Определение жесткости воды
Примечательно, что в большинстве случаев жесткость воды на поверхности земли ниже, чем в случае с подземными водами. Это обусловлено тем, что поверхностные воды вовлечены в знаменитый круговорот воды в природе. В ходе круговорота вода неоднократно изменяет своё агрегатное состояние. Под воздействием высокой температуры она испаряется, то есть превращается в газ. Затем в газообразном состоянии поднимается в высокие слои атмосферы, где в условиях низких температур превращается в кристаллы льда - становится твёрдым веществом. Потом в виде осадков выпадает на поверхность, снова становясь жидкостью. В результате этих процессов концентрация примесей, и в том числе солей жесткости, меняется, обычно в сторону уменьшения. Правда, это не относится к морской воде - соли из неё испаряются, однако их концентрация настолько велика, что она всё равно остаётся очень сверхжесткой.
Как известно, жесткость воды и её отношение к той или иной категории зависит от концентрации солей щелочноземельных металлов. Определение общей жесткости воды осуществляется путём складывания временной и постоянной жесткости. Таким образом, когда говорят об общей жесткости воды, имеют в виду суммы временной жесткости (то есть концентрации гидрокарбонатных солей, которые можно выделить при кипячении) и постоянной жесткости (содержания некарбонатных солей, растворившихся в воде). Считается, что наилучшей для постоянного потребления является вода средней жесткости, то есть с показателями от 2,1 до 7 градусов жесткости. Впрочем, единого международного стандарта в этом вопросе не существует: так, в ряде западных стран рекомендовано использовать воду, жесткость которой составляет до 2 градусов жесткости, то есть мягкую.
Как определить жёсткость воды в домашних условиях
В наш век высоких технологий проблема, как измерить жесткость воды, не стоит. Разумеется, существует прибор для измерения жесткости воды - TDS-метр, или кондуктометр. Кондуктометр - это не специализированный прибор для определения жесткости воды: в его функции входит измерение уровня содержания в жидкости не только солей, но и минералов, а также измерения электропроводности и других характеристик. После применения TDS-метр и получения на дисплее определенных значений расчёт жесткости воды заключается в применении к этим показателям специальных таблиц или формул, прилагаемых к каждому прибору. Помимо этого, тест на жесткость воды может быть проведен с помощью специальных химических экспресс-тестов. Такой индикатор жесткости воды чаще всего используют аквариумисты, желающие определить параметры воды в аквариумах на предмет комфортности для водных растений и рыб.
Но существуют ещё и бытовые методы определения жесткости воды, не требующие специальных технических и химических средств. Они основаны на практическом опыте и на накопленных поколениями внешних проявлениях повышенной жесткости воды. Существует немало изобретательных вариантов, как проверить жесткость воды в домашних условиях. Наиболее распространённый из них это эксперимент с мылом: в общем и целом в жёсткой воде мыло пенится хуже, нежели в мягкой. Последняя, в свою очередь, куда хуже смывает мыльную пену с рук, которая остаётся в виде своего рода мыльной плёнки. Однако в данном случае нужно делать скидку на то, что различные мыльные средства могут обладать особыми характеристиками. Методика определения жесткости воды «на глаз» включает в себя наблюдение за нагревательными элементами приборов бытовой техники и на водопроводных трубах подачи горячей воды - если вода жёсткая, то накипь образуется значительно быстрее. Если же вы хотите провести «вкусный» эксперимент, то будьте внимательнее к вкусовым ощущениям - считается, что мягкая вода вкуснее и приятнее, тогда как жесткая отдаёт металлическим привкусом.
Как уменьшить жесткость воды
После того, как теми или иными, специализированными или бытовыми, способами определено повышенное содержание солей жесткости, встаёт проблема, как снизить жесткость воды. Наиболее надёжны и безопасны, конечно, научные способы устранения жесткости воды. Например, катионирование воды - использование ионообменных смол, которые при контакте с жесткой водой вступают в реакцию с катионами солей жесткости и поглощают их. Также широко известен способ электродиализа - удаление солей жесткости из воды посредством воздействия электрического тока. Полное устранение жесткости воды осуществляется при дистилляции (перегонке воды из одного агрегатного состояния в другое), в ходе которой получается почти абсолютно чистая в химическом плане, лишённая примесей вода. Воду либо сначала доводят до газообразного состояния, а потом из пара переводят в жидкость; либо из газообразного состояния переводят в кристаллическую структуру.
Методы устранения жесткости воды также включают в себя реагентное умягчении воды, осуществляемое с помощью добавления гашёной извести или кальцинированной соды. Оно основано на переводе солей жесткости кальция и магния в нерастворимые соединения и образовании осадка, который можно удалить из воды. Снижение жесткости воды возможно и без привлечения сложных научных технологий, проведения химических экспериментов и уникальных приборов. Самый простой способ смягчения воды это кипячение, которое в научном лексиконе получило мудрёное название процедуры термоумягчения. По сути, «термоумягчение» производит большинство людей, у которых каждый день в чайнике образуется накипь. Эта накипь и есть осадок солей жесткости, отделившихся от воды в результате воздействия высокой температуры. Однако кипячения может помочь только в случае с переменной жесткостью - постоянная жесткость таким методам неподвластна.
Александр Бабицкий
