Mis on vee karedus, selle klassifikatsioon, kuidas määrata vee karedust ja kuidas seda pehmendada.

Vee karedus on üks tähtsamaid kriteeriume, mis määrab vee tarbijaomadusi. Moodustades lahustumatuid mineraalseid ladestusi elektriseadmete ja tööstuslike seadmete sisepinnal, põhjustab see nende tööomaduste halvenemist. Vee kvaliteedi hindamiseks on kehtestatud selle näitaja lubatud piirnormid.

Kuidas moodustuvad kõvasoolad

Vesi on universaalne lahusti. Looduslike allikate koostis kujuneb sõltuvalt maastikutüübist. Vesi koos lahustunud süsihappegaasiga tungib pinnasesse, läbib geoloogiliste kivimite - kips, dolomiit, kaltsiit - paksuse, erodeerib neid, rikastudes orgaaniliste ja mineraalsete ainetega, metalliioonidega. Need moodustavad vee kogu mineraliseerumise(TDS).

Nende hulgas on ülekaalus kaltsium- ja magneesiumkatsioonid, mille koguväärtus annab vee üldkareduse. See jaguneb kahte liiki:

• ajutine (karbonaat);
• püsiv (mitte-karbonaat).

Kogukareduse valem on järgmine:

_Zho = [^Ca2+] + [^Mg2+] = _Zhk + _Zhnk

Karbonaatkaredus on tingitud süsivesinike Ca(_HCO3)2 ja Mg(_HCO3)2. Need eemalduvad kergesti lahusest, moodustades keetmisel lahustumatu sademe. Teist tüüpi kõvadus määrab lahustuvate soolade sisalduse vees, mida ei saa kuumutamisega eemaldada. Püsiva kareduse kõrvaldamiseks kasutatakse erinevaid meetodeid, mida kirjeldatakse artiklis hiljem.

Erinevalt maa-alustest allikatest sisaldab pinnavesi vähem soolasid, kuna see on pidevalt lahjendatud sademetega. Kõvaduse tase neis on muutuv väärtus. See saavutab oma maksimaalsed väärtused talvel ja üleujutuste ajal väheneb. Põhjavees on see näitaja stabiilsem.

Mõõtühikud

Soolakontsentratsiooni mõõdetakse milligrammi ekvivalentides liitri kohta: 1 mg-ekv/l = 20,04 mg. ^Ca2+ ja 12,16 mg ^Mg2+. Rahvusvahelises SI-süsteemis väljendatakse näitaja numbriliselt moolides ühe molekuli kohta. ^meter3 (^mol/m3). Meie riigis kasutatakse kõvadusastmeid, 1 ºJ = 1 mg-ekv/l või 0,5 mmol/l.

Kõvadusastmeid kasutatakse ka teistes riikides, kuid need erinevad numbriliste väärtuste poolest:

• Saksa kõvadusaste 1ºdH = 10 mg/L CaO või 7,194 mg/L MgO;
• Prantsuse 1ºfH = 10 mg/L _CaCO3;
• Inglise keeles 1ºClark = 14,254 mg/l _CaCO3;
• Ameerika 1 gpg = 17,12 mg/L _CaCO3.

Muudesse mõõtühikutesse ümberarvestamiseks on mugavam kasutada teist Ameerika ühikut - PPM (PPM), mis on võrdne 1 mg/l. _CaCO3. Seega:

• 1ºdH = 17,9 ppm;
• 1ºfH = 10,0 ppm;
• 1ºClark = 14,25 ppm;
• 1º gpg = 17,1 ppm;
• 1 Samet = 50,05 ppm.

Et teisendada ppm meie mugavaks ºÆ kõvadusastmeks, saame kasutada konverterit. Kraadide vaheliseks ümberarvestuseks saab kasutada skaalat:

1 ºJ = 2,804 ºdH = 3,5 ºClark = 5,005 ºfH = 2,924 gpg = 50,05ppm.

Kõvadusnormid

Vastavalt kogukareduse parameetrile eristatakse vett:

• pehme - kuni 4 ºJ;
• keskmine kõvadus - 4-8 ºJ;
• kõva vesi - üle 8 ºJ.

Venemaa looduslike tingimuste mitmekesisuse tõttu on võimatu kehtestada ühtset kõvadusnormi kõikidele piirkondadele. Maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MPC) on ^Ca2+ varieerub suuresti sõltuvalt kohalikest tingimustest.

Joogivee standardid ei erine siiski oluliselt WHO (Maailma Terviseorganisatsiooni) seadetest. Riikliku standardina kehtib meie riigis alates 01.01.2014 GOST 31954-2012. Selles on arvesse võetud peamised rahvusvahelised normid vee kvaliteedi ja analüüsimeetodite kohta. Standard kehtib kõigi maa-aluste ja pinnalähedaste allikate kohta.

Tabel 1. Kaltsiumi- ja magneesiumisisalduse normatiivsed väärtused joogivees

Vee koostist reguleerib karedusskaala sõltuvalt kasutusotstarbest:

• vastuvõetav väärtus kraanivee puhul - 300 ppm või 6 ºJ;
• optimaalne väärtus looduslikes veekogudes - 400 ppm või 8 ºJ piires;
• maksimaalne lubatud kõvadus on 500 ppm, 10 ºJ;
• eluohtlikud soolakontsentratsioonid - üle 500 ppm, > 10 ºJ.

Eriti ranged nõuded on kehtestatud elektrijaamade küttekateldesse juhitavale veele - kogukareduse näitaja ei tohi ületada 0,05-0,1 mg-ekv/l.

Kuidas arvutada kõvadust kodus

Suurenenud kõvadus ei väljendu väliste tunnuste - lõhn, värvus, konsistents - kaudu. Seda tõendavad:

• moodustub katla põhjale katlakivi;
• pesemisvahendite halb vahutamine;
• valged triibud vannitoa dušiotsikul.

Vee täpset koostist saab teada ainult analüüsi abil. Kuid kodus on olemas lihtne viis kraanivee kareduse määramiseks, mille viga on väike, 1-2 kraadi.

Eksperimendi jaoks vajate: tükk pesuseepi, väike kogus destilleeritud vett, elektroonilised kaalud, konteiner, silindriline klaas, joonlaud.

1. Riivi peeneks 1 g pesuseepi ja lahusta see 3-4 supilusikatäie kergelt kuumutatud destilleeritud vees. Kui teil ei ole köögikaal käepärast, võite juhinduda silmaga - pool teelusikatäit ilma pealtnäha.
2. Valage destilleeritud vesi seebilahusega klaasi nii, et vedelikusamba kõrgus vastab seebiplaadil märgitud rasvhapete protsendile. Kui 72%, peab veesamba kõrgus olema 72 mm keeduklaasi põhjast, kuid mitte laua pinnast.
3. Valage 0,5 liitrit kraanivett anumasse ja valage sinna õrnalt segades õhukese joana seebilahust. Kõigepealt tekivad vette helbed, mullid, seejärel - püsiv valge vaht. See näitab, et kõik soolad on juba seotud.

Arvutage, mitu sentimeetrit veesammast mahutisse ülevoolanud, võite lahuse algsest kõrgusest lahusest maha arvata allesjäänud seebilahuse kõrguse:

_hn= _Tere – ho,

kus:

• _hn - ülevoolava lahuse veeru kõrgus;
• _һi - esialgse seebilahuse veesamba kõrgus;
• _ho - seebijääkide lahuse veeru kõrgus.

Iga sentimeeter lahust, mis mahutisse valatakse, vastab 2ºdH. Väärtus langeb kokku saksa kõvadusühikuga. Näiteks, 4,6 sentimeetrit on valatud keeduklaasist, mis vastab 9.2 dH.

Saadud tulemuste teisendamiseks mg-ekvivalendiks/l saab kasutada tabelit ja a kalkulaator täpsete tulemuste saamiseks.

Täpsema tulemuse saate elektrooniliste testritega, nagu TDS-3. Need analüüsivad vee kõvadust ja happesust, näidates tulemusi ekraanil RRM või pH-na. RRM-ühikud saab arvutiga teisendada ºJ-ks.

Kui soovite saada üksikasjalikku analüüsi kaevu või puurkaevu veest, saate seda teha komplekti "Well-1" abil.

Teine lihtne ja odav viis vee kvaliteedi määramiseks - testribad.

Vee mõju

Inimkeha kohta

Praeguseks puuduvad tõsised uuringud, mis kinnitaksid kõva vee kahjulikku mõju elusorganismile. Kuid on teada, et pikaajaline suurenenud kõvadusega vee tarbimine aitab kaasa urolitiasi tekkimisele. Organismil ei ole aega liigsete mikroelementide kõrvaldamiseks, mis viib uriinikivide, neerukivide ja ladestuste tekkimiseni liigestes.

Vee kvaliteet on ka hügieeniliselt oluline. Seep, mis reageerib kaltsiumi- ja magneesiumsooladega, hävitab naha kaitsva kihi, põhjustades ärritust või allergiat. Juuksed muutuvad kuivaks ja hapraks.

Samal ajal on kaltsium ja magneesium inimese jaoks olulised mikroelemendid:

• Kaltsiumi päevakogus on 1000 mg;
• magneesium - 400 mg.

Nende elementide puudus võib põhjustada organismis tõsiseid häireid. WHO uuringute kohaselt on täheldatud, et liiga pehme vee tarbimine põhjustab soolade väljapoole imbumist organismist ja vee-soola tasakaalu muutusi. Piirkondades, kus kasutatakse pehmet vett:

• südame-veresoonkonna haiguste arvu suurenemine;
• laste luumurdude arvu suurenemine ja vastsündinute kehakaalu vähenemine.

WHO viitab sellele, et soolade olemasolu vees tuleks pidada organismi normaalse elutegevuse eelduseks.

Tehnika kohta

Kõvasoolad põhjustavad palju probleeme seoses kodumasinate ja tööstuslike seadmete kasutamisega:

Liiga pehme vesi mõjub negatiivselt seadmetele, suurendades madala leelisuse tõttu torude korrosiooniohtu. Seetõttu on vaja säilitada vee ja soola koostise õige tasakaal.

Vee pehmendamise meetodid

Kõvaduse vähendamiseks on erinevaid viise. Valik sõltub vee algsest kvaliteedist, kasutusotstarbest ja -tingimustest.

Termiline meetod

Keetmine on kõige lihtsam ja odavam viis karbonaatkareduse kõrvaldamiseks. See sobib väikeste veekoguste puhul, mida kasutatakse majapidamises. Siiski ei kõrvalda see meetod kõiki kõvasoolasid ja nõud tuleb katlakivist vabastada.

Filtreerimine

Mitte väga kaua aega tagasi kujutas veepehmendusfilter endast muljetavaldavat paigaldust. Kaasaegne tehnoloogia ja materjalid on võimaldanud luua kompaktseid puhastussüsteeme, mis annavad vett pehmeks ja sobivad hõlpsasti köögi valamu alla. Vahetatavad filtrikassetid eemaldavad lisaks vee pehmendamisele ka lõhnad ja lisandid. Filtrite õige valik ja õigeaegne vahetus tagavad kvaliteetse veepuhastuse veevarustusest, kaevust või puurkaevust. Üheks kaasaegseks kompleksseks süsteemiks on filtrid "Barrier".

Keemilised meetodid

Kõvasoolade sadestamiseks lisatakse veele spetsiaalseid reagente - kustutatud lubja, sooda, polüfosfaadid. Meetod on tõhus tööstuslikuks kasutamiseks. Selle peamine puudus on vajadus jäätmete edasise kasutamise järele. Vesi pärast sellist töötlemist ei sobi toiduks.

Ioonivahetus

Filtreerimine ioonvahetusvaikude abil on tööstuses edukalt kasutusel. Põhimõte põhineb leelismuldmetallide katioonide asendamisel naatrium- ja vesinikioonidega peeneteralise täitematerjaliga kolonnis. Kasutatud vaigu regenereerimiseks kasutatakse keedusoola lahust. Kui vee kareduse tase muutub, tuleb seadistusi käsitsi reguleerida.

Füüsilised meetodid

Need meetodid põhinevad elektrodialüüsi, ultraheli toime, elektromagnetiliste impulsside protsessidel. Kõvasoolad viiakse muundatud olekusse, kus nad ei kristalliseeru tahkeks sademeteks, vaid moodustavad ebastabiilseid ühendeid. Ultraheli- ja elektromagnetlainete kasutamine soodustab täiendavalt juba olemasoleva katlakivi eraldumist.

Membraanmeetod

Sellel puhastusmeetodil on teine nimi - pöördosmoos. Kõrge rõhu all olev vesi läbib mikroskoopiliste rakkudega filtri ja puhastatakse täielikult keemilistest lisanditest, hõljuvatest osakestest ja bakteritest. Saadud vee kvaliteet on lähedane destilleeritud veele. Selle kasutamiseks on vaja täiendavat mineraliseerimist. Meetodi puuduseks on selle kõrge hind.

Alumine rida

Vee kvaliteedi hindamisel on oluline arvestada mitte ainult vee kõvaduse ja katlakivi tekkimise tõenäosuse, vaid ka söövitavuse tasemega. Nõuetekohane hindamine võimaldab valida tõhusaid meetmeid veepuhastuseks.