Градус жесткости воды


Жесткость воды. Мягкая вода. Жесткая вода. Перевод единиц (градусов) жесткости воды. Нормы жесткости воды. Таблицы значений жесткости воды. Умягчение воды. Как убрать жесткость воды.





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:   

Жесткость воды. Мягкая вода. Жесткая вода. Перевод единиц (градусов) жесткости воды. Нормы жесткости воды. Таблицы значений жесткости воды. Умягчение воды. Как убрать жесткость воды.

  • жёсткой называется вода с большим содержанием солей ,
  • мягкой с малым содержанием 
"Жёсткая" вода - исторически: ткань, постиранная с использованием мыла на основе жирных кислот в жёсткой воде - более жёсткая на ощупь. Этот факт объясняется, с одной стороны, отложением на ткани кальциевых и магниевых солей жирных кислот, образующихся в процессе стирки. С другой стороны, волокна ткани обладают ионообменными свойствами, и, как следствие, свойством сорбировать многовалентные катионы — на молекулярном уровне.
  • временная (карбонатная) жёсткость,  - обусловлена гидрокарбонатами кальция и магния Са(НСО3)2; Mg(НСО3)2,
  • постоянная (некарбонатная) жёсткость - вызванную присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды: в основном, сульфатов и хлоридов Са и Mg (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2).
С 1 января 2014 года в России введен межгосударственный стандарт ГОСТ 31865-2012 «Вода. Единица жесткости». По новому ГОСТу жесткость выражает

Градусы жесткости воды. Перевод градусов жесткости.

 

 

"Градусы бывают разные…" Народная мудрость

В настоящее время жесткость воды надо измерять в мэкв, но по традиции в аквариуме жесткость измеряют в градусах, а в разных странах свои собственные градусы жесткости. Эта статья поможет начинающему аквариумисту переводить одни градусы в другие и понять зачем они нужны и что же все-таки они означают.

Сразу перейти к таблице перевода одних градусов  другие в другие и в мэкв  >>> 

 Жесткость – одна из важнейших характеристик аквариумной воды. Но жесткость бывает общая, временная, постоянная, карбонатная и измеряется она в градусах, которые бывают разными... Хотите заниматься аквариумистикой серьезно? Тогда вам просто необходимо разобраться во всем этом.  

Жесткость воды – это совокупность ее свойств, обусловленных присутствием в ней катионов кальция (Ca2+), магния (Mg2+), и отчасти двухвалентного железа (Fe2+)*. Различают постоянную, временную и общую жесткость. 

   Общая жесткость определяется суммарным содержанием в воде всех указанных выше катионов. Эти ионы оказываются в воде в результате растворения в ней соответствующих солей. О том, как это происходит, и, кроме того, о принятых в науке способах выражения концентраций ионов рассказано в отдельной статье. О содержании в пресной воде растворенных солей (не только кальция и магния, но и других) рассказано в статье "Состав и свойства аквариумной воды". 
   Постоянная жесткость  не  загрязненных промышленными стоками слабоминерализованных поверхностных природных вод характеризует количество растворенных сульфатовхлоридов и некоторых других солей кальция и магния. То есть в этих водах наряду с катионами Ca2+ и Mg2+имеются анионы SO42-, Cl- и др. При кипячении такой воды концентрации этих катионов и анионов практически не изменяются – отсюда и название "постоянная жесткость". 
    Временная жесткость   (она же карбонатная жесткость) связана с присутствием в воде наряду с катионами Ca2+, Mg2+ и Fe2+ гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO3-). При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются, образуя очень плохо растворимый карбонат кальция, углекислый газ и воду:

Ca2+ + 2HCO3= CaCO3↓ + H2O + CO2

   Таким образом, временную жесткость можно устранить путем длительного кипячения, поэтому она и "временная".
  С  ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCOнеустойчивое в воде химическое соединение. В присутствии кислорода конечным продуктом цепочки реакций оказывается Fe(OH)3, представляющий собой темно-рыжий осадок. Поэтому, чем больше в воде железа, тем сильнее окраска у накипи, которая осаждается на стенках и дне сосуда при кипячении. 
   Для  измерения  общей и временной жесткости в магазинах продаются отдельные тесты. Кроме того, на Аквариумке описаны методики определения временной и общей жесткости с помощью вполне доступных реактивов, так что определить жесткость в домашних условиях, даже не имея фирменных тестов, вполне реально. О том, как это сделать читайте статьи "Методы определения общей жесткости" и "Определение временной, или карбонатной жесткости". 

   Зачем же используется отдельное понятие "ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ", ведь понятие "МИНЕРАЛИЗАЦИЯ" охватывает присутствие в воде всех солей и вышеозначенных тоже? Разница между этими двумя понятиями есть, причем существенная. К примеру, минерализацию можно поднять, растворив в воде любую соль (другое дело понравится эта соль вашим рыбкам, или нет, подробнее об этом в статье "Состав и свойства аквариумной воды"). Аквариумисты с этой целью чаще всего используют хлорид натрия - NaCl). А вот жесткость, в первую очередь, связана именно с растворенными солями кальция и магния. Вопреки существующему в среде аквариумистов предубеждению, растворение в воде поваренной соли (особенно хорошо очищенной) жесткости не поднимает! Итак, ЖЕСТКОСТЬ И МИНЕРАЛИЗАЦИЯ воды - это взаимосвязанные, но РАЗНЫЕ понятия!!! 
   Жесткость – это особые свойства воды, во многом определяющие её потребительские качества и потому имеющие важное хозяйственное значение. Жесткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях и пр., чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики. Жесткая вода мало пригодна для стирки. Мало того, что накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя… впрочем, пересказывать телевизионную рекламу не буду – и так уже всех достала, она еще и моющие свойства мыла ухудшает. Катионы Ca2+ и Mg2+ реагируют с жирными кислотами мыла, образуя малорастворимые соли, которые создают пленки и осадки, в итоге снижая качество стирки и повышая расход моющего средства. Говоря проще, жесткая вода плохо мылится. Это только теперь, благодаря огромным успехам человечества в области химии, созданы хорошие шампуни, которые могут мылиться в любой воде. А в староглиняные времена в местностях с жесткой водой красавицы, желающие иметь мягкие и шелковистые волосы, для того, чтобы помыть голову, вынуждены были собирать дождевую воду – она мягкая. Неспроста Петр I, требовавший, чтобы на ассамблеи люди приходили в приличном виде, и не терпевший грязных бород, вынужден был построить новую столицу на реке Неве. Здесь вода очень мягкая, прекрасно мылится и можно мыться и бриться всласть! В общем, жесткость понятие скорее техническое и гигиеническое. 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 аквариумной литературе (хотя жесткость по сути своей понятие не из области аквариумистики!) 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 аквариумных книжках. 
   В  России,  начиная  с  1952 года, жесткость воды для технических и гигиенических нужд выражается в 

Перевод единиц измерения Жесткости (градусов) воды.





Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, единицы / / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин.  / / Перевод единиц измерения Жесткости (градусов) воды.

Поделиться:   

Перевод единиц измерения Жесткости (градусов) воды. Перевод единиц (градусов) жесткости воды.

Перевод единиц жесткости воды в пересчете по кальцию. Вполне можно пользоваться вне зависимости от реального состава жесткости.
°Ж
= 1 мг-экв/л
mmol/L ppm, mg/L dGH, °dH gpg °e, °Clark °fH
1 русский °Ж = 1 мг-экв/л это: 1 0,5 50,05 2,804 2,924 3,511 5,005
1 ммоль/л = mmol/L это: 2 1 100.1 5.608 5.847 7.022 10.01
1 американский° ppmw = mg/L = American degre: 0,01998 0.009991 1 0.05603 0.05842 0.07016 0.1
1 немецкий° dGH, °dH это: 0,3566 0.1783 17.85 1 1.043 1.252 1.785
1 американская популярная ед.
gpg это:
0,342 0.171 17.12 0.9591 1 1.201 1.712
1 английский °e, °Clark это: 0,2848 0.1424 1

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:

  1. Россия. Государственный стандарт.
  2. Германия. Институт стандартизации - DIN.
  3. 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:

  1. 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).
  2. 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:

  1. Проба разделяется на две равные части.
  2. 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.
  3. 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:

  1. Фильтры умягчения.
  2. Ионообменные фильтры.
  3. 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".

Калькулятор жесткости воды - Мосводоканал

ГлавнаяНаселению

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.

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.

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:

  1. 0-4 мг-экв./л – мягкая вода
  2. 4-8 мг-экв./л – средней жесткости
  3. 8-12 мг-экв./л – жесткая вода
  4. 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:

  1. 0-1,5 мг-экв/л – мягкая вода
  2. 1,5-2 мг-экв/л – оптимальная питьевая вода
  3. 2-5 мг-экв/л – жесткая вода
  4. 5-7 мг-экв/л – сверхжесткая вода
  5. 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, Кактус 2000

Жесткость воды - это мера содержания в воде кальция и магния. Небольшой вклад магния обычно выражается в кальции, как в степени жесткости (вверху) и концентрации Ca 2+ , CaO и CaCO 3 (внизу). К сожалению, классификация степени жесткости воды по качеству (мягкий, слегка жесткий, жесткий, очень жесткий) во многих странах разные.

использование: Введите значение, которое нужно преобразовать, в поле, за которым вы найдете единицу измерения.Щелкните любое пустое место в окне или кнопку «рассчитать». Прочтите результат в других полях. Используйте кнопку «сброс», чтобы сбросить расчет. Наведите указатель мыши на объект или щелкните по нему, чтобы прочитать его полное название.

Пример: Минеральная вода содержит 140 мг Ca 2+ / л и 30 мг Mg 2+ / л. Какая у него степень твердости? Вы должны рассчитать дважды. Сначала введите «140» в поле, за которым написано «мг Ca 2+ / л». Щелкните любое пустое место в окне или кнопку «рассчитать».Прочтите результат для кальция в других полях (например, английская степень жесткости: 24,5 ° e или 3,49 ммоль / л). Для расчета магния типа «30» в поле перед « мг Mg 2+ / л». После еще одного щелчка вы увидите результат для магния. (например, английская степень жесткости: 8,7 ° e или 1,23 ммоль / л). Вы должны сложить оба результата, чтобы получить общую жесткость, например Английская степень жесткости: 33,2 ° е или 4,72 ммоль / л.

Примечания:
- Обратите внимание на примечания к представление чисел..
- На расчет нет гарантии. Cactus2000 нет несет ответственность за любой ущерб, вызванный неправильными результатами.
- Отправьте электронное письмо, если у вас есть предложения или вы хотите увидеть больше преобразования должны быть включены.

© Бернд Крюгер, 14.07.2004, 18.08.2016, 11.08.2018

.

Калькулятор жесткости воды - Расчет высокой точности

[1] 2020/03/10 02:49 Мужчина / 40-летний уровень / Учитель / Исследователь / Очень /

Цель использования
Оценить характеристики RO система с реминерализацией.
Комментарий / запрос
Пожалуйста, также добавьте другие минералы, такие как Na +, K + и расчет щелочности / pH.
Спасибо!

[2] 2019/10/11 02:43 Мужской / 20-летний уровень / Старшая школа / Университет / аспирант / Немного /

Цель использования
Попытка понять, как рассчитывается твердость для курс экологической инженерии

[3] 2019/07/15 11:16 Мужской / 20-летний уровень / Начальная школа / Младший школьник / Очень /

Цель использования
Сделать раствор

[ 4] 2019/01/07 23:13 Мужской / 50-летний уровень / Другое / Очень /

Цель использования
Расчет жесткости воды в помощь гражданину

[5] 2018/10/12 11: 01 Мужчина / 50 лет / Средняя школа / Университет / Аспирант / Полезно /

Цель использования
Установка смягчителя воды....

[6] 2018/06/16 02:25 Мужчина / 60 лет и старше / Инженер / Очень /

Цель использования
Разработка процесса

[7] 2017/03/02 05:40 Женский / 50-летний уровень / Другое / 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.

[8] 2017/03/01 18:27 Мужчины / Уровень 40 лет / Самостоятельные предприниматели / Очень /

Цель использования
Мг (мг / л) x4.118
Комментарий / Запрос
4.118 означает

[9] 2017/02/01 05:31 - / 60 лет и старше / Инженер / 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

[10] 24.05.2016 16:47 Мужчина / Уровень 20 / Инженер / Полезно /

Цель использования
Быстрый расчет твердости.Работаю в очистке воды
.

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 рассчитывает и дает представление об общей жесткости воды.Поля, отмеченные *, обязательны.

Следующие значения используются для определения жесткости воды:

Концентрация как CaCO3 Показатель
от 0 до 60 мг / л Мягкая вода
от 60 до 120 мг / л Умеренно жесткая вода
от 120 до 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.

.

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 наличия 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 = [Alk in meq / L]
  • CH in ° dH = 809 × [Alk in meq / 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 стаканчик.

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 найти его, выберите оттенок, наиболее близкий к цвету на полосе.

Как рассчитать жесткость воды с помощью тест-полосок

  1. 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 умягчитель, 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.

  1. 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 в течение 10–30 секунд. В течение этого времени на изделии могут появиться признаки химической реакции.

  1. Считайте жесткость воды

Чтобы узнать, как измерить жесткость воды с помощью полоски, сравните цвет тестовой площадки с таблицей 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 больших количествах, 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, пожалуйста, оставьте их в свободном месте ниже.

.

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, он может быть выражен 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 виде:

(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

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 проявляют себя 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 теряет смысл.

Чтобы решить эту проблему, терминология твердости должна быть расширена за счет дополнительной величины - псевдотвердости PsH (или «кажущейся твердости»). 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 взаимоисключают 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 пример воды 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 определяется псевдотвердостью: PsH = 1,19 мэкв / л. Нет NCH.

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 явным образом 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 мэкв / 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 градус: 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.]


.

Объяснение жесткости воды | Cropaia

Жесткость воды определяется как сумма ионов двухвалентных металлов в воде. Основными факторами жесткости воды являются кальций и магний. Дополнительные факторы, влияющие на жесткость воды, включают железо (Fe 2+ ), стронций (Sr 2+ ), цинк (Zn 2+ ), марганец (Mn 2+ ) и другие ионы. Однако их концентрации обычно значительно ниже, чем концентрации кальция и магния.

В большинстве случаев сумма кальция и магния в воде дает адекватный показатель жесткости.

КАКОВЫ ВЛИЯНИЕ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ?

Кроме того, кальций и магний реагируют с мылом с образованием мыльной пены. Жесткая вода увеличивает расход мыла, так как мыло не пенится.

Имеет ли жесткость воды положительное влияние?

Да, в надлежащих концентрациях кальций и магний положительно влияют на здоровье человека, а также на растения.Оба они являются важными питательными веществами, и их недостаток может вызвать проблемы со здоровьем, поэтому питьевая вода и вода для орошения имеют определенный уровень жесткости.

ВРЕМЕННАЯ ЖЕСТКОСТЬ VS. ПОСТОЯННАЯ ТВЕРДОСТЬ

Существует два типа твердости - временная твердость и постоянная твердость.

Временная твердость - также называемая «карбонатной жесткостью». Этот тип жесткости относится к карбонатам и бикарбонатам кальция и магния в воде.Нагревание воды или реакция на нее с известью устраняют эту жесткость. CO2 выделяется в виде газа, и образуются осадки нерастворимого карбоната кальция и / или гидроксида магния.

Ca (HCO 3 ) 2 -> CaCO 3 ↓ + CO 2 ↑ + H 2 O.

Mg (HCO 3 ) 2 -> Mg (OH) 2 ↓ + 2CO 2

Постоянная твердость , также называемая «негарбонатная жесткость»; жесткость из-за присутствия сульфатов, хлоридов и нитратов кальция или магния.Например, сульфат кальция, хлорид магния и т. Д.

Удаление постоянной жесткости производится с помощью извести или извести с кальцинированной содой, в зависимости от химического состава воды.

Узнать больше

В КАКИХ ЕДИНИЦАХ ВЫРАЖАЕТСЯ ЖЕСТКОСТЬ?

Наиболее распространенной единицей измерения уровня жесткости воды является «мг / л как CaCO 3 ».

Концентрации кальция и магния выражены в эквиваленте CaCO 3 .

Следующую формулу можно использовать для расчета жесткости, если известны концентрации кальция и магния в воде:

Жесткость воды = 2,5Ca + 4,1Mg

Где кальций и магний измеряются в ppm (1ppm = 1 мг / Л).

Например, вода с 50 ppm Ca и 15 ppm магния будет иметь жесткость:

2,5 × 50 + 4,1 × 15 = 186,5 мг / л CaCO 3

Дополнительные единицы включают:

dGH - ' «Степени общей твердости» или «Немецкие градусы».

1 dGH = 17,484 мг / л CaCO 3

Зерна на галлон: 1 г / л = 17,1 мг / л CaCO 3

Французские градусы ⁰ f H:

1 Французские градусы = 10 мг / л CaCO 3

Классификация уровней жесткости воды:

90232 9013 900 60 мг / л

Жесткость в мг / л CaCO3
Уровень жесткости

Мягкий

60–120 мг / л

Среднетвердый

120–180 мг / л 900

Жесткий

> 180 мг / л

Очень жесткий

.

Смотрите также