Что такое жесткость

Жесткость воды что это такое

Проблемы водоподготовки в быту и на производстве решаются путем применения различных методик и специального оборудования. Ответ на вопрос, что такое жесткость в воде и как ее уменьшить до приемлемых величин - один из самых сложных и трудно решаемых даже при наличии доступных систем фильтрации. Вместе с тем высокое содержание растворимых солей негативно сказываются на состоянии здоровья человека, бытовых приборов и технологического оборудования.

Жесткость воды - это показатель качества, во многом определяющий ее физико-химические свойства и возможности применения. В предлагаемой статье рассматриваются причины этого явления, устанавливаются различия параметров жидкости в зависимости от концентрации солей. Также приводятся требования к жидкости и разбираются существующие бытовые и профессиональные методы ее умягчения.

Что такое жесткость воды

Оксид водорода (вода) - самая распространенная жидкость на земле, обладающая уникальными свойствами растворять в себе многие химические элементы и соединения. Понятие жесткости воды в определении трактуется как количественный показатель концентрации солей щелочноземельных и иных металлов. Преимущественно это соединения кальция и магния.

Термин общая жесткость воды возник в результате наблюдений за состоянием тканей после стирки. Особая структура материала, состоящего из отдельных нитей, способствует накоплению упомянутых солей металлов. При большом их содержании ткань, становится жесткой и грубой. Позже было замечено, что высокая концентрация таких соединений существенно снижает эффективность моющих средств.

Жесткость воды - это соли кальция и магния, образующие накипь на внутренних поверхностях нагревательных приборов и теплообменников. Это в свою очередь приводит к ухудшению эксплуатационных и экономических характеристик нагревательного оборудования. В отдельных случаях трубопроводы в буквальном смысле закупориваются, что делает невозможным их использование по назначению. Определить есть ли в воде жесткость можно даже в домашних условиях!

Основные причины образования жесткости воды

Фактически эта жидкость является универсальным растворителем, который при контакте с почвой и минералами насыщается содержащимися в ней веществами и химическими соединениями. Отвечая на вопрос о жесткости воды, и чем она обусловлена, необходимо выделить основные источники солей щелочноземельных металлов:

Для подземных источников - это пласты известняка, сквозь которые просачивается жидкость.
Для открытых водоемов и приповерхностных слоев - это геологические породы: природный гипс, доломит и другие.
Ионы кальция и магния насыщают воду в результате химических реакции диоксида углерода и некоторых минералов.
Микробиологические процессы в грунтах и на сельскохозяйственных угодьях в районах водосбора.

Помимо естественных причин повышенное содержание ионов жесткости в воды обусловлено также и техногенными. В составе стоков промышленных, строительных и коммунальных предприятий имеется большое количество примесей. В результате происходит вторичное загрязнение водоемов и водоносных слоев.

Естественные процессы химического выветривания горных пород и техногенные факторы определяют параметры жесткости воды питьевой или технической. Эти показатели неодинаковы для различных источников и постоянно изменяются:

Повышаются в результате испарения влаги с открытых поверхностей водоемов.
Снижаются при выпадении атмосферных осадков, таянии льдов и снега.

Значительное содержание извести в воде - это жесткость преимущественно естественного происхождения, характерная для подземных источников, в том числе и для артезианских скважин. Минерал вымывается из геологических пластов потоками жидкости при просачивании вглубь земной коры. Затем этот раствор через родники и ключи пополняет водный баланс открытых источников.

Происходит постоянный кругооборот, и жесткость воды в некоторой степени зависит от времени года. Весной в ходе таяния снегов и активных осадков он существенно уменьшается в другие периоды и, особенно при засухах - увеличивается.

Виды жесткости воды

Уровень содержания солей и их состав для разных источников водоснабжения как открытых, так и закрытых различаются и существенно. Возникает закономерный вопрос, а какова жесткость воды, и какой она может быть в зависимости от происхождения. Существует классификация по уровню насыщенности химическими веществами и соединениями, для удобства сведенная в таблицу:

Приведенная шкала наглядно показывает уровни жесткости воды, и в чем она измеряется в системах, принятых в разных государствах. Данная классификация отображает методические подходы к определению означенного показателя в соответствии с нормативными документами следующих стран:

Россия. Государственный стандарт.
Германия. Институт стандартизации - DIN.
США. Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки - USERA.

Упомянутый градус жесткости воды - это единица измерения, принятая в западных странах. Этот показатель соответствует следующим значениям:

В Германии (°dH). Одна часть CaO или 0,719 части MgO на 100 тыс. частей воды.
В Британии (°e). 1 гран CaCO₃ на один галлон жидкости.
В США (ppm) и Франции (°TH). Одна часть CaCO₃ на 100 тыс. частей воды.

При сравнительно невысоком уровне жесткости воды содержание ионов кальция в ней может достигать 70-80%, в тоже время насыщенность ионами магния редко превышает 50-60%. При увеличении уровня минерализации картина резко меняется: концентрация первых сильно уменьшается и редко доходит до 1 г/л; содержание же ионов магния часто превышает показатель 10 г/л. Такое соотношение особенно характерно для соленых озер, не имеющих стока.

Классификация вод осуществляется не только по уровню жесткости, но и с учетом ее гидрохимического состава. По данному признаку различают следующие разновидности:

Общая.
Временная (карбонатная).
Постоянная (не карбонатная).

Для каждого типа характерно определенное соотношение содержания солей кальция, магния и других. Соответственно методы уменьшения жесткости воды зависят от ее вида, и состав оборудования для конкретного случая определяется с учетом реальных показателей. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Общая жесткость воды

Исследуемый показатель в значительной мере зависит от гидрохимического состава жидкости и уровня насыщения солями кальция и магния. Общая жесткость - это свойство воды, определяемое суммарным содержанием гидрокарбонатов и других соединений названных элементов. Данная характеристика имеет две составляющие:

Карбонатная (временная). Связана с наличием в жидкости гидрокарбонатов кальция (Ca²⁺) и магния (Mg²⁺), которые при нагревании и кипячении образуют CaCO₃ и Mg(OH)₂ с выделением углекислого газа (CO₂).
Некарбонатная (постоянная). Определяется присутствием фосфатов, хлоридов, сульфатов, силикатов и нитратов этих щелочноземельных металлов.

Перечисленные соли, определяющие общую жесткость воды, при кипячении не разлагаются и их удаление из жидкости требует иных методов. Для численного выражения этого показателя используют специальную физическую единицу 1 ммоль-экв./л, которая соответствует содержанию 20,04 мг/л катионов кальция либо 12,16 мг/л катионов магния.

Общая жесткость подземных вод (в некоторых регионах), а также морских и океанских может достигать 80 и даже 100 ммоль-экв/л, что делает их непригодными для использования. В тоже время в реках и озерах, находящихся в таежных районах данный показатель находится на уровне от 0,1 до 0,2 ммоль-экв/л. Такой водой практически невозможно смыть мыльный раствор.

Временная жесткость (карбонатная)

Природная вода содержит значительное количество катионов щелочноземельных металлов. Временная (магниевая и кальциевая) жесткость воды - это показатель присутствия в жидкости гидрокарбонатов названных химических элементов. При нагревании растворимость этих соединений (при уровне pH превышающем 8,3 единицы) существенно уменьшается, и они переходят в следующие формы:

осадок хлопьевидный;
беловатая пленка на поверхности;
кристаллическая накипь.

Временная жесткость воды по кальцию и магнию при этом полностью устраняется - отсюда собственно и название. Помимо кипячения уменьшить означенный показатель возможно используя ионообменные методы и технологии обратного осмоса.

Постоянная жесткость (некарбонатная) воды

Помимо гидрокарбонатов кальция и магния в источниках водоснабжения присутствуют в значительных количествах соли азотной, серной и соляной кислоты. Под некарбонатной жесткостью воды подразумевается суммарное содержание этих химических соединений. Последние при нагревании остаются в растворенном состоянии и не выпадают в осадок.

Некарбонатная жесткость воды именно поэтому и называется постоянной, а для ее устранения необходимо специальное оборудование. Существенно уменьшить концентрацию этих растворимых соединений возможно при использовании ионообменных технологий и деминерализации. Особенно высока эффективность у современных систем умягчения.

Действующие нормативы жесткости воды

Нормы жесткости, характеризующие качество источников водоснабжения, регламентируются во всех развитых странах. В Российской Федерации принят ГОСТ 31954-2012, которым устанавливаются предельные значения общей жесткости воды и определяются способы ее вычисления. Этим документов утверждены два метода: комплексонометрический - основной и атомной спектрометрии - арбитражный.

Жесткость общая воды в части гигиенических норм устанавливается требованиями СанПиН 2.1.4.1075-01, утвержденным Постановление от 26.09.2001 года. Суммарный показатель содержания солей щелочноземельных металлов не должен превышать предельно-допустимых концентраций, которые определены в размере 7,0 и 10,0 мг-экв./л. Второе значение может быть установлено только по решению главного санитарного врача с учетом используемой технологии водоподготовки для конкретного населенного пункта.

Расчет жесткости воды

При определении общей жесткости воды допускается применение вычислительных методов. Этот показатель измеряется в ммоль/дм³ или моль/м³ и описывается следующей формулой:

Ж_О = [Ca²⁺] + [Mg²⁺] = Ж_К + Ж_НК;

Данное уравнение позволяет вычислить среднюю жесткость воды, в ней приняты следующие обозначения:

Ж_О - общая.

Ж_К - карбонатная (временная).

Ж_НК - некарбонатная (постоянная).

Для того чтобы рассчитать общую жесткость воды необходимо знать молярную масса катионов кальция и магния, а также анионов сернистой кислоты. Результаты вычислений могут быть использованы для определения наиболее подходящего метода ее очистки. Подобные расчеты проводятся специалистами профильных лабораторий на основании опытных данных.

Методы определения уровня жесткости воды

Как определить жесткость воды? Точная оценка количественных параметров содержания солей производится специализированными лабораториями. В соответствии с ГОСТ 31954-2012 общая жесткость воды определяется комплексонометрическим методом в такой последовательности:

Проба разделяется на две равные части.
В химическую колбу наливают 100 мл исследуемой воды, добавляют к нему 5 мл буферного раствора и сухой индикаторной смеси в количестве 0,06-0,10 г. Получившийся состав титруется трилоном Б.
Аналогичные действия выполняются в отношении второй части пробы в другой лабораторной посуде. Добавление трилона Б осуществляется в два приема: сначала - на 0,5 см3 меньше, чем при исследовании первого образца. После тщательного перемешивания вводится остаток.

Обработка результатов, полученных с использованием описанного метода определения общей жесткости воды, выполняется по следующей формуле:

Ж = M•K•Vтp/Vnp,

где M - коэффициент пересчета;

K - коэффициент поправочный;

Vтp - объем трилона Б, использованного для титрования;

Vnp - количество исследуемой воды из пробы.

Результат испытаний согласно данному методу определения общей жесткости в питьевой воде, а также технической, вычисляется как среднеарифметическое от двух полученных значений. Это позволяет минимизировать погрешность расчетов.

Бытовые способы умягчения воды

Высокая соленость и жесткость воды, используемой в пищу и в хозяйственно-бытовых целях, может принести вред здоровью и привести к выходу из строя бытовой техники. В домашних условиях уменьшить этот показатель можно путем термической и химической обработки исходной жидкости.

Устранимая жесткость воды - карбонатная (временная) снижается при длительном кипячении. В процессе нагрева гидрокарбонатные соединения кальция и магния распадаются и переходят в твердое состояние. Они образуют накипь на стенках посуды, хлопьевидный осадок и поверхностный налет. Последние легко удаляются фильтрованием или отстаиванием.

Химическая обработка в целях снижения жесткости исходной воды выполняется при помощи извести и соды. Первый реагент обеспечивает умягчение жидкости с незначительным содержанием некарбонатных и высокой насыщенностью карбонатными соединениями. Для повышения эффективности данного метода дополнительно применяются реагенты коагулянты.

Комбинирование извести и пищевой соды позволяет уменьшить общую жесткость речной или колодезной воды до значений 1,4-1,8 мг экв./л. Химическая обработка обеспечивает улучшение качества жидкости по данному показателю, но требует очень точной дозировки реагентов. Кроме того она непригодна для приготовления пищи и питья.

Профессиональные методы снижения жесткости воды

Качественное умягчение исходной воды до требуемого уровня возможно только при использовании специального оборудования - фильтров от жесткости воды. Довести показатели жесткости до соответствия требованиям упомянутого СанПиН и "ГОСТ вода питьевая" позволяют следующие технические устройства:

Фильтры умягчения.
Ионообменные фильтры.
Системы обратного осмоса.

При выборе установки для снижения жесткости воды, прибором для ее определения устанавливают точный гидрохимический состав и количественное содержание солей. Оборудование подбирается по результатам испытаний и с учетом требований заказчика к качеству обработанной воды.

Фильтры умягчения

Процесс уменьшения общей жесткости воды должен быть достаточно эффективным и недорогим. В настоящее время основным способом умягчения является метод натрий-катионирования (фильтры умягчения), который применяется и в быту, и в промышленных масштабах. Поток воды пропускается через ионообменные колонны, где происходит замещение кальция и магния катионами натрия. На поверхности полимерных смол происходят следующие химические реакции:

Ca²⁺ + 2RNa = 2Na⁺ + R₂Ca

Mg²⁺ + 2RNa = 2Na⁺ + R₂Mg

В результате общая жесткость доводится до уровня питьевой воды по ГОСТу, что делает возможным ее применение для приготовления пищи и хозяйственно-бытовых нужд.

Такие фильтрующие колонны применяются в составе многоступенчатых систем, в которых вода сначала очищается от механических примесей и железа. Это позволяет повысить ресурс основных картриджей, который естественным образом уменьшается в процессе расходования ионов натрия и накопления ионов жесткости. Для восстановления свойств ионообменных смол в системе предусмотрены баки с раствором поваренной соли, клапаны и блоки управления.

Когда датчик фиксирует повышение жесткости воды в ppm, подача ее перекрывается и производится обратная промывка содержимого колонны солевым раствором. После восстановления характеристик полимерных гранул, подача реагента прекращается. Открывается клапан и возобновляется процесс умягчения.

Управление работой такого фильтра, обеспечивающего уменьшение общей жесткости природной воды, в зависимости от комплектности осуществляется в автоматическом или в ручном режиме. В первом варианте используются электронные датчики и электроклапаны. Во втором случае переключение установки в режим регенерации выполняется человеком по истечении определенного периода времени.

Ионообменные фильтры

Данный метод умягчения по принципу действия в значительной мере аналогичен описанному выше. Замещение ионов, обуславливающих жесткость воды, в них происходит с помощью многокомпонентных смол типа Ecomix или Ecotar. В состав этих фильтрующих загрузок входят следующие материалы:

Смола инертная обеспечивает обезжелезивание воды.
FerroSorb удаляет соединения железа и марганца.
HumiSorb нейтрализация органических примесей.
Смола ионообменная для умягчения воды.
Песок кварцевый в виде подложки, обеспечивающей равномерное распределение потоков жидкости.

Применение многокомпонентных составов для фильтрующих установок позволяет снизить общую жесткость воды за счет реакции замещения катионов кальция и магния. Данная технология более универсальна в сравнении с фильтрами умягчения, однако и менее эффективна. При этом финансовые затраты на ее приобретение и содержание выше нежели у специализированных элементов.

Обратный осмос

Использование полупроницаемых мембран обеспечивает высочайший уровень очистки жидкости от всех видов примесей. В современных системах обратного осмоса показатели общей жесткости воды после кондиционирования на мембранах типа DRO-4040 или DRO-8040 снижаются более чем на порядок. Такие установки применяются для опреснения соленых воды (океанских, морских, озерных и подземных).

Мембраны имеют пористую структур, пропускающую только молекулы воды и задерживающую соединения кальция и магния (гидрокарбонатные и соли кислот). В результате происходит снижение общей жесткости воды до значений, делающих возможным ее применение в фармацевтике и микроэлектронике. Пермеат практически не содержит микроэлементов и нуждается в минерализации для питья и приготовления пищи.

Такие показатели, существенно превосходящие ГОСТ для питьевой воды по общей жесткости, явно избыточны. С учетом высоких начальных затрат на приобретение, монтаж и последующее обслуживание использовать установки обратного осмоса в быту экономически невыгодно. Гораздо эффективнее для таких целей применять традиционные фильтры умягчения.

Что такое общая жесткость воды

Получив представление о жесткости воды, и как она влияет на организм, а также на бытовую технику и другое оборудование, приходим к выводу о необходимости ее нормализации. Кустарные методы (кипячение или химобработка) не обеспечивают надлежащего качества воды. Кардинальное решение проблемы возможно только при использовании современных фильтрационных установок.

Компания Diasel Enginereeng предлагает высокоэффективные системы водоподготовки: фильтры умягчения и ионообменные, а также обратноосмотические. Мы предоставляем полный комплекс услуг по проектированию установок, подбору, монтажу и запуску оборудования. Наши специалисты обеспечивают их сервисное и гарантийное обслуживание. Перейти в раздел "Контакты".

жёсткость — Викисловарь

Морфологические и синтаксические свойства[править]

падеж	ед. ч.	мн. ч.
Им.	жёсткость	жёсткости
Р.	жёсткости	жёсткостей
Д.	жёсткости	жёсткостям
В.	жёсткость	жёсткости
Тв.	жёсткостью	жёсткостями
Пр.	жёсткости	жёсткостях

жёст-кость

Существительное, неодушевлённое, женский род, 3-е склонение (тип склонения 8a по классификации А. А. Зализняка).

Корень: -жёстк-; суффикс: -ость ^{[Тихонов, 1996]}.

Произношение[править]

Семантические свойства[править]

Значение[править]

физ. способность тела или конструкции сопротивляться образованию деформации ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
перен. убеждённость человека в своей правоте; нежелание изменить своё мнение ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
перен. целеустремлённость; отсутствие поблажек ◆ Сейчас необходимы прежде всего жёсткость в отношении к преступникам и разного рода специальные мероприятия — перекрытие каналов финансирования терроризма, борьба с той идеологией, которая его подпитывает, пресечение международных контактов террористов. Сергей Кредов, Андрей Шаров, «Смертниц взорвали?», 2003.05.15 г. // «Российская газета"» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)
хим. совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
спец., о погодных условиях условная мера ощущений человека от совместного воздействия температуры и ветра ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
геометр. свойство подмногообразия в пространстве постоянной кривизны, заключающееся в том, что любая его изометрическая вариация является тривиальной ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).

Синонимы[править]

Антонимы[править]

мягкость

Гиперонимы[править]

Гипонимы[править]

Родственные слова[править]

Этимология[править]

Происходит от ??

Фразеологизмы и устойчивые сочетания[править]

Перевод[править]

Библиография[править]

что это такое, как определить вид общей жесткости и в чем она измеряется, таблица определения норм в единицах измерения, какой вред человеку наносит и как устранить

Сегодня мы расскажем о понятии «жесткость воды», что это такое, ее виды, в каких единицах измерения ее определяют, есть ли допустимые нормы для питья, а также чем она плоха и какой вред для человека она может нанести. С данным термином мы сталкиваемся практически ежедневно при просмотре рекламы, а также при использовании порошка или моющего средства для посудомоечной машины, при установке фильтра. Но зачастую мы не подозреваем, какой показатель именно у нас – общий по городу или индивидуальный.

Вторая распространенная проблема, когда сталкиваются с данной характеристикой, – при монтаже собственной, индивидуальной точки доступа к скважине или колодцу. Обычно требуется произвести химический анализ, чтобы определить, какая фильтрационная система необходима. И при высоком содержании примесей (кальция и магния) требуется специальное оборудование для устранения данных солей. Но если вам не подскажет это специалист, необходимо самостоятельно разобраться в теме. Давайте это и сделаем.

Жесткость воды – что это такое

Это совокупное физико-химическое свойство жидкости, которое предопределяет ее использование и возможности эксплуатации в различных условиях, питьевое качество. Согласно второму определению, это уровень содержания в водном растворе примесей – солей щелочноземельных металлов (они в мельчайших фракциях находятся в подземных слоях), магния, кальция, а также других элементов, которые полностью не растворяются. Для этого следует понять, что Н2О – это только в учебниках химии, а в жизни химический состав гораздо более разнообразен.

Как понять, что вода жесткая, и что это значит? Легко определить повышенную жесткость можно в домашних условиях обычным кипячением. Если по краям после такого теста остался белый след, который красится как меловая крошка, то, скорее всего, это кальциевые отложения.

Данное свойство очень важно с точки зрения хозяйственного значения и потребительских качеств. Особенно это значимо с двух сторон:

для здоровья потребителей при употреблении в качестве напитка, а также при использовании в гигиенических процедурах, ведь волосы после мытья такой водой могут стать безжизненными и сухими, а кожа грубой;
для долговечности работы нагревательных элементов в стиральной и посудомоечной машинах (ТЭНы), чайниках и иных нагревателях – на них образуется накипь и они быстро выходят из строя.

Также это оказывает негативное воздействие на качество стирки, поскольку химические элементы препятствуют протеканию нормальной реакции стирального порошка, он может слабо вспениваться или недостаточно хорошо проникать в структуру ткани и избавлять ее от загрязнений.

Окружающая природа, горные породы и залежи различных полезных минералов совершенно разные на каждом участке гидродобычи (это зависит от почвы, близлежащих предприятий, глубины пролегания источника), поэтому в разных водоемах и жесткость различная. Именно по этой причине перед использованием обязательно берут пробы, делают химический анализ образца на наличие вредных веществ. Угадать наверняка без этого очень сложно, но можно указать на такую закономерность – чем глубже пролегают грунтовые воды, тем они более жесткие, на поверхности они мягче, поскольку протекают через меньшее количество различных земельных слоев.

Вторая тенденция характерна для природных, естественных водоемов и связана с таянием снегов и дождями. Максимальный показатель зимой, а минимальный – весной сразу после схода льда.

Дадим еще один простой вариант определения, каких примесей больше – магния или кальция. Магниевые соли хуже растворяются, поэтому дают осадок, также они имеют горький привкус.

А теперь посмотрим на сравнительную таблицу:

Градусы dH

Характеристика воды

Жесткость в мг. х экв/л

Аналог в ppm

13 – 22

Жесткая

8 – 12

210 – 320

9 – 12

Средняя

4 – 8

140 – 210

5 – 8

Мягкая

1,4 – 4

70 – 140

Шкала жесткости воды или как определить параметр по таблице

Сперва дадим график, согласно которому любую жидкость можно разделить на классы:

Alkaline – щелочная, она же карбонатная. Степень определяется наличием и концентрацией карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния. Особенность в том, что данные микроэлементы выпадают в осадок сразу после кипячения, поэтому такие водные растворы также называют непостоянными или временными.

Вторая часть шкалы Acidic – то есть, кислотосодержащая или некарбонатная. В ее составе не карбонаты и гидрокарбонаты, а кислотные соли на основе вышеперечисленных химических веществ. И они более устойчивые.

И есть также общая – она включает суммарное количество примесей. Чаще всего в бытовых ситуациях определяется именно последняя, то есть итоговая сумма микроэлементов. Но в ряде ситуаций имеет наибольшее значение именно одно состояние магниевых и кальциевых солей, их соединения. Если в анализе жидкости или в иной ситуации вы видите такую шкалу, то можно ориентироваться по цветам и картинке выше. То есть от 0 до 7 вы имеете дело с кислотными солями, а с 7 до 14 – с гидрокарбонатами.

Единицы измерения

Мы объяснили, какую воду называют жесткой, чем обусловлена общая жесткость и какие виды различают, теперь обсудим, в чем измеряется показатель и что на него влияет.

К сожалению, нет мирового стандарта, поэтому, используя аппаратуру европейского изготовления, будьте готовы к непонятным на первый взгляд обозначениям. Российскими учеными были установлены следующие единицы – моль на кубический метр. А перед этим ставится число, которое соответствует значению перевоплощения в миллиграммы на литр. А что можно встретить еще:

d° или dH – придумали в Германии, но применяют на всей территории Запада;
f° – пишут во Франции;
ppm CaCO3 – используют в США.

Жесткость: виды

По количеству примесей можно разделить воду на:

Мягкую. Она соответствует небольшой доли микроэлементов в составе. Получить ее можно после многочисленной обработки – специальной фильтрации, перегонки или многоразового кипячения, когда из-за термального воздействия карбонаты выпадают в осадок. Наибольшая мягкость у дождевой воды. Стоит отметить, что она благотворно воздействует на кожу, волосы, а также на здоровье в целом.
Среднюю. Это самый распространенный вариант, который считается приемлемым для бытовых и промышленных нужд. Именно поэтому такого качества жидкость идет по городскому и, вероятнее всего, по частному трубопроводу. Она вполне пригодна для приготовления пищи. В большинстве открытых природных водоемов вода тоже преимущественно средней жесткости.
Жесткую. В ней либо искусственным путем растворяют примеси, либо влага проходит через такие слои почвы, что сама быстро приобретает высокую концентрацию веществ. Самым распространенным вариантом можно считать морскую воду.

Как измерить и понять, допустимая или повышенная жесткость – способы

Представляем три варианта:

Наиболее точный – заказать лабораторный анализ. Во время пристального изучения будет произведен разбор на химические вещества, поэтому справка не только покажет общий показатель, но и конкретное содержание микроэлементов – какие и в каком объеме присутствуют в образце. Необходимо делать такую экспертизу владельцам частных домов при оборудовании скважины или колодца и заказе фильтрационной системы.
Быстрый и доступный каждому. Для этого стоит приобрести тестер в виде бумажной полоски. Его нужно опустить в жидкость, подождать указанный период, а затем определить цвет индикатора. Дело в том, что на активную части нанесен реагент, который вступает в реакцию и показывает количество примесей. Минус в сложности интерпретации и достаточно неточных результатах.

Домашний химический опыт. В два одинаковых мерных стакана следует нарезать по одному грамму хозяйственного мыла 72%. Затем залейте их подогретой водой – в одну емкость дистиллированной, во вторую водопроводной. В первом бокале будет уровень 7 см. А во втором – остановитесь вливать жидкость в тот момент, когда появится мыльная пена. Затем измерьте разницу влитой влаги. Каждый 1 см раствора соответствует двум °dH.

Какая должна быть оптимальная жесткость воды – норма

Как и единиц измерения, так и стандартов для всего мира общих нет. Зато в России в 2014 году появились жесткие нормативы, закрепленные ГОСТ 31865-2012. В нормативном документе показатель указывается в градусах и обозначается как °Ж. Он соответствует одному мг-экв/л. Посмотрим на таблицу нормативов, принятых у нас и в Америке:

Качество жидкости

Границы в России, в мг-экв/л

Пределы в США, в мг-экв/л

Мягкая (Soft)

<1,2

Средняя (Moderate hardness)

От 2 до 10

От 1,2 до 2,4

Жесткая (Hard hardness)

>10

От 2,4 до 3,6

Очень жесткая (Very Hard hardness)

Нет нормы

>3,6

Как видим, российские требования гораздо более мягкие. Именно по этой причине бытовая техника, произведенная в Америке, служит гораздо меньше в контакте с нашим трубопроводом, чем у себя на родине.

Сравнивая европейские показатели, на примере Германии, мы сталкиваемся с такой же проблемой – у нас слишком гибкие рамки среднего качества. Таким образом, фактически любая водопроводная вода подходит под норматив.

Но употреблять такую жидкость попросту небезопасно, поэтому не стоит надеяться на государственные нормы, берегите здоровье своих домочадцев самостоятельно. Для этого устанавливайте системы фильтрации – обратитесь в компанию «Вода Отечества» для комплексной услуги установки фильтрационной системы на вашем участке.

Нормы для питьевой воды

Данный показатель регулирует не столько ГОСТ, сколько Всемирная Организация Здравоохранения и СанПиН. По рекомендации ВОЗ в одном литре жидкости для питья не может быть растворено более 30 мг магния и 80 мг кальция. А СанПиН 2.1.4.1074-01 предопределяет до 50 мг на магниевые отложение, кальциевые соли не регламентируются. Зато указана общая жесткость – до 7 градусов.

Влияние жесткой и мягкой воды – как отличить, рекомендации

ВОЗ утверждает, что употреблять необходимо только жидкость низкой или средней жесткости с установленными границами для примесей. Не всегда водопроводный ресурс, к сожалению, соответствует этим нормативам. Негативные последствия использования воды с повышенной жесткостью приводят к:

скорым поломкам бытовой техники – часто приходится заменять нагревательный элемент;
неисправностям инженерных систем – стенки труб постепенно разрушаются из-за образования отложений, а также засоряются;
испорченному здоровью;
мелким неприятностям – например, меняется вкус еды или качество постиранных вещей (моющий состав хуже пенится), мягкость вымытых волос.

Рекомендуем не дожидаться негативного воздействия и установить мощную систему фильтрации. Также стоит использовать не водопроводную, а специально подготовленную для питья жидкость, а при стирке или во время запуска посудомоечной машины добавлять специальные средства от накипи.

Вред для человека

Если соли поступают в чрезмерном количестве, они не успевают выводиться естественным образом и скапливаются в мочевых протоках и пузыре, почках – так начинается мочекаменная болезнь.

При умывании кожа становится более сухой, может образоваться раздражение. А на волосах появляется корочка, которая препятствует их естественному увлажнению и питанию подкожным жиром. Они становятся безжизненными.

Мясо, приготовленное в водном растворе с большим содержанием кальция, хуже усваивается организмом.

Как избавиться от жесткости воды и от чего она зависит

Если перед вами стоит вопрос что делать непосредственно с водопроводной жесткой водой, то выходов из ситуации не много:

поставить фильтр внутри квартиры, регулярно проверять систему и менять кассеты;
кипячение – стоит учесть, что данным способом можно убрать только карбонатный осадок, он останется внизу чайника или на его стенках, но если примесь в виде магниевых и кальциевых солей, способ не подходит;
заморозка – емкость следует проморозить так, чтобы на 90% образовался лед, а остальные 10% – слить, ведь именно концентрированный раствор замораживается медленнее всего.

Как повысить и понизить жесткость в аквариуме

Аквариумные рыбки – очень прихотливые создания, даже морские виды. У них всегда есть пределы, родной ареал обитания. Если вы хотите, чтобы они жили и размножались, следует воссоздать все необходимые условия.

Если нужно увеличить показатель солей, на дно можно положить известняк или мрамор, добавить хлористый кальций или магнезию.

В обратном случае придется прибегнуть к одному из вышеперечисленных трех способов. Чем больше объем резервуара, тем выгоднее будет создание фильтрационной системы.

Как избавиться от примесей в скважине

При бурении индивидуальной точки доступа к ресурсу просто необходимо делать предварительный анализ. Очень часто от этого зависит выбор расположения, а также глубина пролегания труб и насоса. Но если на участке испорченные грунтовые воды, поскольку они протекают через многочисленные солесодержащие почвенные слои, то и выбор места особенно не поможет, нужно производить фильтрацию. Обратитесь в компанию «Вода Отечества», чтобы специалисты выбрали для вас индивидуальное комплексное решение.

Методы устранения жесткости

Их несколько, все – эффективные. Выбирать следует, ориентируясь на конкретные показатели и степень эксплуатации – постоянно или сезонно.

Термоумягчение

Иными словами, это обычное кипячение. Следует немного приоткрыть крышку и ждать полного осадка примесей. Но если концентрация превышает 4 мл на литр, то способ не эффективен, поскольку испарение влаги произойдет быстрее, чем полное осаждение частиц.

Реагентное умягчение

В качестве реагентов чаще всего выступает обычная пищевая сода и известь. Они поочередно вводятся в раствор, отдельные химические элементы вступают с ними в реакцию с высвобождением Н2О и выпадают в осадок.

Катионирование

Это обессоливание с использованием катионов натрия или водорода. В первом случае это добавление обычной поваренной соли – что недорого, а также просто в утилизации продуктов регенерации.

Обратный осмос

В качестве фильтра выступает мембрана из ацетилцеллюлозы. С ее помощью достигается практически дистиллированная чистота. Такие установки небольшие, они хорошо берегут энергию. Но есть и минус – из раствора убираются практически все микроэлементы, а они важны для жизнедеятельности.

Электродиализ

Экологичный способ обессоливания. Он основывается на том, что вещества (положительные и отрицательные ионы) притягиваются к электродам под воздействием электрического заряда.

Дистилляция

Это промышленная перегонка жидкости. В ходе нагрева образуется водяной пар. Он впоследствии охлаждается и собирается как конденсат.

Вместо заключения

Мы рассказали, от чего зависит жесткость воды, чем она опасна и как ее устранить. Завершая тему, посмотрим видео:

Жесткость - это... Что такое жесткость?

Это безопасно для баллонов, тк они держатся кожухом, а жесткость лодки - залог ее нормального поведения в пороге - продольная жесткость на изгиб, жесткость на кручение.

Их диаметры 100-2000 мм, длина до 6 м (а при конвейерной сборке длина до 12 м).Для спирально-замковых воздуховодов применяют стальную холоднокатаную или оцинкованную ленту толщиной 0.5-1 мм, шириной 125-135 мм.Преимущества воздуховодов: повышенная жесткость по сравнению с прямошовными воздуховодами; неограниченная длина, что важно при строительстве крупных объектов; высокая плотность шва и хороший внешний вид.Недостаток – около 12-15% металла расходуется на образовыание фальцевого шва.Спирально-сварные воздуховоды производят из стальной горячекатаной ленты шириной 400-750 мм, толщиной 0.8-2.2 мм.Преимущества таких воздуховодов: возможность использования недифицитной стальной ленты" меньший расход металла на образование сварного шва по сравнению с прямошовными и спирально-замковыми воздуховодамиФальцевые прямоугольные воздуховоды из тонколистовой или кровельной стали не обладают достаточной жесткостью.

Впрочем, жесткость, не жесткость даже, а целенаправленность в ней была всегда - даже, и особенно, тогда, когда она убедила себя и всех окружающих, что мне надо учиться в музыкальной школе, и, чтобы разбираться в моих занятиях, сама выучила ноты и довольно успешно меня контролировала.

Как могут совмещаться в одном характере «холодная жесткость, доходящая до черствости» и «свободная веселость и доброта» Действительно, есть формы, закономерности которых исключают одновременное движение одного и того же человека в направлении жесткости и доброты.

Картерное пространство разделено ребрами жесткости с силовым оребрением и низким расположением плоскости разъема верхней половины картера с масляным поддоном на отдельные отсеки, чем достигается высокая жесткость блока.

Правилом же была полная покорность перед старшими и беспощадная жесткость - по отношению к подчиненным; на этом в войну преуспели многие.

В ноже и вилке все же должна быть какая-то жесткость и надежность, а эти гнутся от прикосновения и потому имеют странные формы.

Все же этого недостаточно, чтобы понять сложность и жесткость отношений двух сторон, питающих динамику возникновения и распада Государства.

Элементы просечного узора приобретут благодаря этому некоторую рельефность и дополнительную жесткость.

Жесткость (Жёсткий) | Что такое Жесткость (Жёсткий)

Жесткость (Жёсткий) как качество личности – способность выдвигать четкие требования и добиваться их безусловного выполнения, наказывать за малейший промах.

Жесткость – это суровость без любви. Жесткость – третья составляющая в цепочке качеств: строгость – суровость – жесткость – жестокость – садизм – изуверство. Строгость наполнена любовью и проявляется с ней одновременно. Суровость представляет способность находить равновесное состояние между любовью и верностью долгу. В жесткости осталась лишь верность установленным правилам, чувству долга. Лишившись любви, она сразу приобрела новых порочных «друзей». В обществе добродетелей ее присутствие стало неуместным, хотя время от времени она проведывает и тесно общается с группой достоинств. Словом, характер жесткости зависит от того, чьим проявленным качеством личности она является – у порочного человека она превращается в серьезный личностный недостаток, у порядочного человека – в достоинство.

Бывают в жизни ситуации, когда строгость и суровость не работают, и ничего не остается, как прибегнуть к услугам жесткости. Друг комбата, да еще и земляк, струсил во время атаки, прострелил себе руку и остался в окопе. Александр Бек в романе «Волоколамское шоссе» описывает этот эпизод. В комбате шла яростная борьба между суровостью и жесткостью, но последняя перевесила: «Я повторил команду: — По трусу, изменнику Родины, нарушителю присяги… отделение… огонь! Судите меня! Когда-то моего отца, кочевника, укусил в пустыне ядовитый паук. Отец был один среди песков, рядом не было никого, кроме верблюда. Яд этого паука смертелен. Отец вытащил нож и вырезал кусок мяса из собственного тела — там, где укусил паук. Так теперь поступил и я — ножом вырезал кусок из собственного тела. Я человек. Все человеческое кричало во мне: «Не надо, пожалей, прости!» Но я не простил. Я командир, отец. Я убивал сына, но передо мной стояли сотни сыновей. Я обязан был кровью запечатлеть в душах: изменнику нет и не будет пощады! Я хотел, чтобы каждый боец знал: если струсишь, изменишь — не будешь прощен, как бы ни хотелось простить».

Когда нужно восстановить порядок и дисциплину, немедленно пресечь непотребные действия, за дело принимается жесткость. Жесткость неуместна, если человеку были неизвестны требования, которые он обязан был выполнять, если не были оговорены возможные последствия или сами требования носят неадекватный, нереальный к выполнению характер.

Жесткость воспринимается людьми как вынужденная необходимость, если они видят, что сам человек живет по тем же правилам и следует тем же принципам, которые неукоснительно требует соблюдать от других. При таком раскладе жесткость будут уважать. В фильме «Оптимистическая трагедия» на корабль прислана командованием на должность комиссара женщина. Взбунтовавшийся матрос-насильник направляется к ней и получает пулю в живот: «Кто еще хочет комиссарского тела?» Желающих не нашлось. Прошло время, матросы убедились, что жесткость живет по тем же правилам, что и они, храбро сражается в одном строю с ними и стали ее уважать. Если человек «делает вид на Мадрид», требует от других дисциплины, а сам пьянствует и ведет разгульный образ жизни, его жесткость вызовет неподчинение и сопротивление. Иными словами, право на жесткость должно быть заработано личной ответственностью, безукоризненностью, организованностью и дисциплиной. Жесткость относительно других, начинается с жесткости в отношении самого себя. Иначе ей удачи не видать.

«Коза Ностра» возвела в принципы некоторые формы проявления жесткости: — Никогда не заставляйте ваших подчиненных делать, то в чем вы не разбираетесь или то, что вы не хотите делать. Это говорит о том, что если ты лидер, то показывай, как надо действовать на своем примере. Кто после этого сможет тебя упрекнуть? Мужчина ничто без своего слова. Твое слово должно быть как скала. Всегда выполняй свои обещания (никогда не обещай, я знаю, что твои внутренние клоуны подстегивают тебя дать обещание). Минута неверия в тебя другого человека, это минута удаления его от тебя.

Человек с проявленной жесткостью, как правило, уверен в себе и способен в одиночку сделать невероятные по своей силе и масштабности действия. Будучи прекрасным руководителем и лидером, за которым хочется идти, он однозначно приведет людей к намеченной цели. Обладая постоянством натуры, он возглавит и доведет до победного конца любое порученное ему дело.

Когда речь заходит о жесткости, перед глазами встает образ маршала победы – Г. К. Жукова. В критические для Ленинграда дни, когда никто не верил в его возможность устоять перед армадами врага, Сталин отправляет в город Жукова. Жесткость Жукова всегда проявлялась в связке с решительностью, железной волей, бескомпромиссностью и беспощадностью. Понимая, что от его действий зависит судьба страны, Жуков жестко дал понять, что мысли о сдаче города преступны. Прекратив пустословие бесконечных совещаний и заседаний, он оперативно и без промедления занялся обороной города. «С прибытием Жукова, — вспоминал Главный маршал авиации А.А. Новиков, — мы почувствовали себя как-то увереннее, спокойнее, и работа пошла веселее, четче, организованнее… И ничего, казалось бы, особенного при Жукове не случилось, просто изменился характер нашей обороны – она стала более эффективной. Возможно, то же самое сделали бы и без него. Обстановка все равно заставила бы. Но если бы произошло это позже, менее твердо и целенаправленно, без такой, как у Жукова, жесткости и смелости, и должный результат сказался бы не столь быстро, как тогда требовалось».

Жесткость командира, личным примером поднимающего бойцов в атаку, становится для них наивысшим законом. В том же «Волоколамском шоссе» комбат ведет бой за село с превосходящими силами противника: «Рядом кто-то вскрикнул, запричитал: — Ой, ой, смертушка! Ой, ой!.. Страдальческий крик дергал нервы, уносил мужество. Каждому чудилось: сейчас то же будет и со мной, сейчас и в меня попадет пуля, из тела забрызжет кровь, я закричу смертным криком. Да, от этих жутких всхлипываний содрогался и я: от живота к горлу подползал холод, лишающий сил, отнимающий волю. Я посмотрел туда, откуда неслись вскрики. Вон он, раненый, полулежит на снегу, без шапки; по лицу размазана свежая кровь; она стекает с подбородка на шинель. Какие у него страшные белые глаза: глазные орбиты расширились, белок стал необычно большим. А немцы идут… Идут уверенно, быстро, в рост, треща на ходу автоматами, которые будто снабжены длинными огненными остриями, достающими до нас, — так выглядят непрерывно вылетающие трассирующие пули. А раненый все вскрикивает. Я подбежал к нему. Увидел вблизи залитое кровью лицо, красные мокрые руки. — Ложись! Молчи! — Ой… — Молчи! Грызи тряпку, грызи шинель, если тебе больно, но молчи. И он — честный солдат – замолчал».

Петр Ковалев
Другие статьи автора: https://www.podskazki.info/karta-statej/

что это такое и чем обусловлена? Формула расчета и норма жесткости, индикаторные полоски. Какие соли обуславливают общую жесткость питьевой воды?

О жесткости воды слышал практический каждый и, скорее всего, многие уже с ней знакомы на практике. Причиной такого качества жидкости является наличие определенных солей в ее составе. Для того чтобы пользоваться в быту и на производстве качественной водой, стоит знать о способах определения и устранения ее жесткости.

Что это такое и чем обусловлена?

Общая жесткость воды – это качественная характеристика жидкости, которая характеризуется суммарным содержанием в ней солей магния и кальция. Это понятие используют во время оценки качества технической, питьевой и воды, которая используется в промышленности. Большое влияние на показатель жесткости оказывает присутствие катионов Са, в меньшей мере Mg.

Доставляя воду к потребителю в горячем или холодном виде, поставщик должен соблюдать нормативы ГОСТ, в которых описано возможные сочетания солей и их концентрация.

Людям следует пользоваться жидкостью с нормальной жесткостью или смягчать ее самостоятельно – в противном случае их здоровью может быть нанесен вред.

Наличие в воде ПДК солей обуславливает возможность ее употребления человеком в тех или иных целях. Это значит, что не только жесткая вода, которая складывается из большого объема минералов Са и Mg, но и слишком мягкая жидкость может быть небезопасной для живых организмов. Недостаток соли может стать причиной кислотно-щелочного дисбаланса в организме, а избыток способен повлечь развитие заболеваний внутренних органов.

Основными солями жесткости принято считать следующие:

нитратные, хлоридные, карбонатные и магниевые;
бикарбонатные, сульфатные, кальциевые.

На присутствие в воде промышленного и бытового использования оказывают влияние определенные факторы:

процессы, что происходят в земной коре;
пласты ископаемых, которые залегают в недрах и пропускают через себя потоки жидкости;
интенсивность растворения песчаных и каменистых пород;
смена сезонов года.

Расчет

Точные данные жесткости воды можно посчитать в процессе проведения проб и анализа индикаторных полосок на специальных приспособлениях. Международными единицами измерения данного показателя принято считать моль/м3, градус жесткости°Ж = мг-экв/л. Допустимая норма солей для питьевой жидкости равна:

Ca2+1°Ж=20,04 мг/л;
Mg2+1°Ж=12,16 мг/л.

Структура воды может быть мягкой, средней и с высоким значением жесткости. Обычно сильно жесткой считают добычу жидкости из соленого источника. Общая жесткость воды определяется по формуле:

°Ж = Жв + Жп,

где Жв – это карбонатная, а Жп – некарбонатная жесткость.

Предельное допустимое содержание солей в питьевой воде

Согласно ГОСТу показатель нормы жесткости воды может варьироваться в зависимости от ее применения:

сетевая обычная – до 50 мг/л;
в бутилированной кальция – до 130 мг/л, магния – до 65 мг/л;
хозяйственно-питьевая жидкость – не более 350 мг/л.

Определить жесткую воду можно в лабораторных условиях, органолептически и визуально. У жидкости с высоким содержанием солей есть свои особенности:

наличие неприятной горчинки в послевкусии;
заваривание чая происходит гораздо дольше, чем обычно;
мясо, которое сварено в такой воде, становится особенно жестким;
наличие солевых отложений на стенках посуды;
в бытовых приборах образуется накипь;
после мытья головы такой жидкостью на волосах можно заметить белый налет;
плохое вспенивание порошков и моющих средств.

Чтобы измерить данный показатель, специалисты пользуются такими приборами:

медицинскими полосками, которые можно приобрести в аптеке;
экспресс-тестами для аквариума;
солемерами, спектроанализаторами, EC-метрами и другими аппаратами, с помощью которых можно определить не только жесткость воды, но и вычислить показатель удельной теплопроводности, сопротивления.

Как умягчить воду?

В настоящее время проблема с жесткой водой является довольно актуальной. Однако благодаря развитию технологий ее можно с легкостью устранить. Привести в норму жесткость – значит, убрать из нее соль и известь или же снизить их концентрацию. Благодаря этому можно сберечь свое здоровье, а также предотвратить преждевременную поломку бытовых приборов.

Сегодня существует масса способов устранения высокой жесткости жидкости. Но перед тем как приступать к процедурам, стоит четко определить направление ее последующего использования.

Именно от этого момента зависит, какими будут методы смягчения.

Перечислим бытовые варианты снижения жесткости воды.

Питьевую воду можно прокипятить. Во время нагревания некоторое количество солей выпадет в осадок. Таким образом в чайнике образуется накипь, а вкусовые качества жидкости значительно уменьшаются. Помимо этого, специалисты отмечают, что она после кипячения теряет свои полезные качества, а вирусы в ней не погибают. А также можно воспользоваться кислотами, которые устранят соли из воды, но этот вариант для питьевой жидкости не подходит.
Воду для посудомоечных, стиральных машин можно смягчать с помощью Calgon. Данное средство категорически запрещено добавлять в питьевую жидкость.

Допустимо использование специальных фильтров для ликвидации проблемы.

Обратноосмотический фильтр. Такой прибор помогает ликвидировать соли и вредные примеси из воды, а из техники – накипь.
Проточный умягчающий фильтр. Он считается эффективным только при работе с низкой и средней жесткостью.
Фильтр-кувшин считается подходящим вариантом только для жидкости с невысоким уровнем жесткости.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что вода с высоким показателем жесткости довольно часто встречается в нашей жизни и негативно влияет на человека, состояние бытовой техники. По этой причине люди стараются бороться с проблемой всеми известными методами.

По мнению специалистов, лучшим способом смягчения жидкости является использование фильтров и специальных систем водного очищения.

Определение жесткости | Chegg.com

Он определяется как свойство материала, который является жестким и трудно изгибаемым. Пример жесткости - резинка. Если одинарную резиновую ленту растягивать двумя пальцами, жесткость меньше, а гибкость больше. Точно так же, если мы используем набор из резиновой ленты и растягиваем его двумя пальцами, жесткость будет больше, жесткость и гибкость меньше.
Выражение жесткости для упругого тела приведено ниже.
Здесь жесткость k , приложенная сила F , а прогиб δ .
Единица жесткости - ньютоны на метр.
Жесткость применяется к растяжению или сжатию. Длина стержня с приложенной площадью поперечного сечения и растягивающим усилием показана ниже на рисунке (1).
Формула для осевой жесткости выражается как
Здесь площадь поперечного сечения объекта A , длина L , приложенная сила F и модуль упругости E .

См. Дополнительные разделы по машиностроению

Видео по машиностроению