Какие соли содержаться в воде

Химические элементы, которые могут находится в питьевой воде.

Существует нехитрая зависимость между показателями продолжительностью жизни населения страны и качеством потребляемой населением воды. К сожалению, наша страна находится где-то в шестом десятке среди всех стран мира по продолжительности жизни. Возникает очевидный вопрос, а можно ли вообще пить водопроводную воду без дополнительной очистке фильтрами для воды? Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте разберемся, что же может содержать водопроводная вода.

Безусловно, даже в одном городе, но в разных районах вода будет отличаться по своему химическому составу. Чтобы точно определить какая у вас вода, лучше всего сделать химический анализ воды. Мы же рассмотрим те микроэлементы и соединения, которые чаще всего можно встретить в разном процентном соотношении в воде в нашей стране.

делайте химический состав воды

Есть несколько основных групп загрязнений.

Вещества, которые чаще всего встречаются в воде.

Жесткие соли кальция и магния – это минеральные соединения, которые природная вода вымывает из почвы и грунта. Они придают воде, так называемую, жесткость, из-за них возникает накипь, белые разводы на сантехнике и камень на водоразделители в душе. Регулярное употребление воды с высоким содержанием жестких солей может вызвать болезни суставов и мочекаменную болезнь. В среднем в водопроводной воде содержится около 3,0-3,5 мг-кв/л. Бороться с таким загрязнением не сложно, достаточно подобрать оптимальный фильтр для очистки воды от жестких солей.

Фтор(F) один из тех элементов, содержание которых может только радовать человека. Воду специально фторируют, чтобы увеличить содержание этого элемента в воде, так как при его недостатке развивается кариес зубов. Рекомендуемое содержание фтора для человека, живущего в средней полосе должно быть не более 1,2 мг/л.

Марганец(Mn) редко встречается без двухвалентного железа. Чаще всего попадает в воду через отложения в трубах марганцевых бактерий, также через почвенные удобрения. Редко содержания этого металла превышает 2 мг/л, но допустимая норма для здоровья человека – не более 0,5 мг/л. В случае отравления марганцем поражается печень и может развиться заболевание паркинсонизм, симптоматично схожее с болезнью Паркинсона, так как марганец имеет негативное воздействие на мозг человека.

Селен(Se). Несмотря на утверждение, что селен полезен, большое количество селена может приводить к острому отравлению, сопровождающемуся нарушением работы желудочно-кишечного тракта, озноба, резкими болями в животе. При регулярном употреблении воды с повышенным содержанием селена у человека развивается селеноз, выражающийся в изменении качества ногтевых пластин (ломкость, истончение), волос (обесцвечивание, облысение), кожи (дерматиты) и зубов (кариес). Содержание селена в питьевой воде не должно превышать 0,01 мг/л.

Молибден (Mo). Редко содержание молибдена превышает 0,01 мг/л, обычно это происходит в местах нахождения руд, содержащих молибден. В таком случае природные воды могут содержать его в концентрации до 200 мг/л. Вода насыщенная молибденом обладает вяжущим вкусом, но при содержании этого элемента в воде не выше нормы, составляющей 0,07 мг/л, вы не ощутите никакого специфического вкуса. При употреблении молибденовой воды с концентрацией 10-15 мг/л, может увеличиваться печени, появляться суставная боль в кистях и стопах, выявляются серьезные расстройства работы почек и пищеварительной системы.

Нитраты – соли азотной кислоты, которые обычно попадают в поверхностные и грунтовые воды, как загрязнение от сельскохозяйственных удобрений. Если вода заражена нитратами свыше нормы, могут развиваться заболевания крови, сердечнососудистой системы и токсичные отравления.

Сероводород – это газ, который может придавать воде неприятный запах гнилостных яиц, если его концентрация превышает 0,05 мг/л. При обогащении воды кислородом, сероводород окисляется, а вместе с этим пропадает и запах. Сам сероводород не опасен, его наличие только ухудшает органолептические показатели воды. Однако в процессе окисления появляются сульфиды, которые токсичны для человека. Например, разовая доза 10-15 г. сульфида натрия приводит к летальному исходу.

Вещества, которые появляются в воде после обработки реагентами

Коагулянты, например, сульфат алюминия. Алюминий – распространенный металл, который практически всегда существует в природной воде, но чаще всего в очень малых количествах. Однако при очистке воды распространено использования сульфата алюминия, который увеличивает попадания алюминия в организм. Выявлено, что в больших количествах, алюминий вызывает повреждение нервной системы. Если организм накопил критическую дозу этого металла, то это может вызвать паралич мышц, остановку дыхания, прекращение работы сердца, а как следствие, смерть.

Флокулянты, например, полиакриламид. Флокулянты – это химические реагенты, которые способствуют осаждению мелких частиц.

Остаточные триполифосфаты, которые защищают водопроводные трубы от коррозии.

Остаточный хлор. Хлор(Cl) и хлоросодержащие соединения попадают в воду на очистительных станциях. Его добавляют, как обеззараживающее средство. В небольших количествах хлор способен вызывать раздражение слизистых оболочек рта, глаз, пищевода. При большой концентрации хлор токсичен и вызывает ряд заболеваний. Он убивает не только болезнетворные бактерии, но и использовался в качестве химического оружия во время войны. Хлорированная вода вредна и требует дополнительной очистки, но так как практически вся водопроводная вода содержит хлор, нужно использовать бытовые фильтрами для очистки воды.

химические элементы находящиеся в воде

Вещества, которые оказываются в воде вместе со сточными водами – различные бытовые, промышленные отходы, минеральные удобрения.

Пестициды – это общее название сельскохозяйственных ядохимикатов, которые попадают в водопроводную воду через почвенные загрязнения. Они крайне опасны для животных и человека. Из-за воздействия пестицидов с земли уже исчезло много видов животных и растений. При отравлении пестицидами проявляются признаки расстройства желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции, диатез. При сильном воздействии возможен летальный исход.

Тяжелые металлы

Ртуть (Hg) в природной воде обычно содержится в количествах не превышающих 0,5 мг/л, но и это высокий уровень для человека. Но в следствие техногенных загрязнений и локальных бытовых, уровень может быть значительно выше. Допустимым является 0,0005 мг/л. Ртуть повреждает все ткани человеческого организма с которыми контактирует, поэтому она чрезвычайно опасна. В большей мере ртуть влияет на почки и нервную систему. В случае, если человек примет разово дозу ртути выше предельной нормы, нарушается психика, способность к осязанию, слух, речь, возникают судороги, сердечно-сосудистый коллапс, давление падает до уровня, когда невозможна жизнедеятельность, после 500мг ртути наступает смерть. Даже незначительные дозы ртути, могут вызвать у беременных преждевременные роды, уродство плода.

Свинец(Pb) может попадать в водопроводную воду различными путями:

растворенный и природный свинец;
свинец от загрязнителей, например, от бензина;
свинец, который вымывается из водопроводных труб и сварочных швов.

Свинец крайне токсичен для человека, при регулярном употреблении свинца в небольших дозах можно получить хроническое отравление, которое приведет к летальному исходу. Если человек пьет воду с высоким содержанием свинца, в организме может развиться острое отравление, которое приведет к быстрому летальному исходу. Организм человека реагирует при накапливании свинца свыше 40 мг/100 мл крови. При такой концентрации начинается поражение нервной системы, кишечника, почек. Все остальные органы также поражаются, так как свинец накапливается во всех органах организма, блокируя работу ферментов, синтезирующих гемоглобин, что нарушает способность эритроцитов доставлять кислород по телу человека. Избыток свинца в организме ведет также к развитию анемии, выработке витамина D, образованию костной ткани. Вода, содержащая свинец, категорически запрещена беременным женщинам, так как может привести к выкидышу и врожденным уродствам. Количество свинца в воде не должно превышать 0,01 мг/л.

Цинк(Zn) содержится во многих продуктах питания, в воде он содержится в виде солей и соединений. В случае, если содержание солей цинка в воде превышает норму, человек может получить значительный ущерб для организма. При сильных острых однократных отравлениях может возникнуть лихорадка, тошнота, рвота, нарушение работу кишечно-желудочного тракта. В случае регулярного отравления могут развиваться эрозии на слизистой желудка и увеличиваться холестерин крови. Уровень содержания солей цинка в воде не должен превышать 3 мг/л. Чаще всего в природной воде цинка не больше 0,05 мг/л, но нередко концентрация увеличивается из-за прохождения воды через содержащие цинк водопроводные трубы.

Кадмий (Cd). Тяжелый металл, который в природе обычно находится вместе с цинком. В природных водах может проявляться в местах добычи цинка или попадать со сточными водами в районах химических и металлургических заводов. При регулярном употреблении воды с повышенным содержанием кадмия, он накапливается и поражает нервную систему, приводит к анемии и разрушению костной ткани из-за сбоев в работе фосфорно-кальциевого обмена.

Детергенты – это общее название всех моющих средств, которые попадают в поверхностные воды с промышленными стоками.

фильтры очистки делают воду чище

Химические вещества, которые попадают в воду из-за взаимодействия с водопроводными трубами, элементами водозаборных и очистительных станций.

Медь (Cu) практически не содержится в подземных водах, однако может попадать в воду через взаимодействие с элементами водопровода. Чрезвычайно опасно, если содержание меди в воде превышает 3мг/л. Такого количества достаточно, чтобы нарушить работу желудочно-кишечного тракта, что повлечет за собой тошноту, рвоту и диарею. В случае, если человек перенес тяжелые заболевания печени и в организме нарушен самостоятельный обмен меди, употребление такой воды может привести к развитию цирроза. У детей-грудничков, употребляющих такую воду также есть риск развития цирроза. Суточная норма для человека не должна превышать 0,5 мг/кг тела, а присутствие меди в воде не должно быть выше 1-2 мг/л.

Железо (Fe). Содержание железа в воде может быть вызвано разными причинами. Природная вода может содержать до 50 мг/л, но также оно появляется, когда вода проходит через коррозию водопроводных труб. Большинство видов железа нетрудно заметить невооруженным глазом – вода приобретает рыжий цвет, а при отстаивании появляется красно-бурый осадок. При регулярном употреблении железистой воды, накопленное железо может вызвать заболевания печени, сердечную недостаточность, диабет и артрит. Суточная норма потребления железа не должна превышать 0,8 мг/кг общей массы тела, в воде максимально допустимым показателям считается 0,3 мг/л.

Длинный список и это, конечно же, не все загрязнения, а лишь те, которые встречаются чаще всего в прозрачной и чистой, на первый взгляд, водопроводной воде. Бороться с ними можно с помощью фильтров для воды, которые справляются сейчас с большинством возможных загрязнений. Перед покупкой фильтра очистки воды, стоит разобраться, какое многообразие микроэлементов содержит ваша вода и от чего ее нужно очищать. В таком случае правильно подобранная система очистки воды станет действительно эффективным помощником, а вы и ваши близкие сможете наслаждаться по-настоящему чистой водой.

Источник

Жесткость воды – это содержание солей, которое зависит от состава, физико-химических свойств, численного количества примесей. Превышение этого показателя одинаково вредно для питьевых, бытовых и технических жидкостей. При доставке горячих, холодных, производственных водных растворов потребителям поставщики обязаны соблюдать нормированные параметры, установленные законодательством. Частные лица, берущие водичку из личных колодцев, должны самостоятельно заботиться о её качестве. Читайте далее, что такое жесткость воды, как ее определить, чем она измеряется, как привести жидкость в нормальное состояние для безопасного использования.

Жесткость в питьевой воде

Под термином жесткость воды понимается количество растворенных и нерастворенных солей, присутствующих в природных водных залежах. Водица может быть слишком мягкой или слишком жесткой. Вредны оба варианта. Недостаток солей нарушает водно-щелочной баланс в организме, избыток вызывает множественные заболевания важных органов: сердца, почек, кожи, печени. При переизбытке солей жидкость имеет горьковато-металлический вкус, может быть мутной, с разными цветовыми оттенками.

Соблюдение нормы жесткости питьевой воды очень важно для потребителей. Солями можно отравиться, они вызывают расстройство желудка, пожелтение кожи, иные неприятности. Высокая концентрация солей жесткости отрицательно сказывается на работе бытовых приборов – примеси образуют трудно-очищающуюся накипь, каменистые известковые отложения. Из-за них образуются шлаки в системе водоснабжения, быстро выходят из строя бытовые/промышленные приборы, сантехника, гидрооборудование.

Какие соли обуславливают жесткость природной воды, откуда они берутся

Основные соли жесткости, присутствующие в воде – это разные соединения:

нитраты, хлориды, карбонаты магния;
бикарбонаты, сульфаты, сульфиды кальция.

После естественного испарения или после принудительного выпаривания водного раствора соли становятся видимыми, остаются в сосуде. Именно они образуют отложения на дне и стенках посуды, чайников, санприборов. По жесткости воды легко определить, какая соль в ней явственнее присутствует. Примеси магния труднее растворяются, придают напиткам вкус горечи.

От чего зависит присутствие соли жесткости в воде

Степень жёсткости для питьевой воды определяется типом и количеством водных солей. В разной местности показатели различные. Соли проникают в водоносные пласты, вымываясь из залежей горных пород: известняков, гипсов, доломитов.

Показатели жёсткости воды являются величинами переменными, они зависят от разных факторов:

процессов, происходящих в земной коре;
пластов залежей ископаемых, через которые проходят водные потоки;
интенсивности растворения песчано-каменистых пород;
смены сезонов.

У вод, лежащих близко к поверхности и залегающих на глубине, параметры разные. Они выше там, где водный поток проходит через слои известняков. Весной, при обилии талых потоков, при их попадании в водоемы и при просачивании в подземные водные пласты, количество солей снижается. Зимой концентрация выше.

Классификация воды с солями жесткости

Какие соли жесткости присутствуют в воде? Различают общую, постоянную и временную жёсткость:

Карбонатная (временная) Жк – щелочной раствор с рН>8.3 содержит бикарбонаты, которые при нагревании выпадают в осадок, образуя накипь.
Некарбонатная (постоянная) Жнк – характеризуется присутствием анионов (хлоридов, нитратов, сульфатов), которые сохраняются даже при кипячении жидкости.
Общая Жо – это суммированная концентрация присутствия магния и кальция в виде ионных соединений. Сумма получается от сложения временной и постоянной величин: Жо=Жк+Жнк.

При очистке принимаются во внимание все типы: Жо, Жк, Жнк. Предельно допустимая концентрация питьевой воды по жесткости (кратко: ПДК) обычно устанавливается для общей Жо.

Нормы жесткости для воды

Нормирование определяется документами стандартизации: ГОСТ, СанПиН, ТУ. Точные данные получают, проводя испытания проб в аккредитованных лабораториях, в санэпидстанциях. Для фиксирования лабораторных показаний приняты международные единицы измерения жесткости воды:

моль/м3 – количество молей на кубический метр жидкости;
мг-экв/л – миллиграмм-эквиваленты на кубический дециметр (на 1 литр);
°Ж – градус жесткости.

Измеряемая единица жесткости воды 1°Ж равна 1 мг-экв/л и равна 1/2 миллимоля на литр. Допустимые значения для ионов кальция и магния разные: для Ca2+1°Ж=20,04, для Mg2+1°Ж=12,16 мг/л (примечание: эти показатели вставляются в расчетную формулу, см. далее по тексту*).

По структуре вода может быть мягкой, средней, жесткой. Мягкой считается дистиллированная, кипяченая, дождевая, талая водичка. Жидкость средней жёсткости поступает из централизованных водопроводов. Артезианская и родниковая водица тоже отличаются средними показателями. К сильножесткой относится вододобыча из соленых водоемов, нуждающаяся в опреснении. В таблице показаны концентрации солей в разных размерных единицах.

Предельно допустимое содержание солей жесткости в воде

Нормы жесткости для питьевой воды

В СанПиН указаны вариативные величины, в зависимости от применения водных растворов. Жесткость воды по ГОСТУ также регламентируется в зависимости от типа и назначения жидкостей:

Для обычной сетевой водицы определяется концентрация магния (до 50 мг/л).
В бутилированной учитываются показатели Ca = 25-130 и Mg = 5-65 мг/л.
Для воды, использующейся в хозяйственно-питьевых целях ПДК питьевой воды по жесткости не должно превышать 350 мг/л (7-10 мг-экв/л или 1-1,5 грамма на литр).
Для напитков высшей категории нормой является Жо=1,5-7, для первой не более 7 мг-экв/л.
По ВОЗ-нормативам в питьевой водице допустимо 10-30 мг магния и 20-80 мг кальция на 1 литр.
Общая жесткость для питьевой воды по EC не выше 1,2 мг-экв/л.

Нормативно установлены нижние пределы показателей жесткости питьевой воды. В нормальной водичке обязательно должно присутствовать небольшое количество солей. Кальций полезен для организма, из напитков его микроэлементы усваивается лучше, чем из продуктов. Массовая концентрация кальция в питьевой воде не должна быть ниже 0,12, магния меньше 0,04, сульфатов и хлоридов менее 2 мг/дм3. Мягкая водичка вымывает из тела кальций, вызывая неприятные последствия – разрушаются кости и зубы. Слишком жесткая вызывает образование камней в организме, нарушает работу системы выделения. Соленая вода разрушительно действует на оборудование гидросистем, засоряет отложениями стенки трубопроводов, увеличивает расходы на нагрев.

Если в воде солей жесткости больше, чем предписано стандартами, нужно её очистить до допустимых показателей. В табличке указаны степени солевой концентрации по шкале жёсткости с показателями в промилле.

Шкала жесткости

Нормы жесткости для технической воды

Какой должна быть жесткость котловой воды – норма устанавливается отдельно для котлов с разным давлением:

до 1,4 МПа (14 кгс/см2) = 15-20;
2,4 МПа (24 кгс/см2) = 10-15;
3,9 Мпа (40 кгс/см2)= 4-10 мкмоль/дм3(мкг-экв/дм3).

Первая (меньшая) цифра указывается для котлов, работающих на жидком топливе при тепловом потоке свыше 350 кВт на кв. метр. Вторая (большая) цифра – для котлов, работающих на иных видах топлива при тепловом потоке до 350 кВт/м2.

ГОСТ по определению жесткости в воде подскажет, какие параметры допустимы:

для электронного производства,
для гальваники,
для энергетики,
для медицинских процессов,
для подпиточной и добавочной воды для котлов.

Раздельно нормируется питьевая вода по жесткости разных категорий: дистиллированная, сетевая, разливная. Для солей железа показатели рассчитываются отдельно.

Как определить жесткость воды

Очень сложно определить на ощупь, какая вода – жесткая или мягкая. Термин «жёсткость» возник потому, что после стирки ткани теряют мягкость, шерстистость или шелковистость, становятся неприятно жесткими на ощупь. Ткацкие или трикотажные переплетения, независимо от плотности, имеют пористую структуру. К волокнам присоединяются соли, что делает вещи после стирки более грубыми, жесткими, плотными.

Определить жесткость воды в можно как в лаборатории, так и в домашних условиях. Наличие солей жесткости можно определить визуально:

Напитки имеют неприятный горчащий вкус.
Чаи завариваются дольше обычного.
Мясо при варке становится неприятно жестким.
На стенках посуды заметны солевые отложения.
На приборах образуется обильная накипь.
На волосах после мытья и на расческе остается белесый налет.
Мыло и порошок плохо пенятся, при стирке увеличивается их расход.

Повышенная жесткость питьевой воды может причинить ущерб здоровью и нагревательным приборам. Не зная точных показателей концентрации солей, сложно рассчитать дозу средств от накипи для стирально-сушильных агрегатов или запрограммировать на чистку кофемашину. Трудно обеспечить комфортное обитание рыбкам в аквариуме или правильно выбрать фильтры очистки. Помимо визуальной оценки лучше использовать более точные измерительные методы определения жесткости питьевой и технической воды.

Измерение жесткости воды

Перед употреблением в пищу, перед поливом огорода, перед подачей в трубопроводы или перед техническим применением воды для производственных процессов полезно проверить наличие солей жесткости. Такая проверка снимет претензии потребителей к водоснабжающим компаниям, продлит срок службы дорогого промышленного оборудования.

Для измерения жесткости воды используют бытовые и профессиональные приборы:

Медицинские полоски, продающиеся в аптеках, выдают хороший результат с точностью до 1-2°Ж.
Экспресс-тесты для аквариума позволяют следить за подачей воды в емкости с водными обитателями или проверять растворы, предназначенные для полива растений.
Солемер, спектроанализатор, TDS и EC-метр показывают содержание солей и иные параметры: удельную электропроводность, сопротивление раствора.

Полезно заказать исследование в лаборатории, чтобы получить точные результаты с подтверждающей документацией. Тогда не придется думать, чем определить жесткость воды, не нужно покупать измерительные приборы или рассчитывать показатели по косвенным параметрам, используя формулы.

Как определить жесткость воды по формуле

Определить жесткость воды можно по формуле. Для определения общих показателей нужно выполнить расчет:

Жо = [Ca2+] + [Mg2+] = (m(Ca2+))/(Э(Ca2+) x V(H2O)) + (m(Mg2+))/(Э(Mg2+) x V(H2O)),

где:

[Ca2+]; [Mg2+] – концентрация ионов кальция и магния, в мг-экв/дм3;

m(Ca2+); m(Mg2+) – содержание ионов в мг;

V(H2O) – объем воды, дм3;

Э -эквивалентная масса ионов* (её значения уже приводились в тексте: Ca2+=20,04; Mg2+=12,16 мг/лили г/моль).

Расчетный результат получается в единицах: мг-экв/дм3.

Далее вычисляют временную или постоянную жёсткость. Рассчитанную величину вычитают из Жо и получают значения всех трёх категорий Ж.

Карбонатная Жк вычисляется по формуле:

Жк = [HCO3-] = (m(HCO3))/(Э(HCO3) х V(H2O))

Некарбонатная: Жнк=Жо-Жк.

Как понизить жесткость в питьевой воде

Понизить жесткость питьевой воды можно бытовыми способами и с помощью профессионального оборудования. Для умягчения водных составов в быту применяют простые и доступные методы: кипячение, отстаивание, заморозка с оттаиванием. Используют дистилляты и бытовые фильтры.

Длительным кипячением (20-30 минут) можно устранить карбонатную жёсткость – гидрокарбонаты разлагаются, выделяя углекислый газ и отложения накипи:

Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑(стрелками показаны: ↓ – осадок, ↑ – улетучивание);

Mg2++2HCO3-=MgCO3↓+H2O+CO2↑.

Для загородных домов и промышленного умягчения используют профессиональные установки солеочистки:

Фильтры умягчения, их работа основана на натрий-катионировании – замещении ионов присутствующих солей катионами натрия.
Ионообменные фильтры с многокомпонентными смолами (Экотар, Экомикс) сразу производят обессоливание и обезжелезивание.
Обратный осмос – лучший вариант очистки с помощью мембран. При его использовании обеспечена допустимая норма жесткости воды без прочих дополнительных систем фильтрации.

На сайте компании Diasel можно купить любые фильтры для удаления из воды солей жесткости. Мы продаем комплектующие к установкам обратного осмоса, соберем для вас комплексные линии очистки, предоставим реагенты для снижения уровня безопасности основного жизненного напитка. Гарантируем консультации по любым вопросам, помощь по монтажным работам, текущему и сервисному обслуживанию. С нашими профессиональными установками жесткость воды всегда будет в норме.

Источник