Речовина визначальне постійну жорсткість води. Поняття про жорсткість води

Кожен з нас хоча б раз у житті чув термін «жорсткість води». Під ним мається на увазі присутність у воді, яка у людей в квартирах надходить з крана, солей магнію і кальцію, але в розчиненому вигляді. Жорсткість води буде прямо залежати від регіону проживання.

Відмінність тимчасової і постійної жорсткості

Тимчасова жорсткість - це домішка в водопровідній воді з'єднань магнію і кальцію, які носять назву гідрокарбонатів і карбонатів. При проведенні процедури кип'ятіння цієї води сполуки розпадаються, тим самим осідаючи на стінках чайника у вигляді накипу. Виходить, що при кип'ятінні жорсткість самоусувається, тому і зветься тимчасової.

Постійна жорсткість - коли в воді наявність солей магнію і кальцію утворюють з'єднання з сильними кислотами, такими як азотна, сірчана або соляна. Як би сильно господинь не кип'ятили чайник, ці домішки у воді після кип'ятіння нікуди не зникнуть.

Тимчасова і постійна жорсткість в інших джерелах можуть іменуватися карбонатная і не карбонатні жорсткість води відповідно. Одна і та ж вода може мати відразу двома цими характеристиками, а їх сума має назву «сумарною жорсткості».

Причини підвищеної жорсткості води

Справа в тому, що вода перед попаданням в квартири проробляє величезний шлях. У природі вода вважається ідеальним розчинником, вона насичується магнієм і кальцієм, коли проникає через вапняні і інші гірські породи. В результаті вода набуває різну жорсткість, для вираження якої була придумана система одиниць вимірювання жорсткості води.

Система одиниць вимірювання жорсткості води

Дана система вимірювання, як і інші, в різних країнах різні одиниці вимірювання жорсткості, але для більшості загальноприйнятими вважаються російські стандарти, де за одиницю виміру взято один моль на кубічний метр води.

Стандарти жорсткості води

Існує величезна кількість думок з приводу того, яка вода є жорсткою, а яка м'якою. В середньому показники поділяються наступним чином:

1. Дуже м'яка вода: 0 - 1,5
2. М'яка вода: 1,5 - 3
3. Помірна: 3 - 6
4. Жорстка вода: 6 - 9
5. Дуже жорстка вода: більше 12.

Характеристики жорсткої води

Для організму людини жорстка вода з великим вмістом кальцію стає навіть корисною, так як вона наповнює його життєво важливим для кісток елементом. Але крім цього жорстка вода може спровокувати формування каменів в сечовивідних каналах і в нирках, а м'яка - підвищує ризик виникнення серцево-судинної патології

При умовно шкіри жорсткої водою вона починає сушитися, а при використанні мила воно погано піниться. На трубах і чайниках швидко утворюється накип. Але і м'яка вода не така корисна, як здається - її використання може спровокувати корозію труб і інших пристроїв.

Для побутових приладів велика жорсткість води часто виявляється згубною, особливо для пральних машин. Для попередження поломки машинки або електричного чайника необхідно використовувати в побуті фільтри для води. При поломці ремонт коштуватиме недешево, тому краще заздалегідь вберегтися від непотрібних розтрат.

У високомінералізованої воді концентрація іонів магнію може дорівнювати кільком грамам, а в солоній воді - навіть десяткам грам на літр води.

Що стосується порівняння підземних і поверхневих вод, то у останніх жорсткість набагато менше, зате вона піддається змінам погоди, максимально збільшуючись в кінці зими, а зменшуючись - під час повені, коли розбавляється дощовими і талими водами. Максимальна жорсткість відзначена в воді морів і океанів.

Жорсткість акваріумний води багато в чому визначає самопочуття мешканців акваріума і його нормальне функціонування.
Для кожної живої істоти, що мешкає у воді, є певний діапазон жорсткості води, в якому воно (істота) добре себе почуває і здатне нормально нормально жити і розмножуватися.

Жорсткість води визначається вмістом в ній розчинених солей кальцію, магнію і деяких інших елементів періодичної таблиці (наприклад - заліза і алюмінію, але їх вплив дуже малий). Це в загальному. А ось далі - дещо складніше ...
Справа в тому, що жорсткість буває постійна (Некарбонатная) і тимчасова (Карбонатна). А ще - загальна, рівна їх сумі.

Постійна жорсткість (Позначається - GH) обумовлена \u200b\u200bвмістом у воді сульфатів, хлоридів, сульфатів і деяких інших солей кальцію і магнію. При нагріванні вони в осад не випадають. Саме некарбонатная жорсткість є визначальною і впливає на придатність води для життя в ній тварин і рослин.

карбонатна жорсткість (Позначається - KH) залежить від вмісту у воді карбонатів і гідрокарбонатів тих же кальцію і магнію. Саме цих речовин ми зобов'язані появі накипу в чайнику і білого нальоту на стінках акваріума при випаровуванні води.
Кип'ятіння води і видалення осаду усуває ці солі, саме тому карбонатні жорсткість називається тимчасовою.
Саме тимчасова жорсткість визначає буферні властивості води і перешкоджає різким коливанням рівня pH (про це ми говорили в).

Для чисельного вираження жорсткості використовують концентрацію іонів кальцію і магнію. Хіміки користуються для цього одиниці моль / м 3 або моль / літр. В акваріумістики ж прийнято використовувати градуси жорсткості. 1 градус дорівнює 0.3566 ммлоь / літр. Позначаються градуси жорсткості - dGH, dKH, dH для постійної, тимчасової та загальної жорсткості відповідно.

Прийнято наступний розподіл води на ступеня жорсткості:

• 0-4 dGH дуже м'яка вода
• 4-8 dGH м'яка вода
• 8-12 dGH вода середньої жорсткості
• 12-18 dGH вода помірної жорсткості
• 18-30 dGH жорстка вода

акваріумісти визначають жорсткість води за допомогою спеціальних тестів - рідких або індикаторних смужок. Тут слід звернути увагу на дві речі.
По-перше, дізнатися значення KH як таке з допомогою цих тестів неможливо, тому що їм (тестам) все одно, з якими саме іонами реагувати - карбонатами, гідрокарбонатами і т.д. Тому тест на KH швидше показує якусь чисельну характеристику. Власне, саме це і потрібно знати аквариумисту.
А по-друге, якщо на тестах вказано, що вимірюють вони GH, То мова йде саме про постійної жорсткості, А не про загальну. Іноді ці поняття плутають. Але не виробники тестів.

Уф, з теорією, начебто, все ...
Перейдемо тепер до практики. Перш ніж говорити про те, як змінити жорсткість води, Ще раз дозволю собі нагадати, що зміни будь-яких параметрів води в акваріумі повинні відбуватися плавно, без різких стрибків. Отностится це і до жорсткості.

збільшити жорсткість легше, ніж зменшити.
Для збільшення KH на 4 градуси dKH потрібно одна чайна ложка харчової соди на 50 літрів води.
Для збільшення GH потрібно дві чайні ложки карбонату кальцію на 50 літрів води. Пам'ятайте, що при цьому на 4 градуси збільшується і KH.
Ну і звичайно, збільшують жорсткість води покладені в акваріум черепашки. У цьому випадку щоб при підміні води не пропав ефект варто додати черепашок і в банку з його обстоюють водою.

Для зменшення жорсткості можна використовувати кип'ячену воду (зменшує KH), дистильовану воду (зменшує як KH, так і GH).
Також для зменшення жорсткості використовують спеціальні осмотичні фільтри і торфованіе води. Для креветок, як я десь читав (хоча сам не експериментував), торфованіе використовувати не рекомендується.

Але самим, напевно, доступним способом зниження жорсткості води є виморожування. Для цього воду наливають в посуд з великою площею і заморожують. Але не всю, а половину (тобто процес заморозки потрібно вчасно зупинити). Частину, що залишилася воду зливають, а лід розтоплюють. Жорсткість води, отриманої з льоду буде 2-3 градуси.

Стаття сподобалася? Виявилася корисною? Постав гугл-плюсик!

Лабораторна робота №4

Визначення органолептичних властивостей і жорсткості води.

Поняття про жорсткість води.

Жорсткість води залежить від присутності в ній розчинних солей кальцію, в деяких випадках - солей магнію і заліза. Жорстка вода при кип'ятінні утворює накип внаслідок осідання карбонатів і оксікарбонатов кальцію, магнію і заліза. Мило в жорсткій воді не милиться (Не піниться), так як утворюються нерозчинні у воді кальцієві і магнієві солі жирних кислот.

Жорстка вода не придатна для харчування парових котлів і для застосування в хімічній технології. Дуже жорстка вода шкідлива для здоров'я, так як може викликати збільшення вмісту кальцію в крові, посилення кальцифікації організму і ослаблення процесів регенерації. Людина споживає на добу 0,7-2 г кальцію з їжею і питною водою. За даними токсикологів, кальцій в дозі 3,5-5,2 мг / кг маси або концентрації в питну воду 100-150 мг / л збільшує захворюваність населення хворобами нирок, артритами і поліартритами. Кальцій - біогенний елемент. Він необхідний для нормального перебігу багатьох життєвих процесів. Він бере участь в утворенні кісток і зубів, у процесі згортання крові, регулює збудливість нервово-м'язового апарату, підвищує тонус серцевого м'яза. Тому несприятливий як дефіцит, так і його надлишок в організмі.

Розрізняють жорсткість води тимчасову (або усунених) і постійну. Тимчасова жорсткість води обумовлена \u200b\u200bприсутністю у воді бікарбонатів, дігідрокарбонатов Ca (HCO 3) 2, рідше Mg (HCO 3) 2 і Fe (HCO 3) 2. Тимчасову твердість можна усунути кип'ятінням води.

При кип'ятінні води бікарбонати розкладаються з утворенням карбонатів, оксікарбонатов і гідроксидів:

Ca (HCO 3) 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O + CO 2

Mg (HCO 3) 2 \u003d MgCO 3 + H 2 O + CO 2

2Mg (HCO 3) 2 \u003d Mg (OH) 2 CO 3 + H 2 O + 3CO 2

Fe (HCO 3) 2 \u003d Fe (OH) 2 + 2CO 2

Постійна жорсткість води обумовлена \u200b\u200bприсутністю в ній переважно сульфатів і хлоридів кальцію і магнію і не усувається кип'ятінням. Сума тимчасової (усуненою) і постійної жорсткості складає загальну жорсткість води.

Прояв жорсткості води.

На внутрішніх стінках парових котлів і трубопроводів з жорсткою

води осідають нерозчинні солі в основному СаСО 3 по реакції:

Са (НС0 3) 2 \u003d ↓ СаСО 3 + Н 2 0 + С0 2.

Вони знижують теплопровідність стін, викликаючи потім місцевий перегрів їх і корозію металу. Випадкове відділення накипу від розпеченої стінки може викликати швидке випаровування води і вибух котла. Жорсткої водою не можна користуватися при проведенні деяких технологічних процесів, наприклад, фарбування тканин.

При пранні в жорсткій воді підвищується витрата миючих засобів. Це обумовлено утворенням солей органічних кислот Са 2+ і Mg 2+.

2Na (C l7 H 35 COO) + Са (НС0 3) 2 \u003d ↓ Ca (С 17 H 35 COO) 2 + 2NaHC0 3

Крім того, при пранні в жорсткій воді ті ж солі осідають на тканині, погіршуючи її властивості (білі тканини набувають стійкий жовтуватий колір).

Синтетичні миючі засоби забезпечують ефективний і економічний процес прання в м'якій і твердій воді, так як вони не утворюють нерозчинних солей.

У жорсткій воді погано розварюються овочі, особливо стручкові, тому що містяться в них пектини утворюють на стінках клітин нерозчинні сполуки з іонами кальцію і магнію.

Загальний вміст кальцію в організмі людини в середньому становить 1,9% від загальної маси тіла, при цьому 99% усієї кількості припадає на частку скелета і лише 1% міститься в інших тканинах і рідинах організму. Добова потреба в кальції для дорослої людини 0,45-1,2 м Кальцій бере участь у всіх життєвих процесах організму. Нормальна згортання крові відбувається тільки в присутності солей кальцію. Кальцій відіграє важливу роль і в нервово-м'язової збудливості організму.

При надлишку кальцію спостерігаються: хвороби кісткової системи, м'язова слабкість, утруднення координації рухів, деформація кісток хребта та ніг, мимовільні переломи, хвороби внутрішніх органів.

недолік кальцію викликає тахікардію, аритмію, побіління пальців рук і ніг, болі в м'язах, підвищену дратівливість, галюцинації, втрату пам'яті, розумову відсталість. Волосся стає грубими і випадають, нігті - ламкими, шкіра потовщується і грубіє, на емалі зубів з'являються ямки, кришталик ока втрачає прозорість.

Характеристика видів жорсткості води