Жесткость воды и единицы ее измерения

Жёсткость воды - это параметр, показывающий содержание катионов кальция, магния в воде. Существует два типа жесткости: временная и постоянная.

Временная жесткость связана с присутствием в воде, наряду с катионами Ca²⁺, Mg²⁺, гидрокарбонатных  анионов (HCO₃^-).

Постоянная жесткость (или некарбонатная) возникает, если в растворе присутствуют сульфатные, хлоридные, нитратные и другие анионы, соли кальция и магния которых хорошо растворимы и так просто не удаляются.

  Общая жесткость определяется как суммарное содержание всех солей кальция и магния в растворе

Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), обуславливающие жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях.

 Для численного выражения жёсткости воды указывают концентрацию в ней катионов кальция и магния. Рекомендованная единица СИ для измерения концентрации — моль на кубический метр (моль/м3), однако, на практике для измерения жёсткости чаще используется миллимоль на литр (ммоль/л).

В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса, делённая на валентность).

В разных странах используются до сих пор различные внесистемные единицы — градусы жёсткости. Существующее многообразие единиц измерения жесткости приведено в таблице 1.Приложения №1.(1. стр 66)

Выводы по параграфу:

 - жесткость определяется содержанием в воде катионов кальция и магния;

- жесткость воды бывает карбонатной (временной), постоянной и общей;

- на практике применяют различные единицы измерения жесткости.

 

Нормы содержания катионов жесткости в питьевой воде.

  В разных странах установлены разные нормативы по содержанию в воде солей жесткости. Единые рекомендации ВОЗ по данной проблеме отсутствуют. Согласно санитарным правилам и нормам СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (п.4.4.1), предельно-допустимой является жесткость воды 7 мг.экв/л. В то же время указанная величина может быть увеличена до 10 мг.экв/л по постановлению главного государственного санитарного врача на соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения по результатам оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки. (7 п.4.4.1)

выводы по параграфу:

- в нашей стране жесткость воды не должна превышать 7 мг.экв/л.(по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается жесткость воды до 10 мг.экв/л.)

Классификация вод по признаку жесткости.

Жесткость воды колеблется в широких пределах и существует множество типов классификаций воды по степени ее жесткости. В таблице 2 Приложения №1 приведены  четыре примера классификации. Две классификации из российских источников: из справочника “Гидрохимические показатели состояния окружающей среды” и учебника для вузов "Водоподготовка" Две - из зарубежных: «Нормы жесткости немецкого института стандартизации» (DIN 19643) и классификация, принятая Агентством по охране окружающей среды США (USEPA) в 1986.(1стр50).  Следует отметить более «мягкий» подход к проблеме жесткой воды в нашей стране по сравнению с зарубежными странами.

На территории России используемая вода существенно различается по показателю жесткости, зачастую превышая указанные выше нормативы.

Наиболее высокая жесткость воды (до 20-30 мг.экв/л) характерна для  Калмыкии, южных регионов России и Кавказа.

В подземных водах Центрального района (включая Подмосковье) жесткость воды  колеблется от 3 до 10 мг.экв/л.

В Северных регионах России жесткость воды невелика: в пределах от 0,5 до 2  мг.экв/л.

Жесткость воды в Санкт-Петербурге не превышает 1 мг- экв/л.  

Жесткость дождевой и талой воды колеблется в интервале от 0,5 до 0,8  мг.экв/л.

Московская вода, имеет жесткость 2- 3 мг.экв/л. (1 стр52)

Жесткость воды источников Пензенской области находится в зависимости от водоносного горизонта. Район нижнемеловых водоносов охватывает северную часть области. Жесткость воды этого района колеблется от 4 до 15 ^о

 В районе третичных водоносов (восточная часть области, западная граница проходит по реке Суре до с. Ильмено Б.-Вьясовского района, проходит по линии на с. Русский Ишим Городищенского района через станцию железнодорожную Селикса, с. Сердобинка Кондольского района проходит на с. Старое Славкино Малосердобинского района и уходит южнее за пределы области) жесткость редко превышает 10^о.

Район верхнемеловых водоносов расположен в юго-западной части области падением пластов юго-западном, южном и юго-восточном направлении (от с. Петровского Соседского района, через с. Невежкино Поимского района, с. Владыкино и Александровку Каменского района, с Константиновку Нечаевского района до с. Засечное Пензенского района.) Вода района верхнемеловых водоносов значительно минерализована. Жесткость колеблется от 10 до 18 ^о.  (6.стр 166-168)

Село Трескино Колышлейского района по предложенной классификации водоносов оказывается довольно близко от границы района третичных и верхнемеловых водоносов.

Выводы по параграфу:

- по признаку жесткости выделяют мягкую воду, воду средней жесткости, жесткую и очень жесткую воду;

- жесткость воды природных источников колеблется в широких пределах;

- в нашем регионе жесткость воды природных источников колеблется от 4- 6 до 18 ^О ;

- с. Трескино располагается в районе с достаточно жесткими природными водами.

Методы определения жесткости воды.