Жёсткость воды — совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жёсткости»).
Наличие в воде растворимых солей кальция и магния показывает жесткость воды. Это понятие принято связывать с катионами кальция и магния. На степень жесткости воды влияют все двухвалентные катионы.
При взаимодействии с анионами, они образуют соли жесткости способные выпадать в осадок. Подобными свойствами одновалентные катионы не обладают.
Такие элементы как стронций, марганец и железо оказывают настолько небольшое влияние на жесткость, что ими, обычно пренебрегают. При условиях pH трехвалентное железо и алюминий оказывают ничтожно малое влияние на жесткость. Также незначительное влияние оказывает и барий.
Существуют следующие виды жесткости воды:
- Общая жесткость воды – это сумма концентраций ионов магния и кальция. Состоит из сумм некарбонатной (постоянной) и карбонатной (временной) жесткости.
- Карбонатная жесткость воды. Данный вид означает наличие в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Такой вид жесткости воды считается временным и устраняется почти полностью при кипячении воды. При кипячении воды происходит распад гидрокарбонатов, образуется угольная кислота и в осадок выпадает гидроксид магния и карбонат кальция.
- Некарбонатная жесткость воды. Определяется присутствием магниевых и кальциевых солей таких кислот, как серная, азотная, соляная и не устраняется при кипячении.
Существует несколько единиц измерения жесткости используемых в мире, все они определенно соотносятся друг с другом. Госстандартом единицы измерения жесткости воды в России является моль на кубический метр (моль/м3).
Ионы щелочноземельных металлов присутствуют по всех минеральных водах и обуславливают их жесткость. Их источник – залежи известняка, доломита и гипса. Они поступают в воду при процессах химического выветривания и растворения горных пород, например, взаимодействие минералов с растворенным диоксидом углерода. Также источником данных ионов могут служить микробиологические процессы, которые протекают в почвах в донных отложениях, на площади водосбора и сточные воды предприятий. Существует много типов классификаций воды, по степени ее жесткости.
Жесткость воды 70%-80% преобладает в маломинерализованных водах, это обусловлено наличием ионов кальция, но в отдельных случаях магниевая жесткость может достигать 50%-60%. Если увеличивается степень минерализации воды, то содержание ионов кальция резко падает и почти не превышает 1 г/л.
В высокоминерализованных водах содержание ионов магния может достигать несколько граммов, а в соленых озерах – десятки грамм на каждый литр воды.
Жесткость подземных вод больше, чем жесткость вод поверхностных. Однако жесткость поверхностных вод подвержена сезонным изменениям, наибольшая жесткость вод достигается в конце зимы, а наименьшее значение жесткости – в период половодья, в этот период она начинает разбавляться талой и дождевой водой. Одну из самых больших жесткостей имеют океанские и морские воды (десятки и сотни мг-экв/дм3).
Источник: По материалам Интернет