Олег Павленко
Мастер
(1314)
14 лет назад
Жёсткость воды
Жёсткость воды, совокупность свойств, обусловленных содержанием в воде ионов Са2+ и Mg2+. Суммарная концентрация ионов Ca2+ (кальциевая Ж. в. ) и Mg2+ (магниевая Ж. в. ) называется общей Ж. в. Различают Ж. в. карбонатную и некарбонатную. Карбонатная Ж. в. соответствует той части ионов Ca2+ и Mg2+, которая эквивалентна содержащимся в воде гидрокарбонат-ионам
В СССР величину жёсткости природных вод выражают в миллиграмм-эквивалентах на 1 л (мг-экв/л) , а жёсткость вод умягченных, обессоленных и т. п. — в микрограмм-эквивалентах на 1 кг (мкг-экв/кг) . До 1952 в СССР Ж. в. выражали в градусах жёсткости (1° соответствует 0,357 мкг-экв/л) . Жёсткость природных вод колеблется в очень широких пределах — от 0,1—0,2 мг-экв/л в водах рек и озёр, расположенных в зонах тайги и тундры, до 80—100 мг-экв/л в некоторых подземных водах и водах морей и океанов. Повышенная Ж. в. природных источников обусловлена преимущественно контактом воды с горными породами, содержащими карбонаты и сульфаты Ca и Mg. Использование жёсткой воды недопустимо в теплоэнергетике, производстве искусственного волокна и ряде др. отраслей. Ж. в. ведёт к усиленному образованию накипи в котлах и отопительных приборах, что ухудшает теплообмен. Ж. в. увеличивает расход мыла при стирке, т. к. часть его образует с ионами Ca2+ нерастворимый осадок. В жёсткой воде плохо развариваются овощи и мясо, т. к. ионы Ca2+ образуют с белками пищевых продуктов нерастворимые соединения; ухудшается вкус чая. Высокая Ж. в. способствует образованию мочевых камней у человека. Допустимый предел Ж. в. , используемой для централизованного водоснабжения, — 7 мг-экв/л; в исключительных случаях по согласованию с органами санитарного надзора может быть допущена большая Ж. в. — до 14 мг-экв/л. При необходимости использования водоисточника с высокой Ж. в. применяют специальные методы умягчения воды
Если вода в источнике водоснабжения имеет жёсткость (суммарное содержание солей кальция и магния) , большую, чем допускается по нормам, то её до подачи в водопроводную сеть умягчают. Применяют два метода умягчения воды — реагентный и катионитовый. Реагентный метод сводится к осаждению солей жёсткости известью (устранение так называемой карбонатной жёсткости) и содой (некарбонатной жёсткости) . Он позволяет снизить общую жёсткость воды до 0,5—0,7 мг-экв/л. Для более глубокого умягчения воды используют катионитовый метод (см. Иониты) , снижающий жёсткость воды до 0,03 мг-экв/л. Если вода содержит более 0,3 мг/л железа, её обезжелезивают. Подземные воды обычно обезжелезивают аэрацией (обогащают кислородом воздуха, который окисляет соли двухвалентного железа в соли трёхвалентного, выпадающие в осадок в виде гидроокиси железа) , поверхностные — коагулированием. Для удаления из воды других растворённых солей её опресняют (см. Опреснение воды) или обессоливают на ионитах. Дегазация воды (удаление сероводорода, метана, радона, углекислого газа и других растворённых газов) производится, как правило, аэрацией. Избыток фтора (при его содержании в воде более 1,5 мг/л) удаляют фильтрованием воды через активированную окись алюминия. При наличии в воде радиоактивных веществ её подвергают дезактивации. Дезодорация воды, т. е. удаление веществ, обусловливающих привкусы и запахи, достигается сорбцией их активным углём или окислением озоном, двуокисью хлора или перманганатом калия. В. является наиболее крупнотоннажным производством в народном хозяйстве страны. Только на водоочистных станциях хозяйственно-питьевого водоснабжения СССР в 1968 очистке было подвергнуто свыше 10 млрд. м3 воды.