Способы смягчить жесткую воду

Умягчение жесткой воды

Знать степень жесткости используемой воды обязательно. От показателя жесткости питьевой воды зависит множество аспектов нашей жизни: сколько использовать стирального порошка, нужны ли меры по умягчению жесткой воды, сколько проживут аквариумные рыбки в воде, нужно ли введение полифосфатов в обратном осмосе и т.д.

Существует множество способов определения жесткости:

• по количеству образованной пены моющего средства;
• по району;
• по количеству накипи на нагревательных элементах;
• по вкусовым свойствам воды;
• с помощью реагентов и специальных приборов

Что такое жесткость?

В воде присутствуют основные катионы: кальций, магний, марганец, железо, стронций. Последние три катиона мало влияют на жесткость воды. Существуют еще трехвалентный катион алюминия и железа, которые при определенном рН образуют известняковый налет.

Жесткость может быть разного вида:

• общая жесткость – общее содержание ионов магния и кальция;
• карбонатная жесткость – содержание гидрокарбонатов и карбонатов при рН большем 8,3. Их легко удалить через кипячение: во время нагревания распадаются на угольную кислоту и осадка;
• некарбонатная жесткость – соли кальция и магния сильных кислот; нельзя удалить с помощью кипячения.

Существует несколько единиц жесткости воды: моль/м 3 , мг-экв/л, dH, d⁰, f⁰, ppm CaCO₃.

Почему вода имеет жесткость? Ионы щелочноземельных металлов есть во всех минерализованных водах. Они берутся из залежей доломитов, гипса и известняка. Источники воды могут иметь жесткость в различных диапазонах. Существует несколько систем жесткости. За границей к ней подходят более «жестко». К примеру у нас вода считается мягкой при жесткости 0-4 мг-экв/л, а в США – 0-1,5 мг-экв/л; очень жесткая вода в России – свыше 12 мг-эк/л, а в США – свыше 6 мг-экв/л.

Жесткость маломинерализованных вод на 80% обусловлена ионами кальция. С ростом минерализации доля ионов кальция резко снижается, а ионов магния – увеличивается.

Чаще всего поверхностные воды обладают меньшей жесткостью, чем подземные. Так же жесткость зависит от сезона: во время таяния снегов она снижается.

Жесткость питьевой воды изменяет ее вкус. Порог чувствительности для иона кальция – от 2 до 6 мг-экв/л, зависит от анионов. Вода становиться горьковатой и плохо влияет на процесс пищеварения. ВОЗ не дает каких-либо рекомендаций по жесткости воды, так как нет точных доказательств ее влияния на организм человека.

Ограничение жесткости необходимо для нагревательных приборов. Например, в котлах – до 0,1 мг-экв/л. Мягкая вода имеет низкую щелочность и вызывает коррозию водопроводных коммуникаций. Коммунальные службы используют специальную обработку, что бы найти компромисс между налетом и коррозией.

Умягчение жесткой воды

Существует три группы способов умягчения воды:

Реагентные способы умягчения воды

Ионный обмен

Химические способы основаны на ионном обмене. Фильтрующей массой является ионообменная смола. Она представляет собой длинные молекулы, которые собрали в шарики желтого цвета. Из шариков выступают маленькие отростки с ионами натрия.

Во время фильтрации вода пропитывает всю смолу, а ее соли становятся на место натрия. Сам натрий уноситься водой. Из-за разницы зарядов ионов вымывается в 2 раза больше солей, чем оседает. С течением времени соли все заменяются и смола перестает работать. Период работы у каждой смолы свой.

Ионообменная смола может быть в картриджах или насыпаться в длинный болон — колонна. Картриджи имеют небольшой размер и используются только для снижения жесткости питьевой воды. Идеально подходит для умягчения воды в домашних условиях. Ионообменная колонна используется для умягчение воды в квартире или небольшом производстве. Кроме большой стоимости колонна должна периодически загружаться восстановленной фильтрующей массой.

Если в смоле картриджа не осталось ионов натрия, то его просто заменяют на новый, а старый – выбрасывают. При использовании ионообменной колоны смолу восстанавливают в специальном баке с рассолом. Для этого растворяют таблетированию соль. Солевой раствор регенерирует способность смолы к обмену ионами.

Обратной стороной является дополнительная способность воды удалять железо. Оно забивает смолу и приводит ее в полную непригодность. Следует вовремя делать анализ воды!

Использование других химических реагентов

Существует ряд менее популярных, но эффективных способов умягчения воды:

• кальцинированная сода или известь;
• полифосфаты;
• антискаланты – соединения против образования накипи.

Умягчение известью и содой

Метод умягчения воды с использованием извести называется известкованием. Используют гашенную известь. Содержание карбонатов снижается.

Смесь соды и извести наиболее эффективно. Для наглядности умягчения воды в домашних условиях можно добавить кальцинированную соду в воду для стирки. На ведро берут 1-2 чайные ложки. Хорошо размешивают и ожидают выпадения осадка. Подобным методом пользовались женщины в Древней Греции, используя печную золу.

Вода после извести и соды не пригодна для пищевых целей!

Умягчение полифосфатами

Полифосфаты способны связывать соли жесткости. Они представляют собой крупные белые кристаллы. Вода проходит через фильтр и растворяет полифосфаты, связывая соли.

Недостатком является опасность полифосфатов для живых организмов, в том числе и человека. Они являются удобрением: после попадания в водоем наблюдается активный рост водорослей.

Полифосфаты так же непригодны для умягчения питьевой воды!

Физический метод умягчения воды

Физические способы борются с последствиями высокой жесткости – накипью. Это безреагентная очистка воды. При ее использовании не происходит снижение концентрации соли, а просто предотвращается вред для труб и нагревательных элементов. Вода становиться мягкой или для большего понимания – умягченной.

Выделяют следующие физические способы:

• использование магнитного поля;
• с помощью электрического поля;
• ультразвуковая обработка;
• термический способ;
• использование малоточечных токовых импульсов.

Магнитное поле

Безреагентное умягчение воды с помощью магнитного поля имеет множество нюансов. Эффективность достигается только при соблюдении определенных правил:

• определенная скорость потока воды;
• подобранная напряженность поля;
• определенный ионный и молекулярный состав воды;
• температура входящей и выходящей воды;
• время обработки;
• атмосферное давление;
• давление воды и т.д.

Изменение какого-либо параметра требует полной перенастройки всей системы. Реакция должна быть незамедлительной. Несмотря на сложность контроля параметров, магнитное умягчение воды используют в котельных.

Но для умягчения воды в домашних условиях с помощью магнитного поля почти невозможно. При появлении желания приобрести магнитик на трубопровод, подумайте, как вы подберете и будите обеспечивать необходимые параметры.

Использование ультразвука

Ультразвук приводит к кавитации – образованию газовых пузырьков. Повышается вероятность встречи ионов магния и кальция. Появляются центры кристаллизации не на поверхности труб, а в толще воды.

При умягчении горячей воды ультразвуком кристаллы не достигают размера, необходимого для осаждения – накипь не образуется на теплообменных поверхностях.

Дополнительно возникают высокочастотные колебания, которые препятствуют образования налета: отталкивают кристаллы от поверхности.

Изгибные колебания пагубны для образованного слоя накипи. Она начинает откалываться кусочками, которые могут засорить каналы. Перед использованием ультразвука необходимо очистить поверхности от накипи.

Электромагнитные импульсы

Безреагентные умягчители воды на основе электромагнитных импульсов меняют способ кристаллизации солей. Создаются динамические электрические импульсы с разными характеристиками. Они идут по проводу-обмотке на трубе. Кристаллы обретают форму длинных полочек, которым трудно закрепиться на поверхности теплообмена.

В процессе обработки выделяется углекислота, которая борется с уже имеющимся известковым налетом и образует защитную пленку на металлических поверхностях.

Термоумягчение

Кто-то слышит про этот метод первый раз. Но на самом деле им пользуется каждый с детства. Это привычное для нас кипячение воды.

Все замечали, что после кипячения воды образуется осадок из солей жесткости. Кофе или чай делают из более мягкой воды, чем водопроводная.

А сколько нужно кипятить? Все просто: с ростом температуры и ее воздействием соли жесткости менее растворимые и больше выпадают в осадок. В процессе нагревания выделяется углекислый газ. Чем быстрее он улетучивается, тем больше образуется известняковый налет. Плотно закрытая крышка препятствует выведению углекислого газа, а в открытой емкости быстро испаряется жидкость.

При использовании термоумягчения следует оставлять крышку в емкости слегка открытой. Так же следует обеспечить максимальную площадь осаждения солей для ускорения умягчения питьевой воды.

При жесткости до 4 мг-экв/л термическое умягчение не нужно: соли будут оседать медленнее, чем испаряется вода. В оставшейся воде будет повышенная концентрация многих примесей.

Источник

ТОП 13 способов, как быстро смягчить воду в домашних условиях

В городских условиях человеку невольно приходится сталкиваться с проблемой жёсткой воды. Её потребление отрицательно сказывается на здоровье: провоцирует развитие мочекаменной болезни, атеросклероза, ухудшает состояние кожи и волос. Жёсткая вода значительно ограничивает ресурс работы бытовой техники, особенно связанной с нагревом. Для решения проблемы, как правильно смягчить воду существует несколько действенных способов.

Как определить жёсткость воды

Жёсткую воду характеризует наличие в её составе повышенного содержания калиевых и магниевых солей. Для точного количественного определения применяют прибор кондуктометр TDS. Принцип измерения основан на способности электрической проводимости воды. Чем выше её значения, тем больше концентрация вредных включений.

В домашних условиях применяется более простой, визуальный способ определения. На стенках сосудов, где хранится вода для питья, со временем появляется видимый светлый осадок. Индикатором жёсткой воды будет и белый закальцинированный налёт на внутренней поверхности чайника.

Методы смягчить воду

Существует несколько несложных способов очищения воды своими руками, не прибегая к помощи специалистов.

Главным критерием выбора метода очистки будет целевое назначение подготовленной воды: для приготовления пищи, купания детей, для аквариума, прочих хозяйственных нужд.

Для умягчения жидкости в больших объёмах рекомендуется устанавливать специальные устройства — фильтрующие умягчители воды, которые врезаются в систему водопровода или действуют автономно. Снизить жёсткость воды в домашних условиях без применения специальной техники можно несколькими методами.

Кипячение

Наиболее лёгкий способ очистки от жёстких включений без применения химических и органических веществ. Высокий температурный нагрев приводит к распаду солей и оседанию их на дне ёмкости. Кипятить водопроводную воду следует в течение 4-5 минут, затем остудить. Метод прост, но при этом теряются полезные свойства питьевой воды, увеличиваются энергозатраты, нужно периодически бороться с накипью. Возникают сложности с подготовкой смягчённой воды в больших объёмах.

Замораживание

Этот вариант основан на частичной заморозке жёсткой воды. Жидкость наливают в посуду нужного объёма и ставят в низкотемпературную камеру. При появлении на внутренней поверхности резервуара ледяного нароста, остатки воды сливают. Полученный лёд при оттайке будет вполне пригоден для питья. Полезные свойства не исчезнут, а вредные примеси останутся в слитой воде. Хороший итоговый результат минимизируется сложностью очистки жидкости в больших количествах и применим лишь к малым объёмам.

Отстаивание

Метод прост в исполнении. Ёмкость с водой оставляется на 1-2 суток вдали от попадания прямых солнечных лучей. Отстоянная вода чаще всего используется для полива комнатных и садовых культур. Забор воды для этих целей производится из водоносных скважин или приусадебных колодцев.

Лимонная кислота и уксус

Воду для питья этим способом приготавливать не рекомендуется. Снижение показателей жёсткости будет прямо пропорционально повышению кислотности жидкости. Без ущерба для здоровья метод может применяться в области косметологии. Рецепт приготовления прост: 1 ч. л. лимонной кислоты или 1 ст. л. столового уксуса смешивается с 2 л подготавливаемой жидкости. Для полного растворения солей нужно выждать 5-7 мин., после этого мягкую воду можно применять.

Сода пищевая и кальцинированная

Химический состав этих реагентов при растворении в воде вступает в реакцию с солевыми и кислотными примесями, способствует их быстрому распаду. На 10 л воды берут 1 ч. л. кальцинированной или 2 ч. л. пищевой соды. Жидкость должна постоять до момента выпадения видимого осадка.

Соль поваренная

Растворённая в воде поваренная соль нейтрализует магниевые и кальциевые включения, тем самым снижая величину жёсткости жидкости. В качестве питьевой воды полученный раствор использовать не рекомендуется из-за изменения вкусовых качеств и состава химических элементов. Метод широко используется в посудомоечных машинах. Основным компонентом таблеток и гранул, продаваемых в магазинах для этой техники, является поваренная соль.

Крахмал

На 1 л жидкости берут 1 ч. л. органического вещества, тщательно перемешивают. Полученный раствор оказывает благотворное действие на состояние кожных покровов. Методом пользуются для купания или стирки белья.

Зола и торф

Способ применим для садоводов. 30 г просеянной древесной золы растворяют в ведре воды, настаивают несколько часов. 100 г измельчённого торфа соединяют с жидкостью, перед употреблением перемешивают.

Череда, ромашка, лён

Настои лекарственных трав, смягчающих воду и оказывающих положительное влияние на кожу, применяют при купании младенцев. 1 ст. л. лекарственного сырья заливают 1 л кипятка, держат на водяной бане 20 мин. Остывший раствор помещают в детскую ванночку.

Каким способом лучше всего умягчать воду?

Автономные и стационарно подключённые фильтры наиболее эффективно справляются с задачей снижения жёсткости жидкости. Стационарные умягчители воды требуют грамотной установки, с которой не каждый может справиться. Ценовая планка оборудования довольно высока. После подключения прибора можно по достоинству оценить удобство и комфорт автоматического очищения воды. Фильтры имеют разный принцип работы, модели постоянно совершенствуются.

Применение техники значительно сокращает затраты времени, позволяет очищать большие объёмы влаги.

Фильтр-кувшин

Пользуется популярностью из-за низкой стоимости и простоты в обращении. Сменный картридж с угольным наполнителем служит хорошим барьером для вредных водных примесей. В зависимости от частоты применения и степени жёсткости жидкости, замена фильтрующего элемента производится не менее одного раза в 2 месяца.

Пластинчатый фильтр

В приборе используется способ не химического умягчения водопроводной воды. Монтаж фильтра в форме двухсторонних накладок магнитов делается как на магистральных, так и на местных сетях водопровода. За счёт создания магнитного поля солевые водные включения задерживаются и изолируются в отстойниках. Происходит умягчение воды без снижения качества.

Мембранный фильтр (система обратного осмоса)

Показывает наилучшие результаты по умягчению жидкости. Вода в устройстве под напором проходит через фильтрующие мембраны. Наряду со смягчением, влага освобождается от патогенных бактерий. В результате тотальной очистки, наряду с вредными примесями отфильтровываются и полезные микроэлементы. Фильтр имеет высокую цену, не способен производить очистку больших объёмов жидкости.

Ионообменное фильтрующее устройство

Установка в систему водопровода представляет собой две ёмкости. В первом стакане вода проходит очистку смолами, попадая во второй —смягчается раствором соли. Периодически требуется замена химических составляющих фильтра, прибор требует подключения к канализации.

В ряде случаев, можно смягчить небольшие объёмы жидкости с применением народных средств. Для постоянного снижения жёсткости воды в больших количествах целесообразно приобретение и врезка в систему подачи специализированных фильтров.

Источник