Жесткость воды

Жесткость воды – свойство воды, которое зависит от содержания в ней главным образом растворенных солей кальция и магния. Эти элементы в природных условиях попадают в воду вследствие воздействия диоксида углерода на карбонатные минералы или в результате биохимических процессов, происходящих в увлажненных слоях почвы.

Суммарное содержание в воде растворенных солей кальция и магния называют общей жесткостью. Общая жесткость подразделяется на карбонатную, обусловленную концентрацией гидрокарбонатов кальция и магния, и некарбонатную, обусловленную присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот. Поскольку при кипячении воды гидрокарбонаты переходят в карбонаты, которые выпадают в осадок, карбонатную

жесткость называют временной, или устранимой.

Жесткость, остающаяся после кипячения, называется постоянной. Она обусловлена присутствием в воде солей кальция и магния других минеральных кислот (обычно сульфатов, хлоридов, нитратов).

Жесткость выражают числом миллимоль-эквивалентов растворимых солей кальция и магния в 1 дм³ воды (ммоль-экв/дм³).По жесткости вода подразделяется следующим образом: очень мягкая (от 0 до 1,5 ммоль-экв/дм³), мягкая (от 1,5 до 4 ммоль-экв/дм³), средней жесткости (от 4 до 8 ммоль-экв/дм³), жесткая (от 8 до 12 ммоль-экв/дм³), очень жесткая (свыше 12 ммоль-экв/дм³).

Карбонатная жесткость составляет до 70-80 % от общей жесткости.

Жесткость воды подразделяют на кальциевую и магниевую. Обычно преобладает жесткость, обусловленная ионами кальция (до 70%), однако в отдельных случаях может преобладать и магниевая жесткость.

Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего – в период половодья.

Умеренно жесткая вода не опасна в гигиеническом отношении, так как с водой в организм поступает 20 – 30 % кальция, необходимого для поддержания в норме обмена веществ в организме. Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая действие на органы пищеварения. Постоянное потребление очень жесткой воды способствует возникновению мочекаменной болезни. Большие количества солей в воде делают воду непригодной для хозяйственных нужд. В жесткой воде плохо развариваются овощи, перерасходуется мыло при стирке белья, выпадает осадок в водопроводных трубах и т.д. Вода, содержащая такие соли, совершенно непригодна для питания паровых котлов и для охлаждения технологического оборудования из-за образования плотных слоев накипи на внутренних стенках.

Допустимая общая жесткость воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет не более 7 ммоль-экв/дм³. В некоторых случаях для конкретной системы водоснабжения допустимо увеличение общей жесткости воды до 10 ммоль-экв/дм³. Для рыбохозяйственных водоемов общая жесткость воды не должна превышать 4 ммоль-экв/дм³.

Раздельное значение карбонатной и некарбонатной жесткости получают, используя значения общей жесткости и щелочности воды. Если щелочность воды обусловлена только присутствием в воде гидрокарбонат-ионов (щелочность по фенолфталеину равна нулю), карбонатная жесткость будет равна общей щелочности (см. лаб. работу № 8). Тогда некарбонатную жесткость определяют как разницу между общей жесткостью и карбонатной

Ж _{некарб.} = Ж _общ. – Ж _карб.

Если же щелочность воды по фенолфталеину не равна нулю, то определяют только общую жесткость.