Жесткая вода способы смягчения

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

Как смягчить жесткую воду

Жесткая вода довольно часто становится серьезной проблемой. Избыток солей кальция и магния в ней негативно влияет на человеческий организм, а также на работу бытовой техники. Жесткая вода может стать причиной заболеваний желудочно-кишечной системы, ухудшения состояния волос, кожи и ногтей. Поэтому многие ищут способы, как смягчить воду в домашних условиях. На самом деле это несложно, необходимо лишь воспользоваться приведенными ниже советами.

Жесткая вода и ее признаки

Жесткая вода – это обычное природное явление. Перед тем как попасть в кран жидкость проходит через осадочные, известковые породы, в результате чего насыщается различными солями. Также в воду могут попасть фосфаты, хлориды и другие не менее вредные для человеческого организма соединения. Именно поэтому жесткая вода нуждается в умягчении.

На заметку: Даже после кипячения только малая часть вредных веществ оседает на дно, а остальные токсины попадают в организм и остаются на стенках посуды, что становится со временем причиной проблем со здоровьем.

Именно поэтому многие хозяйки ищут способы, как смягчить жесткую воду, ведь помимо влияния на человеческий организм, она доставляет и другие неудобства:

• оставляет белые разводы на темных вещах и посуде;
• ухудшает структуру тканей при стирке, что значительно сокращает срок службы изделий;
• уменьшает пенообразование моющих средств;
• становится причиной отложения накипи на стенках посуды и бытовых приборов.

Определение жесткости

На самом деле жесткость – это показатель, характеризующий количество различных солей в составе жидкости. Она измеряется в ммолях на кубический метр (ммоль/м³) или миллиграммах эквивалента на литр (мг-экв/л). Чем выше этот параметр, тем хуже качество жидкости.

Параметры жесткости воды

Определить на взгляд, насколько вода жесткая, невозможно. Помимо вышеперечисленных проблем, которые она доставляет, существует целый ряд способов определения ее жесткости:

1. «Экспресс-тест». Этот специальный индикатор, который меняет цвет в зависимости от жесткости жидкости. Приобрести его можно в зоомагазинах, там тестируют воду для аквариумов, либо в специализированных магазинах бытовой техники.
2. Кондуктометр. Этот прибор измеряет электропроводимость жидкости. Чем выше этот показатель, тем более жесткой является вода.
3. Моющее средство. С помощью мыла либо стирального порошка также можно определить насколько жесткой является вода из-под крана. Чем выше этот параметр, тем меньше пены образуется при использовании данных средств;
4. Чай. Если налитая в чашку вода высокого качества, то чай заварится за минуту. При повышенной жесткости этот процесс занимает 5-7 минут.
5. Чайники и кастрюли. Металлические элементы при нагревании покрываются тонким белым налетом, который со временем увеличивается и превращается в каменистые отложения. Если это происходит, значит, используемая жидкость имеет высокую жесткость.

При использовании жесткой воды расход порошка и мыла увеличивается на 25-30%

Устройства для смягчения воды

Умягчение воды в загородном доме и крупных коттеджах выполняется различными способами. Для этого разработано много специальных средств. Однако, для этих целей часто применяют домашние методы. Ниже приведены самые распространенные и эффективные из них.

Фильтр-кувшин

Это специальные емкости различного объема от 1,5 до 3 литров, очищение воды в которых происходит за счет фильтрующего картриджа. Он задерживает имеющиеся в жидкости соли, различные вредные примеси, что способствует ее смягчению. Использовать такой фильтр для умягчения воды удобнее всего на кухне. Очищенная живительная влага будет всегда под рукой.

Накопительная емкость обычно выполнена из прозрачного пластика. Очищающие картриджи со временем необходимо менять. В среднем один фильтрующий модуль рассчитан на 200-300 литров. Наиболее эффективными для умягчения воды в квартире являются фильтры, выпущенные компаниями «Аквафор», «Гейзер» и «Барьер».

Виды фильтров для дома

Ионообменные смягчители

Наиболее эффективным способом устранения излишней жесткости является ионообменная установка умягчения воды. Фильтрующие элементы в этом случае заполнены ионитами. После того как жидкость просочилась через ионообменный материал, меняется ее химическая структура. При этом жесткие соли не выпадают в осадок, и устанавливать дополнительные фильтрующие устройства не требуется.

В качестве реагентного вещества в этом случае используется ионообменная смола, предназначенная для качественного умягчения воды. Подобные системы нуждаются в регулярном уходе и периодической очистке. При правильной эксплуатации фильтрующий элемент прослужит в среднем 3 года.

Магнитные и электромагнитные смягчители

Эти устройства устанавливаются на магистральных трубах в виде дополнительной накладки. Под воздействием электромагнитного либо магнитного поля солевые соединения теряют способность откладываться на поверхности в виде накипи. Их выводят в специальный отстойник.

Такой метод умягчения часто используется в частных домах и коттеджах, но он не применяется для питьевой воды. Жидкость, очищенную данным способом, используют только для хозяйственных нужд.

Нагревательный прибор при использовании жесткой и мягкой воды

Мембранный фильтр

Такая система умягчения воды стоит достаточно дорого, но является одним из самых удобных способов. Специальные устройства, фильтры обратного осмоса, позволяют превратить жесткую воду в практически дистиллированную. Жидкость в этом случае проходит через специальную мембрану, которая свободно пропускает молекулы воды, а другие соединения задерживает. Единственный минус – по некоторым данным такую воду не рекомендуется использовать для питья и приготовления пищи, поскольку в ней отсутствуют необходимые для здоровья человека минералы. Поэтому часто мембранные фильтры укомплектовывают минерализатором, вода, пропущенная через них, уже пригодна для питья.

Домашние методы

Без специализированных устройств и химических веществ провести умягчение воды в квартире тоже несложно. Для этого можно использовать то, что есть под рукой (соль, лимонную кислоту, соду и т. д.). Ниже приведены самые легкие способы очищения жидкости из-под крана.

Кипячение

Одним из самых простых методов смягчения воды в домашних условиях без применения специализированных средств является кипячение. При высокой температуре солевые соединения распадаются и опускаются вниз на дно посуды в виде осадка.

Такой способ лучше всего использовать для очищения воды из магистрального водопровода. Смягченную жидкость применяют для мытья, стирки. Но у данного метода есть и минусы. При нагреве полезные вещества улетучиваются, и вода становится пустой. Пить ее можно, но пользы не будет никакой. Также, накипь остается на посуде, возрастают затраты на электроэнергию.

Замораживание

Это наиболее щадящий метод умягчения. Благодаря ему структура жидкости не изменяется, а полезные вещества не пропадают. Делают это следующим образом: бутылку с водопроводной водой ставят в морозильную камеру на 1-1,5 часа. Как только она замерзнет, оставшуюся жидкость сливают, а растопленный лед используют как питьевую воду. Единственный минус данного способа водоочистки – сложно подготовить большой объем воды.

Отстаивание

Жесткая вода при отстаивании постепенно становится немного мягче. Это происходит в результате выпадения в осадок или испарения вредных соединений. Отстоявшуюся воду аккуратно переливают в другую емкость, а остатки с осадком выливают.

Очистить воду от вредных примесей поможет кремний. Камни укладывают в емкость, где производят отстой из расчета 0,1 кг на 10 литров воды. Через 2-3 дня отстоявшуюся воду сливают, а камни хорошо промывают в проточной воде.

Лимонная кислота и уксус

Многие хозяйки интересуются, как смягчить воду для мытья волос. В этом случае чаще всего используют лимонную кислоту или уксус. Для этого жидкость наливают в емкость и добавляют в нее уксус и расчет на 2 литра одну столовую ложку. Если используется лимонная кислота, то на такой объем достаточно чайной ложки.

Перед применением полученный раствор настаивают несколько минут, а затем используют для мытья волос и умывания. Пить такую воду не рекомендуют, поскольку у нее сильно повышается кислотность.

Сода пищевая и кальцинированная

Этот метод смягчения является достаточно эффективным, потому что в жидкости не только уменьшается количество вредных примесей, но и снижается ее кислотность. Для очищения 10 литров воды потребуется две чайных ложки пищевой соды либо одна – кальцинированной. Для стиральных машин чаще всего используют «Калгон», поскольку в его составе также присутствует сода. Применяют его в соответствии с инструкцией.

Смягченная содой вода не используется в качестве питьевой, но вот для купания, полива, стирки и готовки блюд подходит великолепно. Минусом считают сложность в регулярной обработке больших объемов жидкости.

Бытовая химия для умягчения водопроводной воды

Соль поваренная

Благодаря использованию обычной соли в воде растворяются магний и кальций. Это препятствует образованию накипи на нагревательных элементах и внутри посуды. Однако, состав химический состав при таком методе изменяется и пить умягченную данным способом воду не рекомендуют.

Чаще всего соль используют для очистки воды в посудомоечных машинах. Для удобства применения ее выпускают в виде таблеток или гранул.

Приобрести таблетированную соль или специальную засыпку можно в любом магазине бытовой химии.

Крахмал

Жесткая вода в квартире может быть смягчена обычным крахмалом. Для этого на литр воды потребуется 1 чайная ложка вещества. Использовать такую воду лучше всего для купания или стирки. Полученная смесь оказывает благоприятное влияние на кожу, а также смягчает грубые ткани. Пить ее не рекомендуется.

Один из самых простых способов смягчения воды — отстаивание

Зола и торф

Для полива воду можно смягчить с помощью золы. Для этого нужно добавить 30 гр порошка на 10 литров воды, а затем отстоять.

Также воду можно умягчить торфом. Для этого потребуется приготовить смесь в пропорции 100 гр торфа на 10 литров воды, тщательно размешать и полить растения.

Череда, ромашка, лен

При купании грудного ребенка воду нужно тоже смягчать. Для этой цели часто применяют череду, ромашку или семена льна. Отвары этих растений хорошо умягчают воду для купания и устраняют раздражение на коже малыша. Чтобы приготовить средство на литр кипятка добавляют столовую ложку выбранного растения и томят 20 минут на водяной бане. Готовый отвар выливают в ванночку непосредственно перед купанием.

Как видно, смягчить воду самостоятельно в домашних условиях совсем несложно. Все перечисленные методы достаточно эффективны, и какой выбрать, решать, конечно, хозяину. Их применяют как для обычной водопроводной воды, так и для полученной из скважин.

Источник