе многие химические элементы и соединения. Понятие жесткости воды в определении трактуется как количественный показатель концентрации солей щелочноземельных и иных металлов. Преимущественно это соединения кальция и магния.
Термин общая жесткость воды возник в результате наблюдений за состоянием тканей после стирки. Особая структура материала, состоящего из отдельных нитей, способствует накоплению упомянутых солей металлов. При большом их содержании ткань, становится жесткой и грубой. Позже было замечено, что высокая концентрация таких соединений существенно снижает эффективность моющих средств.
Жесткость воды - это соли кальция и магния, образующие накипь на внутренних поверхностях нагревательных приборов и теплообменников. Это в свою очередь приводит к ухудшению эксплуатационных и экономических характеристик нагревательного оборудования. В отдельных случаях трубопроводы в буквальном смысле закупориваются, что делает невозможным их использование по назначению. Определить есть ли в воде жесткость можно даже в домашних условиях!
Основные причины образования жесткости воды
Фактически эта жидкость является универсальным растворителем, который при контакте с почвой и минералами насыщается содержащимися в ней веществами и химическими соединениями. Отвечая на вопрос о жесткости воды, и чем она обусловлена, необходимо выделить основные источники солей щелочноземельных металлов:
- Для подземных источников - это пласты известняка, сквозь которые просачивается жидкость.
- Для открытых водоемов и приповерхностных слоев - это геологические породы: природный гипс, доломит и другие.
- Ионы кальция и магния насыщают воду в результате химических реакции диоксида углерода и некоторых минералов.
- Микробиологические процессы в грунтах и на сельскохозяйственных угодьях в районах водосбора.
Помимо естественных причин повышенное содержание ионов жесткости в воды обусловлено также и техногенными. В составе стоков промышленных, строительных и коммунальных предприятий имеется большое количество примесей. В результате происходит вторичное загрязнение водоемов и водоносных слоев.
Естественные процессы химического выветривания горных пород и техногенные факторы определяют параметры жесткости воды питьевой или технической. Эти показатели неодинаковы для различных источников и постоянно изменяются:
- Повышаются в результате испарения влаги с открытых поверхностей водоемов.
- Снижаются при выпадении атмосферных осадков, таянии льдов и снега.
Значительное содержание извести в воде - это жесткость преимущественно естественного происхождения, характерная для подземных источников, в том числе и для артезианских скважин. Минерал вымывается из геологических пластов потоками жидкости при просачивании вглубь земной коры. Затем этот раствор через родники и ключи пополняет водный баланс открытых источников.
Происходит постоянный кругооборот, и жесткость воды в некоторой степени зависит от времени года. Весной в ходе таяния снегов и активных осадков он существенно уменьшается в другие периоды и, особенно при засухах - увеличивается.
Виды жесткости воды
Уровень содержания солей и их состав для разных источников водоснабжения как открытых, так и закрытых различаются и существенно. Возникает закономерный вопрос, а какова жесткость воды, и какой она может быть в зависимости от происхождения. Существует классификация по уровню насыщенности химическими веществами и соединениями, для удобства сведенная в таблицу:
Приведенная шкала наглядно показывает уровни жесткости воды, и в чем она измеряется в системах, принятых в разных государствах. Данная классификация отображает методические подходы к определению означенного показателя в соответствии с нормативными документами следующих стран:
- Россия. Государственный стандарт.
- Германия. Институт стандартизации - DIN.
- США. Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки - USERA.
Упомянутый градус жесткости воды - это единица измерения, принятая в западных странах. Этот показатель соответствует следующим значениям:
- В Германии (°dH). Одна часть CaO или 0,719 части MgO на 100 тыс. частей воды.
- В Британии (°e). 1 гран CaCO3 на один галлон жидкости.
- В США (ppm) и Франции (°TH). Одна часть CaCO3 на 100 тыс. частей воды.
При сравнительно невысоком уровне жесткости воды содержание ионов кальция в ней может достигать 70-80%, в тоже время насыщенность ионами магния редко превышает 50-60%. При увеличении уровня минерализации картина резко меняется: концентрация первых сильно уменьшается и редко доходит до 1 г/л; содержание же ионов магния часто превышает показатель 10 г/л. Такое соотношение особенно характерно для соленых озер, не имеющих стока.
Классификация вод осуществляется не только по уровню жесткости, но и с учетом ее гидрохимического состава. По данному признаку различают следующие разновидности:
- Общая.
- Временная (карбонатная).
- Постоянная (не карбонатная).
Для каждого типа характерно определенное соотношение содержания солей кальция, магния и других. Соответственно методы уменьшения жесткости воды зависят от ее вида, и состав оборудования для конкретного случая определяется с учетом реальных показателей. Рассмотрим этот вопрос подробнее.
Общая жесткость воды
Исследуемый показатель в значительной мере зависит от гидрохимического состава жидкости и уровня насыщения солями кальция и магния. Общая жесткость - это свойство воды, определяемое суммарным содержанием гидрокарбонатов и других соединений названных элементов. Данная характеристика имеет две составляющие:
- Карбонатная (временная). Связана с наличием в жидкости гидрокарбонатов кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), которые при нагревании и кипячении образуют CaCO3 и Mg(OH)2 с выделением углекислого газа (CO2).
- Некарбонатная (постоянная). Определяется присутствием фосфатов, хлоридов, сульфатов, силикатов и нитратов этих щелочноземельных металлов.
Перечисленные соли, определяющие общую жесткость воды, при кипячении не разлагаются и их удаление из жидкости требует иных методов. Для численного выражения этого показателя используют специальную физическую единицу 1 ммоль-экв./л, которая соответствует содержанию 20,04 мг/л катионов кальция либо 12,16 мг/л катионов магния.
Общая жесткость подземных вод (в некоторых регионах), а также морских и океанских может достигать 80 и даже 100 ммоль-экв/л, что делает их непригодными для использования. В тоже время в реках и озерах, находящихся в таежных районах данный показатель находится на уровне от 0,1 до 0,2 ммоль-экв/л. Такой водой практически невозможно смыть мыльный раствор.
Временная жесткость (карбонатная)
Природная вода содержит значительное количество катионов щелочноземельных металлов. Временная (магниевая и кальциевая) жесткость воды - это показатель присутствия в жидкости гидрокарбонатов названных химических элементов. При нагревании растворимость этих соединений (при уровне pH превышающем 8,3 единицы) существенно уменьшается, и они переходят в следующие формы:
- осадок хлопьевидный;
- беловатая пленка на поверхности;
- кристаллическая накипь.
Временная жесткость воды по кальцию и магнию при этом полностью устраняется - отсюда собственно и название. Помимо кипячения уменьшить означенный показатель возможно используя ионообменные методы и технологии обратного осмоса.
Постоянная жесткость (некарбонатная) воды
Помимо гидрокарбонатов кальция и магния в источниках водоснабжения присутствуют в значительных количествах соли азотной, серной и соляной кислоты. Под некарбонатной жесткостью воды подразумевается суммарное содержание этих химических соединений. Последние при нагревании остаются в растворенном состоянии и не выпадают в осадок.
Некарбонатная жесткость воды именно поэтому и называется постоянной, а для ее устранения необходимо специальное оборудование. Существенно уменьшить концентрацию этих растворимых соединений возможно при использовании ионообменных технологий и деминерализации. Особенно высока эффективность у современных систем умягчения.
Действующие нормативы жесткости воды
Нормы жесткости, характеризующие качество источников водоснабжения, регламентируются во всех развитых странах. В Российской Федерации принят ГОСТ 31954-2012, которым устанавливаются предельные значения общей жесткости воды и определяются способы ее вычисления. Этим документов утверждены два метода: комплексонометрический - основной и атомной спектрометрии - арбитражный.
Жесткость общая воды в части гигиенических норм устанавливается требованиями СанПиН 2.1.4.1075-01, утвержденным Постановление от 26.09.2001 года. Суммарный показатель содержания солей щелочноземельных металлов не должен превышать предельно-допустимых концентраций, которые определены в размере 7,0 и 10,0 мг-экв./л. Второе значение может быть установлено только по решению главного санитарного врача с учетом используемой технологии водоподготовки для конкретного населенного пункта.
Расчет жесткости воды
При определении общей жесткости воды допускается применение вычислительных методов. Этот показатель измеряется в ммоль/дм3 или моль/м3 и описывается следующей формулой:
ЖО = [Ca2+] + [Mg2+] = ЖК + ЖНК;
Данное уравнение позволяет вычислить среднюю жесткость воды, в ней приняты следующие обозначения:
ЖО - общая.
ЖК - карбонатная (временная).
ЖНК - некарбонатная (постоянная).
Для того чтобы рассчитать общую жесткость воды необходимо знать молярную масса катионов кальция и магния, а также анионов сернистой кислоты. Результаты вычислений могут быть использованы для определения наиболее подходящего метода ее очистки. Подобные расчеты проводятся специалистами профильных лабораторий на основании опытных данных.
Методы определения уровня жесткости воды
Как определить жесткость воды? Точная оценка количественных параметров содержания солей производится специализированными лабораториями. В соответствии с ГОСТ 31954-2012 общая жесткость воды определяется комплексонометрическим методом в такой последовательности:
- Проба разделяется на две равные части.
- В химическую колбу наливают 100 мл исследуемой воды, добавляют к нему 5 мл буферного раствора и сухой индикаторной смеси в количестве 0,06-0,10 г. Получившийся состав титруется трилоном Б.
- Аналогичные действия выполняются в отношении второй части пробы в другой лабораторной посуде. Добавление трилона Б осуществляется в два приема: сначала - на 0,5 см3 меньше, чем при исследовании первого образца. После тщательного перемешивания вводится остаток.
Обработка результатов, полученных с использованием описанного метода определения общей жесткости воды, выполняется по следующей формуле:
Ж = M•K•Vтp/Vnp,
где M - коэффициент пересчета;
K - коэффициент поправочный;
Vтp - объем трилона Б, использованного для титрования;
Vnp - количество исследуемой воды из пробы.
Результат испытаний согласно данному методу определения общей жесткости в питьевой воде, а также технической, вычисляется как среднеарифметическое от двух полученных значений. Это позволяет минимизировать погрешность расчетов.
Бытовые способы умягчения воды
Высокая соленость и жесткость воды, используемой в пищу и в хозяйственно-бытовых целях, может принести вред здоровью и привести к выходу из строя бытовой техники. В домашних условиях уменьшить этот показатель можно путем термической и химической обработки исходной жидкости.
Устранимая жесткость воды - карбонатная (временная) снижается при длительном кипячении. В процессе нагрева гидрокарбонатные соединения кальция и магния распадаются и переходят в твердое состояние. Они образуют накипь на стенках посуды, хлопьевидный осадок и поверхностный налет. Последние легко удаляются фильтрованием или отстаиванием.
Химическая обработка в целях снижения жесткости исходной воды выполняется при помощи извести и соды. Первый реагент обеспечивает умягчение жидкости с незначительным содержанием некарбонатных и высокой насыщенностью карбонатными соединениями. Для повышения эффективности данного метода дополнительно применяются реагенты коагулянты.
Комбинирование извести и пищевой соды позволяет уменьшить общую жесткость речной или колодезной воды до значений 1,4-1,8 мг экв./л. Химическая обработка обеспечивает улучшение качества жидкости по данному показателю, но требует очень точной дозировки реагентов. Кроме того она непригодна для приготовления пищи и питья.
Профессиональные методы снижения жесткости воды
Качественное умягчение исходной воды до требуемого уровня возможно только при использовании специального оборудования - фильтров от жесткости воды. Довести показатели жесткости до соответствия требованиям упомянутого СанПиН и "ГОСТ вода питьевая" позволяют следующие технические устройства:
- Фильтры умягчения.
- Ионообменные фильтры.
- Системы обратного осмоса.
При выборе установки для снижения жесткости воды, прибором для ее определения устанавливают точный гидрохимический состав и количественное содержание солей. Оборудование подбирается по результатам испытаний и с учетом требований заказчика к качеству обработанной воды.
Фильтры умягчения
Процесс уменьшения общей жесткости воды должен быть достаточно эффективным и недорогим. В настоящее время основным способом умягчения является метод натрий-катионирования (фильтры умягчения), который применяется и в быту, и в промышленных масштабах. Поток воды пропускается через ионообменные колонны, где происходит замещение кальция и магния катионами натрия. На поверхности полимерных смол происходят следующие химические реакции:
Ca2+ + 2RNa = 2Na+ + R2Ca
Mg2+ + 2RNa = 2Na+ + R2Mg
В результате общая жесткость доводится до уровня питьевой воды по ГОСТу, что делает возможным ее применение для приготовления пищи и хозяйственно-бытовых нужд.
Такие фильтрующие колонны применяются в составе многоступенчатых систем, в которых вода сначала очищается от механических примесей и железа. Это позволяет повысить ресурс основных картриджей, который естественным образом уменьшается в процессе расходования ионов натрия и накопления ионов жесткости. Для восстановления свойств ионообменных смол в системе предусмотрены баки с раствором поваренной соли, клапаны и блоки управления.
Когда датчик фиксирует повышение жесткости воды в ppm, подача ее перекрывается и производится обратная промывка содержимого колонны солевым раствором. После восстановления характеристик полимерных гранул, подача реагента прекращается. Открывается клапан и возобновляется процесс умягчения.
Управление работой такого фильтра, обеспечивающего уменьшение общей жесткости природной воды, в зависимости от комплектности осуществляется в автоматическом или в ручном режиме. В первом варианте используются электронные датчики и электроклапаны. Во втором случае переключение установки в режим регенерации выполняется человеком по истечении определенного периода времени.
Ионообменные фильтры
Данный метод умягчения по принципу действия в значительной мере аналогичен описанному выше. Замещение ионов, обуславливающих жесткость воды, в них происходит с помощью многокомпонентных смол типа Ecomix или Ecotar. В состав этих фильтрующих загрузок входят следующие материалы:
- Смола инертная обеспечивает обезжелезивание воды.
- FerroSorb удаляет соединения железа и марганца.
- HumiSorb нейтрализация органических примесей.
- Смола ионообменная для умягчения воды.
- Песок кварцевый в виде подложки, обеспечивающей равномерное распределение потоков жидкости.
Применение многокомпонентных составов для фильтрующих установок позволяет снизить общую жесткость воды за счет реакции замещения катионов кальция и магния. Данная технология более универсальна в сравнении с фильтрами умягчения, однако и менее эффективна. При этом финансовые затраты на ее приобретение и содержание выше нежели у специализированных элементов.
Обратный осмос
Использование полупроницаемых мембран обеспечивает высочайший уровень очистки жидкости от всех видов примесей. В современных системах обратного осмоса показатели общей жесткости воды после кондиционирования на мембранах типа DRO-4040 или DRO-8040 снижаются более чем на порядок. Такие установки применяются для опреснения соленых воды (океанских, морских, озерных и подземных).
Мембраны имеют пористую структур, пропускающую только молекулы воды и задерживающую соединения кальция и магния (гидрокарбонатные и соли кислот). В результате происходит снижение общей жесткости воды до значений, делающих возможным ее применение в фармацевтике и микроэлектронике. Пермеат практически не содержит микроэлементов и нуждается в минерализации для питья и приготовления пищи.
Такие показатели, существенно превосходящие ГОСТ для питьевой воды по общей жесткости, явно избыточны. С учетом высоких начальных затрат на приобретение, монтаж и последующее обслуживание использовать установки обратного осмоса в быту экономически невыгодно. Гораздо эффективнее для таких целей применять традиционные фильтры умягчения.
Что такое общая жесткость воды
Получив представление о жесткости воды, и как она влияет на организм, а также на бытовую технику и другое оборудование, приходим к выводу о необходимости ее нормализации. Кустарные методы (кипячение или химобработка) не обеспечивают надлежащего качества воды. Кардинальное решение проблемы возможно только при использовании современных фильтрационных установок.
Компания Diasel Enginereeng предлагает высокоэффективные системы водоподготовки: фильтры умягчения и ионообменные, а также обратноосмотические. Мы предоставляем полный комплекс услуг по проектированию установок, подбору, монтажу и запуску оборудования. Наши специалисты обеспечивают их сервисное и гарантийное обслуживание. Перейти в раздел "Контакты".
Измерение жёсткости воды - эксклюзивный дистрибьютер Franke
Измерение жесткости воды03.11.2015
Люди в разных странах очень давно пришли к необходимости её нормировать, ибо высокая жесткость — это плохо: и трубы забиваются, и постирать толком невозможно. Но стали это делать в каждой стране по-своему, кто как, исходя из традиционных единиц измерения и способов определения ионов кальция и магния, ведь единых стандартизированных международных единиц тогда не было.
Известно, что нет ничего хуже вредных привычек — избавиться от них очень трудно! В кофейной литературе (хотя жесткость по сути своей понятие не из области кофе!) разных стран жесткость до сих пор измеряют в градусах, причем в каждой стране в своих собственных, отличных от всех остальных. Идентичны только русские и немецкие градусы жесткости, правда, давным-давно отменные в обеих этих странах, но упорно существующие в определении понятий.
В СССР до 1952 года использовали градусы жёсткости, совпадавшие с немецкими. В России для измерения жёсткости используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграммах эквивалента на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса делённая на валентность).
В других странах принято обозначать жесткость в УСЛОВНЫХ градусах:
Немецкие градусы (dGH)
1° = 1часть оксида кальция — СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния — MgO в 100000 частей воды, или 10 мг СаО в 1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды. dGH (dH) и dKH в настоящее время наиболее часто употребляется в аквариумистике как единица измерения жесткости, причем обозначение dGH — относится к общей жесткости, dKH — к карбонатной;
Французские градусы (fh)
1° = 1 часть CaCO3 в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO3 в 1 л воды;
Американские градусы (usH)
1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO3 в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО3. Однако есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO3 в 1000000 частей воды (в англоязычной литературе выражение концентрации, как 1 часть на 1 000 000 частей называют ppm — part per million (одна часть на миллион), и часто используют. На практике оно идентично 1мг/л). Таким образом этот 1 американский градус = 1мг CaCO3 в 1 л воды. Именно эта величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие.
Английские градусы (Clark)
1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO3.
Чувствуете как все не просто?! Поэтому приведу таблицу, позволяющую сравнивать и переводить одни градусы жесткости в другие:
Таблица 1
| Наименование единиц | Мг-экв/л | Градус жесткости | |||
|---|---|---|---|---|---|
| немецкий | французский | американский | английский | ||
| 1 мг-экв/л | 1 | 2.804 | 5.005 | 50.045 | 3.511 |
| 1 немецкий градус dH | 0.3566 | 1 | 1.785 | 17.847 | 1.253 |
| 1 французский градус | 0.1998 | 0.560 | 1 | 10,000 | 0.702 |
| 1 американский градус | 0.0200 | 0.056 | 0.100 | 1 | 0.070 |
| 1 английский градус | 0.2848 | 0.799 | 1.426 | 14.253 | 1 |
жесткость воды
Это два типа жесткости воды. Временная и постоянная твердость. Этот калькулятор определяет постоянную общую жесткость. Для получения информации о временной жесткости воды щелкните здесь.
Общая постоянная жесткость воды рассчитывается по следующей формуле:
ОБЩАЯ ПОСТОЯННАЯ ЖЕСТКОСТЬ = КАЛЬЦИЕВАЯ ЖЕСТКОСТЬ + МАГНИЕВАЯ ЖЕСТКОСТЬ
Кальциевая и магниевая жесткость - это концентрация ионов кальция и магния, выраженная в эквиваленте карбоната кальция.Молярная масса CaCO 3 , Ca 2+ и Mg 2+ составляет соответственно 100,1 г / моль, 40,1 г / моль и 24,3 г / моль.
Соотношение молярных масс составляет:
Таким образом, общая постоянная жесткость воды, выраженная в эквиваленте CaCO 3 , может быть рассчитана по следующей формуле:
Следующий калькулятор вычисляет и дает представление об общей жесткости воды.Поля, отмеченные *, обязательны.
Следующие значения используются для обозначения жесткости воды:
| Концентрация как CaCO3 | Показание |
| от 0 до 60 мг / л | Мягкая вода |
| от 60 до 120 мг / л | Умеренно жесткая вода |
| 120-180 мг / л | Жесткая вода |
| > 180 мг / л | Очень жесткая вода |
Другие калькуляторы
Предупреждение: Lenntech BV не может нести ответственность за ошибки в расчетах, самой программе или объяснениях.По вопросам или замечаниям обращайтесь к нам.
.Веб-страница не найдена на InspectApedia.com
.
Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404
Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3
- Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые наш пользовательский поисковая система Google возвращает
- Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
- Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не работает и какая информация вам нужна.
Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Благодаря.
Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.
- Редактор, InspectApedia.com
Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.
Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.
Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.
Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .Жесткость воды
Есть разные типы жесткости воды:
| ● TH | – | Общая жесткость | |
| ● CH | – | Карбонатная жесткость | (временная жесткость) |
| ● NCH | – | Негарбонатная жесткость | (постоянная твердость) |
| ● PsH | – | Псевдотвердость |
Общая жесткость TH
Общая жесткость определяется как молярные концентрации всех мульти- -валентных катионов в воде (т.е.е. все, кроме одновалентных катионов):
| (1) | Общая жесткость TH = Σ многовалентных катионов |
На практике он часто используется как сумма двух наиболее важных пресноводных катионов, кальция и магния:
| (1а) | TH ≈ [Ca] + [Mg] |
Но это только приближение, хотя и хорошее. Правильная формула (согласно определению в 1 ):
| (1б) | TH = [Ca] + [Mg] + [Sr] + [Ba] + [Fe] + [Mn] + [Al] +… | »
Существует несколько шкал жесткости воды.Например, она может быть выражена в мэкв / л (единицы СИ), или в ppm CaCO 3 , или в немецких градусах жесткости:
.| (2а) | TH, мг-экв / л | = | 2 × ([Ca в мМ] + [Mg в мМ]) |
| (2б) | TH, частей на миллион | = | 100,1 × ([Ca в мМ] + [Mg в мМ]) |
| (2c) | TH дюйм ° d | = | 0.1339 × [Ca в мг / л] + 0,2307 × [Mg в мг / л] |
Правила разговора с другими устройствами приведены в таблице ниже. Общая жесткость TH используется для классификации водных растворов по четырем категориям жесткости воды.
Примечание. Если концентрации ионов Ca и Mg выражены как «ppm CaCO 3 », 1a также отображается в форме:
| (3) | Общая жесткость TH = жесткость по кальцию + жесткость по магнию |
Карбонатная жесткость CH
В то время как общая жесткость в 1 определяется содержанием катионов , существует также противоположная точка зрения, взятая из содержания анионов , которые делят общую жесткость на карбонатную жесткость CH (временную жесткость) и некарбонатную жесткость. NCH (постоянная твердость):
| (4) | Общая жесткость TH = CH + NCH |
Карбонатная жесткость напрямую зависит от щелочности:
| (5а) | CH в мэкв / л | = | [Алк в мэкв / л] |
| (5б) | CH, ° dH | = | 2.809 × [Алк в мэкв / л] |
Это означает, что в химии воды термины карбонатная жесткость и щелочность (т. Е. Щелочность M или общая щелочность) являются синонимами:
| (6) | Карбонатная жесткость CH = Щелочность |
Программа вычисляет TH и CH и отображает обе величины в таблицах результатов, как показано здесь.
Нкарбонатная жесткость NCH
И общая жесткость, и щелочность (т.е.е. карбонатная жесткость) - общие параметры анализа воды. Некарбонатная жесткость - согласно 4 - разница обоих величин:
| (7) | NCH = TH - CH |
Карбонатная жесткость называется временной твердостью , потому что карбонаты Ca и Mg осаждаются в виде минералов при нагревании, тогда как Ca и Mg, связанные с сульфатами, хлоридами или нитратами, не осаждаются при нагревании (поэтому NCH называется постоянной твердостью ) .
Альтернативное толкование. Некарбонатная жесткость - это мера превышения сильных кислот над сильными основаниями:
| (8) | NCH = сильные кислоты - сильные основания |
При анализе воды сильных кислот проявляются в присутствии некарбонатных анионов, таких как сульфат, хлорид, нитрат. С другой стороны, сильных оснований обозначены одновалентными катионами (например,г. Na, K, аммоний). Таким образом, 8 преобразуется в
| (9) | NCH [мэкв / л] ≈ (2 × сульфат + хлорид + нитрат) - (Na + K + аммоний) |
, где измеренные концентрации следует вводить в ммоль / л.
Псевдотвердость PsH
Три величины, TH, CH и NCH, образуют стандартную терминологию жесткости воды почти во всех учебниках. Однако проблема возникает, если измеренная щелочность (т.е.е. CH) превышает общую жесткость: CH> TH. В этом частном случае 4 становится бессмысленным.
Чтобы решить эту проблему, терминология твердости должна быть расширена дополнительной величиной - псевдотвердостью PsH (или «кажущейся твердостью»). Он определяется как «отрицательный NCH» и выражается обратной цифрой 8 :
.| (10) | PsH = сильные основания - сильные кислоты = - NCH |
| (11) | PsH [мэкв / л] ≈ (Na + K + аммоний) - (2 × сульфат + хлорид + нитрат) |
Другими словами, PsH - это часть карбонатной жесткости, которая принадлежит одновалентным катионам (Na, K, аммоний).
Расширение общего отношения твердости
За счет дополнительного количества PsH мы можем расширить «стандартное уравнение твердости» (4):
| (12) | Жесткость воды: TH + PsH = CH + NCH |
Важно отметить, что PsH и NCH являются взаимоисключающими в приведенной выше формуле: либо сильные основания перевешивают сильные кислоты (тогда NCH = 0), либо наоборот (тогда PsH = 0). Таким образом, 12 становится:
| (13а) | TH ≥ CH: | TH = CH + NCH | PsH = 0 |
| (13б) | TH | TH + PsH = CH | NCH = 0 | |
где 13a представляет собой «стандартное» соотношение твердости обычных учебников.
Пример: TH ≥ CH
Случай TH ≥ CH характерен практически для всех природных вод. Для иллюстрации возьмем в качестве примера воду C1.sol (кнопка Открыть ) со следующими параметрами:
| т | 10 ° С |
| pH | 7,34 |
| Алк | 2,50 мМ |
| Ca | 1,40 мМ |
| мг | 0.23 мМ |
| Na | 0,30 мМ |
| К | 0,05 мМ |
| Класс | 0,25 мМ |
| SO4 | 0,38 мМ |
| NO3 | 0,15 мМ |
Запустите пробу воды, нажав кнопку Start . Программа жалуется на ненулевой CBE, и мы устанавливаем точный баланс заряда, регулируя DIC (что снижает щелочность с 2.От 50 до 2,45 мэкв / л). Полученные значения твердости (как показано в столбце таблицы Output1 ):
| TH = 2,45 мэкв / л |
| CH = 3,26 мэкв / л |
Из разницы получаем: NCH = 0,81 мэкв / л. Псевдотвердости нет (PsH = 0). Общая жесткость определяется суммой Ca и Mg: TH = (2 × 1,40 + 2 × 0,23) мг-экв / л = 3,26 мг-экв / л - как показано на диаграмме выше.
Пример: TH
Мы используем тот же пример вода C1.sol и добавить 2 мМ NaOH (с кнопкой Reac ) .
За счет добавления 2 мэкв / л сильного основания щелочность и, следовательно, CH увеличиваются на * 2 мэкв / л, а общая жесткость остается неизменной:
| CH = 4,45 мэкв / л |
| TH = 3,26 мэкв / л |
Здесь разница выражена псевдотвердостью: PsH = 1,19 мэкв / л. Нет НЧ.
Значение PsH также можно рассчитать, подставив молярные концентрации входящей воды в 11 :
| (14) | PsH = (2.30 + 0,05) - (2 × 0,38 + 0,25 + 0,15) = 1,19 мэкв / л |
Обратите внимание, что Na также включает добавку 2 мМ NaOH : Na = (2,0 + 0,3) мэкв / л . Расчетное значение 14 явно показано как «Diff» на приведенной выше диаграмме.
Кальцитовые осадки. Из-за добавления 2 мМ NaOH вода становится перенасыщенной кальцитом. На нижнем графике показаны результаты при осаждении 1,37 мМ кальцита (столбец таблицы Output2 ):
| Канал | = | (4.45 - 2 × 1,37) мэкв / л | = | 1,71 мэкв / л |
| TH | = | (3,26 - 2 × 1,37) мэкв / л | = | 0,52 мэкв / л |
| PsH | = | CH - TH | = | 1,19 мг-экв / л (без изменений) |
Другие примеры
Далее мы добавляем один или два реагента в количестве 1 мМ в чистую воду (H 2 O). Результаты 20 расчетов приведены в таблице ниже; каждая строка относится к одному вычислению. Значения TH, CH, NCH и PsH приведены в последних столбцах.
Примечание: в случаях, когда CaCO 3 (кальцит) становится перенасыщенным (SI> 0), добавляется дополнительная строка для отображения результатов после осаждения кальцита.
Таблица преобразования
Жесткость воды выражается в разных единицах:
| (15а) | Немецкий язык: | 1 ° д | = | 10 мг / л CaO |
| (15б) | Французский диплом: | 1 ° f | = | 10 мг / л CaCO 3 |
| (15c) | Английский градус (° Кларк): | 1 ° в. Д. | = | 10 мг CaCO 3 в 0.7 л |
| (15д) | 1 часть на миллион CaCO 3 (норма США): | 1 ° а | = | 1 мг / л CaCO 3 |
Эти единицы связаны между собой простыми правилами преобразования:
| частей на миллион CaCO 3 | ° d | ° f | ° в.д. | мэкв / л | ммоль / л | ||
| 1 часть на миллион CaCO 3 | = | 1 | 0.06 | 0,10 | 0,07 | 0,02 | 0,01 |
| 1 ° d | = | 17,8 | 1 | 1,78 | 1,25 | 0,357 | 0,178 |
| 1 ° | = | 10,0 | 0,56 | 1 | 0.70 | 0,2 | 0,1 |
| 1 ° в. Д. | = | 14,3 | 0,80 | 1,43 | 1 | 0,285 | 0,142 |
| 1 мэкв / л | = | 50,04 | 2,8 | 5 | 3,51 | 1 | 0.5 |
| 1 ммоль / л | = | 100.09 | 5,6 | 10 | 7,02 | 2 | 1 |
Коэффициенты пересчета в этой таблице вытекают непосредственно из молярных масс карбоната кальция и оксида кальция:
| (16а) | CaCO 3 : | 100.09 г / моль | или | 1 мг / л CaCO 3 | = | 0,010 мМ |
| (16б) | CaO: | 56,08 г / моль | или | 10 мг / л CaO | = | 0,178 мМ |
Примечания и сноски
[последнее изменение: 15 декабря 2020 г.]
.
Как рассчитать жесткость воды
Слышали ли вы о термине «жесткая вода»? Что ж, вода содержит большое количество минералов, включая кальций и магний. Он также встречается во многих различных источниках воды по всему миру.
Хотя жесткая вода не вызывает болезней, она может вызвать различные проблемы в бытовой технике или на производстве. Например, он может разрушить тяжелую технику, что приведет к дорогостоящему ремонту. Он даже образует меловые отложения на обогревателях или водопроводе, что не позволяет мылу быстро образовывать пену.
Чтобы решить эту проблему, вам необходимо обработать воду. Но прежде чем приступить к поиску смягчителя воды; Давайте покажем вам, как рассчитать жесткость воды .
Что такое жесткость воды?
Жесткость воды можно определить как количество растворенных в воде минералов. Обычно жесткая вода содержит большое количество кальция и магния. Когда вы моете тело этой водой, вы можете почувствовать ее воздействие на кожу.
В зависимости от количества минералов вы можете почувствовать пленчатый осадок на коже, особенно после мытья с мылом.Это ощущение возникает из-за того, что мыло вступает в реакцию с кальцием в воде, образуя «мыльную пену». В результате вам придется использовать дополнительное моющее средство или мыло с жесткой водой.
После мытья посуды в посудомоечной машине вы можете обнаружить на ней странные пятна. Эта пленка, также известная как остатки жесткой воды, имеет уродливый вид. Однако это не представляет опасности для вашего здоровья.
Как упоминалось ранее, дома и предприятия заботятся о жесткости воды. В конце концов, при нагревании вода образует густой осадок карбоната кальция или известкового налета.
Накипь может повредить оборудование, увеличить ваши счета за коммунальные услуги и повлиять на эффективность вашего водонагревателя. Он также может заблокировать вашу сантехнику и придать кофеварке некрасивый вид.
Чтобы вернуть кофеварке ее первоначальный вид, люди время от времени подбрасывают уксус в кастрюлю. Поскольку это вещество обладает кислотными свойствами, оно действует за счет накипи. Затем заряженные частицы движутся к молекулам воды, благодаря чему накипь легко смывается.
Есть ли преимущества у жесткой воды? Да, он предлагает жизненно важные минералы, которые выполняют функции в организме человека.Эксперты даже рекомендуют пить воду как способ увеличить содержание минералов в организме.
Что означает временная и постоянная твердость?
-
Временная жесткость воды
Эта форма жесткости возникает из-за присутствия в воде растворенных бикарбонатов кальция и натрия. Вы можете уменьшить жесткость воды, добавив немного извести или гидроксида кальция (для смягчения извести).
-
Постоянная жесткость воды
В отличие от упомянутого выше типа, эта жесткость требует специальной обработки из-за наличия в ней сульфатных и хлоридных ионов.Чтобы справиться с устойчивыми частицами, вам понадобится ионообменная смола или смягчитель воды .
Вы также можете описать постоянную жесткость как сумму кальциевой и магниевой жесткости воды. Если вы хотите узнать, как рассчитать жесткость воды, вам понадобится специальный тестовый набор.
Как работает калькулятор жесткой воды?
Как вы уже знаете, жесткость воды бывает двух видов - постоянной и временной. С помощью калькулятора жесткости воды вы можете определить общую постоянную жесткость.В калькуляторе используется следующая формула:
ОБЩАЯ ПОСТОЯННАЯ ТВЕРДОСТЬ = ЖЕСТКОСТЬ МАГНИЯ + ЖЕСТКОСТЬ КАЛЬЦИЯ
Кальций и магний представляют собой концентрацию обоих элементов, обозначенных как карбонат кальция.
Эти значения представляют собой молярную массу нескольких родственных соединений.
- CaC03 = 100,1 г / моль
- Ca2 + = 40, 1 г / моль
- Mg2 + = 24,3 г / моль
Отношение молярных масс может быть выражено как:
- MCaCo3 / MCa = 100, 1 / 40,1 = 2,5
- MCaCo3 / Mmg = 100,1 / 24,3 = 4,1
Это означает, что общую постоянную жесткость воды, равную CaCO3, можно определить по следующей формуле:
- (CaC03) = 2,5.(Ca2 +) + 4,1 (Mg2 +)
Итак, если вы ищете «как рассчитать формулу жесткости воды», вы можете использовать формулу выше .
Этапы определения карбонатной жесткости воды (CH)
Даже если полная жесткость в 1 зависит от количества катионов, она также может зависеть от количества анионов. Последний делит карбонатную жесткость / временную жесткость и постоянную жесткость.
- Общая жесткость TH = CH + NCH
Карбонатная жесткость зависит от щелочности:
- CH в мэкв / л = [Алк в мэкв / л]
- CH в ° dH = 809 × [Алк в мэкв. / L]
Используя химический состав воды, щелочность и карбонатная жесткость имеют аналогичные значения.
- Карбонатная жесткость CH = Щелочность
С помощью программы вы можете рассчитать общую и карбонатную жесткость, отображая выходные таблицы, как показано ниже.
Как измерить жесткость воды?
Для измерения жесткости воды используется множество единиц измерения. К ним относятся зерна на галлон, миллиграммы кальция на литр, части на миллион. Вы можете использовать немецкую степень твердости; однако это устройство подходит только для аквариумов.
Чтобы определить жесткость, отправляйтесь в лабораторию для тестирования воды и возьмите образец воды.Затем преобразуйте результаты в меры жесткости воды. Например, 35 частей на миллион = 35 мг растворенных минералов на литр воды.
Как использовать мыло для определения степени жесткости в образце воды
Для этого теста вам понадобится небольшая бутылка с установленной крышкой и отметкой уровня воды. Вместо этого вы можете использовать контейнер с маркировкой в комплекте для измерения жесткости воды. Вам также понадобится средство для мытья посуды и мерный стакан.
Теперь, когда вы знаете, как рассчитать жесткость воды в промилле, наполните бутылку (до отметки) водой.Налейте немного мыла и встряхните, чтобы образовались пузыри.
Если вам нужно добавить больше мыла, чтобы заметить пенообразование, это свидетельствует о большом количестве растворенных солей. Если вы используете меньше, значит, в воде мало минералов.
Хотя этот тест показывает жесткость воды, он не может дать точных показаний. Для точных тестов приобретите набор для проверки воды. Вы также можете получить эти предметы бесплатно или по доступным ценам.
Как измерить жесткость воды с помощью тестового набора
Если вы хотите получить точное представление о жесткости воды в образце, используйте тест-полоски со специальными подушечками.Вы даже можете использовать эти продукты, чтобы проверить, работает ли ваш дистиллятор или умягчитель воды.
Помимо этих устройств, некоторые приборы также могут давать показания жесткости воды. Теперь давайте посмотрим, как рассчитать жесткость воды по обоим параметрам.
Измерение жесткости воды с помощью инструментов
С помощью колориметра луч белого света проходит через оптический фильтр. Обычно экран посылает на фотоприемник свет определенного цвета для считывания.
Чтобы узнать количество цветного света, попадающего на образец, вам необходимо подтвердить разницу между количеством цветного света, испускаемого холостым и цветным образцом.
При использовании колориметрического теста вы обнаруживаете, что количество поглощенного света зависит от его концентрации. Вы даже можете заметить этот факт на счетчике.
Измерение жесткости воды с помощью тест-полосок
Если вы хотите узнать, как измерить жесткость воды с помощью другого инструмента, подумайте о приобретении тест-полоски. Эти простые пластиковые изделия имеют на поверхности толстые подушечки. С помощью этих компонентов полоски могут обнаруживать определенный ион и создавать отчетливое изменение цвета.
Когда тест-полоска формирует цвет, это сравнивается с таблицей цветов. На этой распечатанной диаграмме вы найдете цветовые реакции при различных концентрациях. Вы можете получить показания, сравнив полоску с аналогичным цветом. Если вы не можете его найти, выберите оттенок, наиболее близкий к цвету на полосе.
Как рассчитать жесткость воды с помощью тест-полосок
-
Выберите источник воды
Для жесткости необработанной воды: Чтобы узнать, как измерить жесткость воды, поступающей в ваше место, поищите водопроводный кран.Вы также можете проверить источник, который не прошел через смягчитель или дистиллятор.
Избегайте сбора воды из садовой трубы, так как этот канал может содержать частицы, которые могут повлиять на ваши показания. Позвольте воде течь, пока она не достигнет стабильного уровня, так как это показывает, что вы набрали воду из внешнего источника.
Для очищенной воды с жесткостью : Чтобы проверить, хорошо ли работает ваш смягчитель воды, поищите источник воды, который простирается от умягчителя или наполнителя воды для всего дома.
Извлеките тест-полоску из упаковки. Убедитесь, что сенсорная панель не касается вашей кожи, поскольку любой контакт может повлиять на возможные показания.
-
Вставьте тест-полоску
Поместите тест-полоску в чистый стакан, наполненный пробой воды. Оставьте на 2 секунды или в соответствии с инструкциями производителя набора. Во избежание получения неточных результатов не оставляйте тест-полоску в воде на длительное время.
Вытяните полоску и встряхните, чтобы удалить излишки воды.Продолжайте махать, пока не исчезнут все капли воды. В целом убедитесь, что изделие немного влажно.
В горизонтальном положении удерживайте полоску 10–30 секунд. За это время на изделии могут появиться признаки химической реакции.
-
Считайте жесткость воды
Чтобы узнать, как измерить жесткость воды с помощью полоски, сравните цвет тестовой площадки с диаграммой жесткости воды на ее упаковка. В большинстве случаев отображаемые цвета зависят от марки вашего набора для тестирования воды.
При правильном использовании ваша очищенная вода должна иметь показатель жесткости 0. Для неочищенной воды ожидайте более высокие значения до 425.
Wrap Up
Вода содержит растворенные минералы. Но когда они существуют в большом количестве, вода становится жесткой. К таким металлам относятся магний и кальций.
К основным типам жесткости относятся постоянная и временная жесткость воды. Для решения этих проблем вам могут потребоваться:
- Смягчитель воды или известь
- Для получения точных результатов вы можете использовать бутылку и тест мыла
- , приобретите доступный набор для проверки воды
Надеемся, вам понравилась наша статья, пожалуйста не стесняйтесь делиться с друзьями в социальных сетях.Если у вас есть какие-либо комментарии или вопросы, оставьте их в свободном месте ниже.
.Карта жесткости воды в США
Таблица классификации жесткости воды
| гран на галлон (gpg) | миллиграммов на литр (мг / л) частей на миллион (ppm) | Классификация геологической службы США | Классификация Ассоциации качества воды |
|---|---|---|---|
| мягкий | мягкий | ||
| 1 к 3.5 | 17,1 до 60 | мягкий | слегка твердый |
| от 3,5 до 7,0 | 60–120 | умеренно твердый | умеренно твердый |
| от 7,0 до 10,5 | 120–180 | жесткий | жесткий |
| 10,5 + | 180 и более | очень жесткий | очень жесткий |
Таблица адаптирована из Основы очистки воды , подготовленной и распространенной Ассоциацией качества воды
U.S. Геологические службы Объяснение жесткости воды | Классификация жесткости воды Ассоциации качества воды
Карта жесткости воды в США
Таблица адаптирована и подготовлена Геологической службой США
.
Калькулятор жесткости воды - Расчет высокой точности
- Цель использования
- Оценить спецификации RO система с реминерализацией.
- Комментарий / запрос
- Пожалуйста, также добавьте другие минералы, такие как Na +, K + и расчет щелочности / pH.
Спасибо!
[1] 2020/03/10 02:49 Мужчина / 40-летний уровень / Учитель / Исследователь / Очень /
- Цель использования
- Попытка понять, как рассчитывается твердость для курс экологической инженерии
[2] 2019/10/11 02:43 Мужской / 20-летний уровень / Старшая школа / Университет / аспирант / Немного /
- Цель использования
- Сделать раствор
[3] 2019/07/15 11:16 Мужской / 20-летний уровень / Начальная школа / Младший школьник / Очень /
- Цель использования
- Расчет жесткости воды в помощь гражданину
[ 4] 2019/01/07 23:13 Мужской / 50-летний уровень / Другое / Очень /
- Назначение
- Установка для смягчения воды....
[5] 2018/10/12 11: 01 Мужчина / 50 лет / Средняя школа / Университет / Аспирант / Полезно /
- Цель использования
- Разработка процесса
[6] 2018/06/16 02:25 Мужчина / 60 лет и старше / Инженер / Очень /
- Цель использования
- Для расчета жесткости колодезной воды на ферме на основе анализа минералов, проведенного на воде, чтобы помочь в определении буферных потребностей для гербицидов.
[7] 2017/03/02 05:40 Женский / 50-летний уровень / Другое / Очень /
- Цель использования
- Мг (мг / л) x4.118
- Комментарий / Запрос
- 4.118 означает
[8] 2017/03/01 18:27 Мужчины / Уровень 40 лет / Самостоятельно занятые / Очень /
- Цель использования
- очень помогите мне решение для жесткой воды. Много полезного ... много благодати
- Комментарий / запрос
- должен решить для обеспечения соответствия, если какое-либо использование является хорошим. Для решения проблемы потребуется много работы. Требуется в нормалях, а не массах
[9] 2017/02/01 05:31 - / 60 лет и старше / Инженер / Очень /
- Цель использования
- Быстрый расчет твердости.Работаю в очистке воды
[10] 24.05.2016 16:47 Мужчина / Уровень 20 / Инженер / Полезно /