Общая жесткость воды

 

Вымораживание снижает общую жесткость воды на 70-80%

Выбрать правильно лучший метод устранения излишней жесткости воды можно только тогда, когда понятна суть соответствующих процессов, химических и физических. Слишком расплывчатые определения и некорректные формулировки, к сожалению, встречаются часто. Именно поэтому надо точно выяснить сначала, что же такое общая жесткость воды, а лишь потом заниматься поисками самых эффективных способов борьбы с жесткостью и другими проявлениями, характерными для подобного состояния жидкости.

 

Общая жесткость воды: основные понятия

 

Несмотря на то, что такое словосочетание используются часто, не все точно знают, что именно оно обозначает. Исправим эту ситуацию с помощью точной формулировки. Фактически она определяет количество катионов магния и кальция (Mg2+ и Ca2+).

Данные названия связаны с присутствием в воде иных примесей, а также теми реакциями, которые происходят в процессе кипячения. Если в жидкости присутствуют анионы HCO3-(карбонатные и бикарбонатные соединения), то они вступают в реакцию с катионами. Когда мы возьмем для рассмотрения Ca2+, то в результате образуется CaCO3. Именно этот карбонат и является тем плохо растворимым осадком, который и образует накипь вместе с иными примесями. Помимо того, образуется вода (H2O) и углекислый газ (СО2). Подобные процессы происходят и с катионами магния (Mg2+).

Если в воде присутствуют анионы хлоридов и сульфатов, то при кипячении подобные реакции не происходят. Таким образом, соли не могут быть выделены в данном случае в виде осадка, а жесткость называется постоянной.

 

Химические реакции и их применение

 

Если общая жесткость воды высока, то кристаллизация солей происходит достаточно интенсивно. Накипь в виде нерастворимого слоя покрывает поверхности нагревательных элементов. Чтобы удалить ее, можно использовать кислоту. При ее добавлении карбонатные образования распадаются, но в данном случае надо учитывать некоторые побочные эффекты.

Достаточно часто предлагается использование в быту лимонной, или уксусной кислот. Они являются слабыми, и для получения нужного эффекта очистки водопроводной воды потребуется длительное их применение с постоянным нагревом. Чтобы процесс разложения был достаточно быстрым, используют соляную кислоту. Для работы со слоем накипи более 1,5 мм специалисты предлагают работать с концентрацией не менее 6%. Однако такой раствор действует не только на накипь, но и на металлические элементы конструкции, стенки посуды и техники, резиновые прокладки и уплотнители. Эти детали также могут быть разрушены и повреждены, поэтому в состав смеси добавляются различные ингибиторы, например, формалин. После завершения всего процесса осуществляется тщательная промывка.

Как видите, удаление накипи с использованием химических средств небезопасно. Именно поэтому, лучше не рисковать, а вызывать на дом грамотных специалистов из профильной организации, если планируется работа со сложными устройствам: газовыми котлами, системами отопления. Можно попробовать, конечно, произвести серию экспериментов с утюгом, но даже и в этом, простейшем случае следует соблюдать определенные правила, чтобы не нанести вреда здоровью.

Понятно, что гораздо разумнее сделать так, чтобы общая жесткость воды была снижена или вовсе устранена. Для этого можно использовать гашеную известь (CaOH2). В ходе химических реакций образуются следующие осадки: 2CaCO3, CaCO3, Mg(OH2). Все они нерастворимы в воде, поэтому могут быть впоследствии отфильтрованы и удалены. Подобный результат можно получить, если добавить в воду ортофосфат натрия. Другое дело, если вы владелец собственного коттеджа или частного дома. там химические реагенты совсем вам не помогут. Разумнее купить и установить умягчитель воды для коттеджа безреагентного типа.

Эти методики также требуют профессионального подхода. Точное дозирование реагентов и поддержание заданного режима температур. Тщательная фильтрация жидкости и поддержание здорового состояния атмосферы в рабочих помещениях. Все это возможно сделать правильно только в производственных условиях, поэтому в быту применяются иные технологии.

 

Общая жесткость воды и простые решения

 

Если мы вспомним о самом определении данного понятия, то особые методики изобретать не потребуется:

  • Кипячение. С его помощью можно активировать описанные выше химические процессы и избавиться от временной жесткости;
  • Дистилляция. Если использовать соответствующий аппарат, то все примести, в том числе и соли жесткости будут удалены;
  • Вымораживание. Эту методику уменьшения жесткости воды следует использовать грамотно, в несколько этапов. Не будем описывать ее полностью, но отметим, что нужный результат можно получить, если не завершать процесс преобразования воды до конца. На определенной стадии его надо остановить, слить жидкость с примесями. После этого следует растопить лед;
  • Тонкая фильтрация. Данную технологию также надо упомянуть, хотя простой она является только для понимания. Она используется в установках обратного осмоса, в которых через полупроницаемую мембрану могут проникнуть только молекулы воды.

Формула общей жесткости воды

Увы, но приходится констатировать, что и «простота» не способна решить те проблемы, с которыми связана повышенная общая жесткость воды. Все перечисленные выше методики являются излишне дорогими. Они сопровождаются повышенным расходом энергии, занимают много времени. Только обратный осмос используется в быту успешно, но и он не подойдет для создания большого количества очищенной воды, которая используется в дальнейшем для технических целей, стирки, мойки и других.

 

Ионный обмен

 

Общая жесткость воды может быть снижена, если заменить присутствующие в ней ионы Mg2+ и Ca2+ на Na+. Этот процесс используется в специальных версиях сменных картриджей, но для получения хорошей производительности, достаточной для принятия душа, понадобится монтаж специальной установки с одним или несколькими баками, в которые засыпается катионит, ионообменная смола.

Отметим некоторые недостатки данной методики:

  • После прохождения потока исходной жидкости через злой засыпки образуется гидрокарбонат натрия, который в свою очередь при поступлении в теплообменник котла после ряда химических реакций превращается в гидроксид натрия. Это вещество не объединяется в виде накипи, нон оно вполне способно выступить в качестве инициатора развития щелочной коррозии;
  • Главным преимуществом ионообменного метода умягчения воды является возможность регенерации смолы. Надо учитывать, что данный процесс будет выполняться грамотно только при пропускании достаточно большого количества раствора NaCl (поваренной соли) c концентрацией от 6 до 10%. Расход его будет большим, ведь по мере прохождения его вглубь засыпки будет повышаться соответственно содержание ионов кальция и магния;
  • Прямая подача раствора недостаточно эффективна, а при использовании противотока надо будет не допустить ненужного перемешивания слоев катионита, что приводит к усложнению конструкции устройства в целом.

 

Магнитное поле и его возможности

 

Общая жесткость воды может остаться прежней, но никакой накипи не образуется. Это произойдет, если использовать преимущества магнитного преобразования жидкости. Данный процесс никак не изменит химического состава воды. Тем не менее, при поступлении ее в область нагрева процесс кристаллизации будет объемным, с образованием взвеси, которая не соединяется в плотные образования. Такая технология по многим параметрам превосходит методики, о которых мы рассказали выше.