Жесткая и мягкая вода: умягчители и кондиционеры воды
Обычно вода характеризуется как жесткая или мягкая.
Эта классификация основывается на содержании в воде примесей и обозначается количеством ионов водорода (кислотных) или гидроксильных ионов (щелочных), содержащихся в образце воды.
Эта характеристика известна под названием «показатель концентрации водородных ионов» (значение pH, водородный показатель, отрицательный логарифм концентрации водородных ионов):
«Жёсткая» вода — исторически: ткань, постиранная с использованием мыла на основе жирных кислот в жёсткой воде — более жёсткая на ощупь. В РФ единица жесткости воды (°Ж) регламентирована ГОСТ 31865-2012.
Величина 1 °Ж соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 7г его миллимоля на литр (1 °Ж = 1 мг-экв/л). В разных странах использовались (иногда используются до сих пор) различные внесистемные единицы — градусы жёсткости.
По классификации РФ: мягкая вода — <2 °Ж, вода средней жесткости — 2-10 °Ж, жесткая вода — >10 °Ж.
Содержание
Значение pH для воды
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
мягкая (кислотная) —————————————————————————-► (щелочная) жесткая
нейтральная
Жесткая вода содержит карбонат кальция и/или сернокислый кальций и магний (сульфаты) — что в той или иной форме представляет собой известняк, чего мягкая вода не содержит. Этот известняк растворен в воде, так как вода является природным растворителем. Далее жесткость воды может классифицироваться следующим образом:
- постоянно жесткая (содержит такие примеси, как сульфат кальция или магния)
- временно жесткая (содержит такие примеси, как карбонат кальция).
Известняк в постоянно жесткой воде удалить нельзя без обработки по умягчению воды. Однако временная жесткость воды образуется, когда дождевая вода попадает на карбонат кальция (углекислый кальций). Строго говоря, временная (карбонатная) жёсткость обусловлена гидрокарбонатами кальция и магния Са(НСО3)2; Mg(HCO3)2, а постоянная (некарбонатная) жёсткость — присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды, в основном сульфатов и хлоридов Са и Mg (CaS04, СаС12, MgSO4, MgCl2.
Это другая форма известняка, и она растворяется, только если вода также содержит углекислоту, попадающую в нее при выпадении дождя.
Кипячение воды может удалить временную жесткость, поскольку углекислота выходит из воды, но кипячение не влияет на постоянную жесткость.
С другой стороны, мягкая вода не содержит растворенного известняка. Она более кислотная, или агрессивная, как растворитель, и быстро разрушает металлы, особенно свинец, использованный в сантехнике.
Мягкая вода ощущается по-другому, чем жесткая, и в ней приятнее стирать; при использовании мыла в ней гораздо легче получить пену, а на выполаскивание мыла уходит больше времени. Для жесткой воды также характерен налет, который образуется на поверхности и вокруг сантехники, а также на кранах и на унитазе.
Известковый налет
Известковые отложения в виде налета можно видеть на выпускных отверстиях кранов как холодной, так и горячей воды в районах с жесткой водой. Кратко говоря, он образуется из-за временной жесткости воды. Однако здесь не помешает более подробное объяснение.
Когда идет дождь, вода, падающая с неба, обогащается углекислым газом — углекислотой (С02), захватывая ее внутрь молекулярной структуры.
Эта вода попадает на землю и просачивается сквозь грунт в реки и водохранилища. Если на этом пути она протекает через известняк, то углекислота (С02), содержащаяся в воде, заставляет известняк растворяться, и, как результат, вода переносит известняк.
Когда углекислый газ выходит из воды, например, при быстрых встряхивающих движениях или при нагреве воды выше 60 °С, известняк не остается в растворенном состоянии, так как это обеспечивало именно присутствие С02.
Следовательно, известняк выходит из воды и собирается внутри системы в виде твердого известняка (известковый/известняковый налет, или «накипь»). Его можно видеть на кранах, потому что на них остается вода, выходящая из излива, и при испарении этой оставшейся воды появляются твердые известковые отложения.
Известковые отложения могут накапливаться (незаметно) внутри ваших труб, вокруг нагревательных элементов и змеевиков теплообменников, что становится в конечном итоге причиной повреждений и изменения времени нагрева.
Они могут сильно уменьшать количество пропускаемой воды через те трубы, где образовались такие отложения.
Для предупреждения этого важно хранить воду при температуре не выше 60 °С, поскольку при более высоких температурах СО2 активнее уходит из воды.
Умягчители воды и кондиционеры для воды
Предотвратить образование известковых отложений можно с помощью умягчителей и кондиционеров для воды.
Умягчители воды
Умягчитель воды это устройство, предназначенное для удаления из воды всех ионов кальция и магния.
Принцип в том, что вода проходит через слой особого химиката под названием цеолит или очень маленьких пластиковых частиц, покрытых ионами натрия, и в результате из воды удаляются кальций и магний. Однако в конечном итоге цеолитовый слой вырабатывается и перестает умягчать воду.
Тогда пора «подзарядить» материал слоя ионами натрия. Это делают, пропуская через умягчитель солевой раствор (хлорид натрия), для того чтобы заместить весь кальций и магний и зарядить его ионами натрия.
Процесс регенерации вымывает все нежелательные примеси в канализацию.
Он завершается автоматически по расписанию в ранние утренние часы; в этот период не происходит никакого умягчения воды, и если открыть кран, то пойдет жесткая вода.
Умягчитель воды — единственный прибор, который удаляет из воды кальций и магний.
Кондиционеры для воды
Это не умягчитель воды, а прибор, который переупорядочивает маленькие растворенные частицы известняка (соли кальция), образующие водную суспензию, так, чтобы препятствовать их объединению в видимые известковые отложения.
Если посмотреть на необработанную жесткую воду в микроскоп, то соли кальция будут выглядеть похожими на звездочки.
Именно эти зазубренные кромки позволяют им соединяться. Кондиционер имеет целью убрать эту зазубренную форму, чтобы частицы не могли связываться вместе, а вместо этого просто проходили бы по системе.
Есть два основных типа кондиционеров для воды.
Первый — это химические кондиционеры, использующие кристаллы, которые растворяются в воде и присоединяются к солям в форме звездочек, прикрепляясь к впадинам и зазубренным кромкам и скругляя тем самым острые углы.
Во втором типе кондиционеров через поток воды пропускается малый электрический ток в несколько миллиампер.
Этот ток меняет форму солей кальция на более гладкую и округлую. Такой ток часто создается с помощью магнита, хотя могут использоваться и другие методы.
Ключевой момент
Кондиционер для воды не умягчает воду; он просто меняет структуру солей кальция, находящихся в воде в виде суспензии, и мешает им соединяться как друг с другом, так и с поверхностью трубопровода.
Похожие записи:
(No Ratings Yet)
Загрузка...
