Качество воды с древности определяли по таким характеристикам, как запах, вкус, цвет, прозрачность или, наоборот, мутность. Данные характеристики позволяли людям установить ее вредность или пользу, принять решение о возможности использования воды в определенных целях. В современном мире определение нормы жесткости питьевой воды не стало менее значимым.
Понятие жесткости воды
С научной точки зрения жесткость воды оценивают посредством определения количества (концентрации) микроэлементов в составе воды, в большей степени кальция и магния. На практике жесткую воду обычно можно определить, увидев накипь на чайнике.
При оценке качества воды жесткость – важнейший ее показатель, благодаря которому определяется возможность применения в соответствующих целях (производство, быт и иные нужды).
Интересно! Тест-полоски жесткости воды: как определить, как пользоваться, как проверить
Свойства жесткой воды
При нагревании жесткой воды в любых емкостях, будь то в быту (кастрюли, чайники, кофеварки, посудомоечные машины и др.) или на производстве (трубы, бойлеры, котлы и пр.) образовывается накипь и шлаки. Негативные последствия этого явления:
- Разрушение естественно образующейся жировой пленки на коже человека. Отсюда сухость кожи, быстрое старение и отсутствие защиты от климатических факторов. Кожа становится чувствительной к раздражениям и расположенной к аллергическим реакциям. На коже головы образуется перхоть, забиваются поры, на волосах появляется микроскопическая корка, вызывающая сыпь, зуд, шелушение и другие симптомы.
- Остаток налета на белье после стирки, из-за чего ткань становится жесткой.
- Жесткая вода воздействует на систему отопления, повреждая ее, уменьшает эффект нагрева, увеличивая расход воды. Спустя годы данные факторы приводят к устареванию и растрескиванию труб, налету на сантехнике и внутренних частях техники, контактирующих с жесткой водой. Это означает быстрое устаревание и поломку оборудования, техники и сантехнических составляющих.
- Препятствует образованию мыльной пены. Имеющиеся в составе жесткой воды магниевые и кальциевые соли жирных кислот неспособны растворяться, что приводит к образованию осадка в виде хлопьев, наличие которых способствует увеличению расхода моющих средств.
- Способствует процессу коррозии стали. Сами по себе соли калия и магния, входящие в состав жесткой воды в количестве, превышающем норму, не провоцируют образование ржавчины, поскольку способны растворяться, но они создают благоприятную среду для протекания электрохимических цепочек, что ускоряет процесс коррозии стали под воздействием кислорода и жесткой воды.
Следует отметить, что чрезмерно мягкая вода также не рекомендуется к применению, поскольку она обладает низкой щелочностью, что тоже опасно в плане коррозии. Поэтому в промышленных целях проводят специальную обработку воды с целью достижения допустимого соотношения микроэлементов в ее составе.
Причины жесткости воды
Причины жесткости воды происходят из залежей пород – гипса, доломитов, известняка и других, где проходят водные горизонты. В результате растворения в земле данных пород вода насыщается катионами кальция, магния, металлов, которые взаимодействуют с анионами и оказывают влияние на жесткость. Именно поэтому в скважинах и иных подземных источниках вода всегда жесткая.
Следует иметь в виду, что обязанность по очистке воды сохраняется за ресурсоснабжающими организациями перед подачей ее населению. С жалобами в отношении ненадлежащего качества питьевой воды следует обращаться в соответствующие органы Роспотребнадзора.
Зачем нужно знать уровень жесткости воды
Научно доказано негативное влияние жесткой воды как на организм, так и на все живое, что находится вокруг (растения и животные).
Уровень жесткости воды следует знать для того, чтобы при наличии завышенных показателей оперативно принять соответствующие меры для смягчения воды во избежание нежелательных последствий.
Для чего необходимо знать уровень жесткости воды в быту:
- Для настройки бытовой техники. Многие технические бытовые устройства (например, кофемашины) позволяют программировать чистку устройства в зависимости от уровня жесткости воды.
- В целях расчета количества моющего средства и средств от накипи для посудомоечной и стиральной машин.
- Для подбора фильтра, который будет способен очистить воду и защитит бытовую технику от накипи.
- Для содержания домашних животных (рыбок), растений, для которых вода также имеет существенное значение.
Если уровень жесткости воды завышен, необходимо ее смягчить, чтобы не устранять негативные последствия от использования жесткой воды, указанные выше.
Влияние жесткой воды на здоровье человека
Известный факт, что человек на 80% состоит из воды. Посредством воды в организме происходит транспортировка и растворение (в целях усваивания) важных для жизни микроэлементов, кислорода, ферментов, солей и гормонов. И чем больше в составе воды различных примесей, тем хуже она выполняет свою транспортировочную и растворительную функции.
На заметку! По мнению многих исследователей, жесткая вода становится первопричиной различных заболеваний человека. Она оказывает противоокислительное воздействие на организм, в результате чего происходит торможение обмена веществ: человек употребляет еды больше, а переваривается и усваивается она хуже.
Данный факт установлен в том числе и академиком-биохимиком Николаем Друзьяком, известным за счет вычисления формулы мягкой воды, которая по качеству схожа с водой районов долгожителей. Исследователь изучил воду районов, где были зафиксированы факты долгожительства населения людей: Дагестан, Абхазия, Якутия и Нагорный Карабах. Все эти территории расположены на вулканическом плато, где фактически вся вода – это дождевая и снеговая вода, не прошедшая через почву. В ходе исследований была установлена одна общая особенность качества воды, которую употребляли и использовали жители данных районов – она была мягкой.
Исследователями установлено, что после нескольких месяцев приема людьми мягкой воды отмечается уменьшение количества употребляемой еды более чем в два раза. При этом отсутствует чувство голода и упадка сил, люди становятся стройнее, исчезают многие болезни (камни в почках и желчном пузыре, подагра, гипертония, остеохондроз, ишемическая болезнь сердца и др.).
Какого уровня жесткости воды нужно пить
В России жесткость воды определяется в миллиграммах-эквивалентах на литр (мг-экв/л):
- очень мягкая – до 1,5 мг-экв/л;
- мягкая вода – от 1,5 до 4 мг-экв/л;
- вода средней жесткости – от 4 до 8 мг-экв/л;
- жесткая – от 8 до 12 мг-экв/л;
- очень жесткая – более 12 мг-экв/л.
Один мг-экв/л равен содержанию в 1 л воды 20,04 мг Ca2+ или 12,16 мг Mg2+ (атомная масса, разделенная на валентность).
Согласно ГОСТу 31865-2012 единица измерения жесткости воды – градус жесткости (1°Ж = 1 мг-экв/л).
Нормативное регулирования качества воды установлено следующими документами:
Рекомендации, установленные всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) для определения нормы жесткости питьевой воды измеряются в мг/л. Для питьевой воды: кальций – 20-80 мг/л; магний – 10-30 мг/л. Согласно сведениям, представленным Мосводоканалом, питьевая пода, подаваемая населению, соответствует рекомендациям ВОЗ.
Нормы жесткости питьевой воды установлены СанПиНами для различных областей применения (№ 1.2.3685-21 и 2.1.3684-21, 2.1.4.1074-01)
Согласно СанПиН №2.1.4.1074-01 установлен состав макро- и микроэлементов воды, который определяется следующими показателями:
| Показатели | Единицы измерения | Нормативы физиологической полноценности питьевой воды, в пределах | Нормативы качества расфасованных вод | |
| Первая категория | Высшая категория | |||
| Общая минерализация (сухой остаток), в пределах | мг/л | 100-1000 | 1000 | 200-500 |
| Жесткость | мг-экв/л | 1,5-7 | 7 | 1,5-7 |
| Щелочность | -"- | 0,5-6,5 | 6,5 | 0,5-6,5 |
| Кальций (Ca) | мг/л | 25-130 | 130 | 25-80 |
| Магний (Mg) | -"- | 5-65 | 65 | 5-50 |
| Калий (K) | -"- | - | 20 | 2-20 |
| Бикарбонаты (HCO3) | -"- | 30-400 | 400 | 30-400 |
| Фторид-ион (F) | -"- | 0,5-1,5 | 1,5 | 0,6-1,2 |
| Йодид-ион (J) | мкг/л | 10-125 | 125 | 40-60 |
Способы определения уровня жесткости воды
В быту жесткость воды можно определить разными способами:
- Тест-полоски. Бумажная полоска, на которую нанесен реагент, опускается в воду на определенное время. При взаимодействии с водой она меняет цвет в зависимости от уровня жесткости воды (количества и концентрации веществ в ней). Для определения результата к тестам прилагается инструкция, где отражены нормативы в соответствии с цветом тест-полоски по результату контакта с водой.
- Лабораторный анализ. Для определения жесткости воды можно заказать ее лабораторный анализ. Санэпидемстанция установит наличие и концентрацию элементов в составе воды, определит уровень ее жесткости.
- TDS-метр. Прибор способен определить электропроводность воды. Следует иметь в виду, что на электропроводность влияют абсолютно разные параметры воды, от температуры и до содержащихся в ней примесей. Таким образом, прибор способен приблизительно сообщить непрофессиональному пользователю о действительной жесткости той или иной воды.
Существует разработанная шкала для оценки измерения нормы жесткости питьевой воды (ppm):
Таким образом, самым простым и быстрым способом определения уровня жесткости воды с целью получения достоверного результата будет применение тест-полосок. В продаже они не ограничены, их можно приобрести как в магазинах бытовой техники, так и на маркетплейсах.
Тест-полоски предназначены для оперативного анализа (до 2 минут) по 7 показателям: уровень pH, жёсткость, щёлочность, железо, нитраты, хлор, нитриты.
Антуан де Сент-Экзюпери утверждал, что вода – это самое большое богатство на земле. Это важнейший элемент среды обитания человека, значительно влияющий на качество жизни людей, здоровье населения и благосостояние окружающего мира.