Čo ovplyvňuje tvrdosť vody. Metódy na odstránenie tvrdosti vody
Každý z nás už počul, že voda môže byť tvrdá aj mäkká – reklama nás neustále informuje, že v tvrdej sa nedá umývať a hovorí o hrdinskom boji moderných gazdiniek s vodným kameňom v kanvici a bielym plakom na kachličkách v kúpeľni. Čo však naozaj vieme o vplyve tvrdej vody na ľudský organizmus, ak neberieme do úvahy zaužívané klišé, ktoré s realitou občas nemajú veľa spoločného?
Prečo je voda tvrdá
Vyzerá to ako kvapalina, najmä preto, že voda môže byť tvrdá? Ukazuje sa, že môže, aj keď tento pojem, samozrejme, nesúvisí s tvrdosťou či mäkkosťou v pre nás doslovnom, známejšom zmysle slova. Tvrdosť vody je spôsobená prítomnosťou solí vápnika a horčíka v nej.
Čím vyššia je koncentrácia uhľovodíkov, tým vyššia je tvrdosť vody. Z tohto hľadiska je obvyklé rozlišovať dva typy tuhosti:
- celkové alebo uhličitanové. Je to kvôli prítomnosti takých solí vápnika a horčíka, ktoré sa vyznačujú slabou odolnosťou voči deštrukcii pod vplyvom vonkajších faktorov. Preto sa takáto tuhosť nazýva aj dočasná alebo odstrániteľná;
- nekarbonátové, v tomto prípade je vo vode prítomné veľké množstvo vápenatých solí silných kyselín. Nie je také ľahké zničiť takéto spojenia, aby sa odstránila tuhosť.
Celková tvrdosť je súčtom uhličitanovej a nekarbonátovej tvrdosti, preto tento ukazovateľ nie je konštantný a môže sa meniť v závislosti od podmienok používania vody. Túto okolnosť treba brať do úvahy pri skúmaní vplyvu tvrdej vody na ľudský organizmus.
Ako tvrdá voda pôsobí na človeka
Ak pri dlhšom používaní bez vhodných preventívnych opatrení dokáže voda s vysokým obsahom silných vápenatých solí zničiť aj ten najodolnejší kov, aký škodlivý potom môže byť vplyv tvrdej vody na ľudský organizmus?
Samozrejme, najviac trpia tráviace orgány. Soli tvrdej vody, ktoré vstupujú do tela, sa spájajú so živočíšnymi bielkovinami. Látky vytvorené v dôsledku takejto reakcie sa usadzujú na stenách žalúdka a pažeráka a pokrývajú ho stabilným filmom. To komplikuje proces peristaltiky, práca enzýmov je narušená. Výsledkom je znížená pohyblivosť žalúdka, nekvalitné trávenie potravy a v dôsledku toho hromadenie solí a škodlivých usadenín v tele. okrem toho časté používanie tvrdej vody spôsobuje dysbakteriózu.
Niektoré soli, ktoré vstupujú do tela s tvrdou vodou, tvoria anorganické zlúčeniny, ktoré postupne vytláčajú synoviálnu tekutinu z kĺbov. Ako viete, táto látka slúži ako mazivo, vďaka čomu je zabezpečená pohyblivosť kĺbov. nakoniec škáry časom zarastajú kryštálmi,čo spôsobuje veľmi bolestivé pocity, ktoré sa vyskytujú aj pri miernom pohybe. To všetko sa časom môže rozvinúť do takých nevyliečiteľných chorôb, akými sú artritída a polyartritída.
Tvrdá voda nepriaznivo ovplyvňuje kardiovaskulárny systém človeka. V normálnych koncentráciách ióny vápnika a horčíka prispievajú k relaxácii srdcového svalu. V tvrdej vode je však nedostatok iónov a nadbytok solí. Vplyv tvrdej vody na ľudský organizmus sa preto môže prejaviť závažnými srdcovými komplikáciami až po výskyt stabilnej chronickej arytmie.
Pitie tvrdej vody škodí pokožke, ktorý predčasne starne, stráca svoju pôvodnú pevnosť a pružnosť. Je charakteristické, že takéto následky môžu byť spôsobené vonkajšími vplyvmi. Napríklad pri spracovaní riadu pomocou špeciálnych čistiacich prostriedkov sa vzniknutá pena usádza na pokožke, ničí mastný film na jej povrchu a upcháva póry. Dôsledky - suchosť a odlupovanie. Samozrejme, že tento efekt je spôsobený nielen tvrdou vodou, ale aj vlastnosťami čistiacich prostriedkov obsahujúcich veľké množstvo rôznych chemikálií. Kontakt s tvrdou vodou však výrazne zvyšuje škodlivé vlastnosti chemikálií pre domácnosť.
Na záver poznamenávame, že nie tak dávno sa vedcom podarilo zničiť jeden z mýtov o vplyve tvrdej vody na ľudský organizmus. Dlho sa verilo, že práve zvýšená tuhosť vyvolala tvorbu obličkových kameňov. Teraz sa to však dokázalo Hlavným dôvodom tvorby kameňov je nedostatok vápnika v strave.. V snahe kompenzovať nedostatok vápnika ho telo začne vyplavovať z kostí, no väčšina uvoľnenej látky sa nevstrebe a ukladá sa v tele vo forme kameňov.
Spôsoby ochrany tela
Aby sa predišlo ničivým účinkom vody so zvýšenou tvrdosťou, odborníci odporúčajú uprednostniť povrchové zdroje. Poznamenáva sa, že tvrdosť povrchových vôd je oveľa nižšia ako rovnaký parameter podzemných zdrojov. Okrem toho tvrdosť povrchovej vody môže výrazne kolísať v závislosti od ročného obdobia a poveternostných podmienok v dobývacom priestore. Takže napríklad na konci jari, keď sú prírodné zdroje hojne zmiešané s taveninou a dažďovou vodou, sú pozorované najnižšie ukazovatele tvrdosti. Hodnoty dosahujú maximum do konca zimy.
Je možné znížiť vplyv tvrdej vody na ľudský organizmus? Myslím že áno. Existuje niekoľko spôsobov, ako odstrániť stuhnutosť. Celkové alebo uhličitanové sa dajú odstrániť obyčajným varom, počas ktorej sa zrážajú uhličitany vápenaté - rovnaký biely povlak, ktorý zostáva na stenách riadu a nevstupuje do nášho tela. Nekarbonátovú vodu môžete zmäkčiť pridaním haseného vápna alebo sódy., po ktorej bude musieť byť voda podrobená vhodnej filtrácii.
Stupeň tvrdosti vody je určený prítomnosťou iónov vo vode vápnik (Ca 2+), horčík (Mg 2+), stroncium (Sr 2+), bárium (Ba 2+), železo (Fe 2+), mangán (Mn 2+). Navyše obsah iónov vápnika a horčíka výrazne prevyšuje koncentrácie ostatných uvedených iónov dohromady. Preto je v Rusku zvykom určovať hodnotu tvrdosti ako súčet iónov vápnika a horčíka obsiahnutých vo vode, vyjadrený v miligramových ekvivalentoch na liter (mg-ekv / l). Jeden meq/l zodpovedá obsahu 20,04 mg Ca 2+ alebo 12,16 mg Mg 2+ na liter vody.
Existuje uhličitanová (dočasná, vylúčená varom) a nekarbonátová (trvalá) tvrdosť. Uhličitanová tvrdosť je spôsobená prítomnosťou hydrogénuhličitanov vápnika a horčíka vo vode, nekarbonátová tvrdosť je spôsobená prítomnosťou síranov, chloridov, kremičitanov, dusičnanov a fosforečnanov týchto kovov.
Dočasná tvrdosť sa nazýva preto, lebo pri varení sa hydrogénuhličitany vápnika a horčíka rozkladajú a vyzrážajú sa vo forme uhličitanov. Chemická reakcia tohto procesu je nasledovná: 
Ca(HC03)2 - t o C → CaC03↓ + H20 + CO2
Mg(HC03)2 - t o C → CaC03↓ + H20 + CO2
Vzniknutá zrazenina vytvorí na stenách riadu, v ktorom sa varí voda, plak (tzv. vodný kameň). Po prevarení a vyzrážaní uhľovodíkov sa voda stáva mäkšou.
Trvalá tvrdosť je spôsobená prítomnosťou stabilných chemických zlúčenín síranov, chloridov, kremičitanov a niektorých ďalších solí vápnika a horčíka vo vode, ktoré sa nezrážajú a pri varení sa neodstraňujú. Súčet dočasnej a trvalej tvrdosti udáva celkovú tvrdosť vody.
Všeobecná tvrdosť vody, normy
Svetová prax kontroly kvality vody spotrebovanej na pitie (normy Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO), normy Európskej únie (EÚ), normy ISO, ako aj normy USA) nenormalizujú tvrdosť pitnej vody - iba samostatne obsah ióny vápnika a horčíka vo vode. Podľa ruských noriem () by tvrdosť nemala prekročiť 7 mg-ekv / l. Čo sa stane, keď sa táto hodnota prekročí? Ukazuje sa, že pri tvrdosti vody nad 7 mg-eq/l sa výrazne zvyšuje miera zarastania potrubí vápennými usadeninami, čo znižuje ich životnosť a zvyšuje prevádzkové náklady. A pri veľmi nízkej tvrdosti vody získava silné korozívne vlastnosti. Aktívne používanie plastov a kov-plastov v posledných rokoch umožňuje odstrániť obmedzenia týkajúce sa používania mäkkej vody.
Všeobecná tvrdosť vody, klasifikácie
Klasifikácia prírodnej vody podľa stupňa tvrdosti sa v rôznych krajinách líši a môže byť rozdelená aj podľa účelu použitia vody.
Najvšeobecnejšia klasifikácia je nasledovná:
Podľa americkej klasifikácie sa pitná voda považuje za "mäkkú", keď je obsah solí s tvrdosťou menší ako 2 mg-ekv. / l, normálna - od 2 do 4 mg-ekv. / l, tvrdá - od 4 do 6 mg-ekv. / l, a veľmi tvrdý - nad 6 meq/l. Treba poznamenať, že takáto klasifikácia platí pre vodu používanú na pitné účely. Voda v teplovodných systémoch a v kontakte s akýmikoľvek vykurovacími telesami musí byť pre normálne fungovanie systému mäkšia. Tu sa nezaobídete bez inštalácie, najmä -. Zároveň, ak voda pochádza zo súkromnej studne, je pravdepodobné, že bude potrebná predbežná.
Odpad z pracieho prostriedku
V tvrdej vode z obyčajného mydla (v prítomnosti vápenatých iónov) sa tvoria mydlové trosky - nerozpustné zlúčeniny, ktoré nenesú žiadne užitočné funkcie. A kým sa týmto spôsobom neodstráni všetka vápenatá tvrdosť vody, tvorba peny nezačne. Dochádza k značnému plytvaniu čistiacimi prostriedkami. Po zaschnutí zostávajú takéto mydlové trosky vo forme plaku na vodovodnom potrubí, bielizni, ľudskej pokožke a vlasoch (mnohým je dobre známy nepríjemný pocit „tvrdých“ vlasov).
Negatívny vplyv na tkanivá
Tvrdá voda nie je vhodná na umývanie a umývanie. prečo? Keď sa mydlo alebo prášok dostane do kontaktu s tvrdou vodou, katióny solí tvrdosti (Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+) reagujú s aniónmi mastných kyselín, ktoré sú súčasťou mydla a vytvárajú zle rozpustné zlúčeniny, ako je stearát vápenatý Ca (C 17 H 35 COO) 2. Tieto usadeniny postupne upchávajú póry látky a tá prestáva prepúšťať vzduch a vlhkosť, vlákna hrubnú a nepružia. Farby produktu vyblednú a získajú šedo-žltý odtieň. „Limetkové mydlá“, ktoré sa usadili na tkanine, ju pripravujú o jej pevnosť.
Podráždenie kože
Keď sa „lupienky tvrdosti“ dostanú na ľudskú pokožku, zničí sa prirodzený tukový film, ktorý chráni pokožku pred nepriaznivými vplyvmi prostredia a upchajú sa aj póry. Znakom takéhoto negatívneho vplyvu je charakteristické „vŕzganie“ pokožky alebo vlasov, ktoré sa objavuje po sprchovaní. V skutočnosti „mydlivosť“, ktorá u niektorých ľudí spôsobuje podráždenie po použití mäkkej vody, je istým znakom toho, že ochranný tukový film na pokožke je bezpečný a zdravý. Ona je tá, ktorá sa šmýka. Alebo použite tvrdú vodu a narušenie povlaku kompenzujte pleťovými vodami, zmäkčujúcimi a hydratačnými krémami a inými trikmi na obnovenie ochrany pokožky, ktorú nám už príroda poskytla.
Znížená životnosť zariadenia
Pri zahrievaní vody s tvrdosťou vyššou ako 4 mg-ekv / l na pozadí vysokej alkality a pH sa intenzívne vyzráža uhličitan vápenatý vo forme vodného kameňa (potrubia „prerastajú“, na vykurovacích telesách sa vytvára biely povlak ). To je dôvod, prečo normy Kotlonadzor normalizujú hodnotu indexu tvrdosti vody používanej na napájanie kotlov (0,05–0,1 mg-ekv/l). V mnohých priemyselných procesoch môžu soli tvrdosti chemicky reagovať za vzniku nežiaducich medziproduktov.
Vplyv na zdravie
Svetová zdravotnícka organizácia reguluje hodnoty tvrdosti vody z hľadiska zdravotných účinkov. V materiáloch organizácie sa píše, že hoci množstvo štatistických štúdií odhalilo inverzný vzťah medzi tvrdosťou pitnej vody a ochoreniami kardiovaskulárneho systému, získané údaje stále nestačia na určenie príčinnej súvislosti medzi týmito javmi. Taktiež neexistuje dôkaz, že mäkká voda má negatívny vplyv na rovnováhu stopových prvkov v ľudskom tele. Množstvo štúdií naznačuje, že ľudské vstrebávanie dôležitých minerálov z vody je extrémne nízke a väčšinu z nich prijíma z potravy.
V závislosti od miestnych podmienok sa prípustná tvrdosť pre pitnú vodu môže mierne líšiť. V niektorých prípadoch je pre spotrebiteľa prijateľná voda s tvrdosťou nad 10 meq/l. Chuťový prah pre vápenatý ión (v prepočte na mg-ekvivalent) je v rozmedzí 2-6 meq/l v závislosti od zodpovedajúceho aniónu a prah chuti pre horčík je ešte nižší. Takže voda s vysokou tvrdosťou môže mať horkú chuť. A dlhodobé používanie tvrdej vody (zvyčajne sprevádzané vysokou celkovou mineralizáciou) vedie k problémom v gastrointestinálnom trakte.
ale na druhej strane
Treba tiež poznamenať, že voda s tvrdosťou menšou ako 2 meq/l má nízke tlmiace vlastnosti (alkalitu) a v závislosti od úrovne pH a niektorých ďalších faktorov môže mať zvýšený korozívny účinok na povrchy potrubí a vykurovacích zariadení. . Preto je v niektorých prípadoch, najmä v kotolniach, potrebné dodatočne vykonať špeciálnu, ktorá umožňuje dosiahnuť optimálny pomer medzi korozívnosťou vody a jej tvrdosťou.
Na tvrdosť vody sa pamätá predovšetkým vodným kameňom a zmäkčovačom vody – zariadením, ktoré si musí poradiť s tvrdou vodou a zabrániť tvorbe vodného kameňa.
Podrobnejšie o tvrdosti vody budeme hovoriť o tvrdosti vody z hľadiska chémie, typov tvrdosti vody, jednotiek tvrdosti vody (aj v rôznych krajinách). Zvážte, odkiaľ pochádza tvrdosť vody a ako tvrdosť ovplyvňuje kvalitu vody.
Najprv trochu o pojmoch. V článku sa často spomínajú slová „katióny“ a „anióny“. Katióny a anióny sú kladne a záporne nabité ióny. A on(staroveká gréčtina ἰόν - chod) - elektricky nabitá častica vytvorená v dôsledku straty alebo pridania jedného alebo viacerých elektrónov. Ak je teda strata, potom je náboj častice kladný. Ak sa pripojí, potom je náboj častice záporný (pretože elektrón má jednoznačne záporný náboj).
Tvrdosť vody z hľadiska chémie
Pojem tvrdosť vody sa zvyčajne spája s katiónmi vápnika (Ca 2+) a v menšej miere aj s horčíkom (Mg 2+). V skutočnosti všetky dvojmocné katióny do určitej miery ovplyvňujú tvrdosť. Interagujú s aniónmi a vytvárajú zlúčeniny (soli tvrdosti) schopné zrážania. Univalentné katióny (napríklad sodík Na +) túto vlastnosť nemajú.
V tejto tabuľke sú uvedené hlavné katióny kovov, ktoré spôsobujú tvrdosť a hlavné anióny, s ktorými sa kombinujú.
V praxi to má stroncium, železo a mangán malý vplyvže sú vo všeobecnosti zanedbávané. Hliník (Al 3+) a trojmocné železo (Fe 3+) tiež ovplyvňujú tvrdosť, ale pri hodnotách pH, ktoré sa vyskytujú v prírodných vodách, je ich rozpustnosť a teda „príspevok“ k tvrdosti zanedbateľný. malý. Podobne sa neberie do úvahy nevýznamný vplyv bária (Ba 2+).
Odrody tvrdosti vody.
Existujú nasledujúce typy tvrdosti vody:
Všeobecná tvrdosť. Je určená celkovou koncentráciou iónov vápnika a horčíka. Je to súčet uhličitanovej (dočasnej) a nekarbonátovej (trvalej) tvrdosti.
Uhličitanová tvrdosť. Je určená prítomnosťou hydrogénuhličitanov a uhličitanov (pri pH > 8,3) vápnika a horčíka vo vode. Tento typ tvrdosti je takmer úplne odstránený, keď sa voda varí, a preto sa nazýva dočasná tvrdosť. Pri zahrievaní vody sa hydrogénuhličitany rozkladajú za tvorby kyseliny uhličitej a vyzrážania uhličitanu vápenatého a hydroxidu horečnatého.
Nekarbonátová tvrdosť. Je spôsobená prítomnosťou vápenatých a horečnatých solí silných kyselín (sírová, dusičná, chlorovodíková) a neodstráni sa varom (stála tvrdosť).
Jednotky merania tvrdosti vody.
Vo svetovej praxi sa používa niekoľko jednotiek merania tuhosti, z ktorých všetky určitým spôsobom navzájom korelujú. V Rusku Gosstandart stanovuje mól na meter kubický (mol / m 3) ako jednotku tvrdosti vody. Na Ukrajine sa používa mol / m 3 aj mg-ekv / l (miligramový ekvivalent na liter). Číselne sa tieto hodnoty zhodujú. Mimochodom, l a dm 3 sú to isté, liter a decimeter kubický.
Okrem toho sú v rôznych krajinách široko používané jednotky tvrdosti ako nemecké stupne (d o, dH), francúzske stupne (f o), americké stupne, ppm CaCO 3 .
Pomer týchto jednotiek tuhosti je uvedený v nasledujúcej tabuľke:
Poznámka:
- Jeden nemecký stupeň zodpovedá 10 mg/dm 3 CaO alebo 17,86 mg/dm 3 CaCO 3 vo vode.
- Jeden francúzsky stupeň zodpovedá 10 mg / dm 3 CaCO 3 vo vode.
- Jeden americký stupeň zodpovedá 1 mg / dm 3 CaCO 3 vo vode.
Aby ste sa neobťažovali s manuálnymi prevodmi, môžete si vytvoriť platňu na prevod jednotiek tvrdosti. Ktorý, mimochodom, si môžete stiahnuť z odkazu Tabuľka prepočtu jednotiek tvrdosti vody.
Odkiaľ pochádza tvrdosť vody?
Ióny vápnika (Ca 2+) a horčíka (Mg 2+), ako aj iných kovov alkalických zemín, ktoré spôsobujú tvrdosť, sú prítomné vo všetkých mineralizovaných vodách. ich zdroj sú prírodné ložiská vápenca, sadry a dolomitu. Ióny vápnika a horčíka sa dostávajú do vody v dôsledku interakcie rozpusteného oxidu uhličitého s minerálmi a iných procesov rozpúšťania a chemického zvetrávania hornín. Zdrojom týchto iónov môžu byť aj mikrobiologické procesy prebiehajúce v pôdach v povodí, v dnových sedimentoch, ako aj odpadové vody z rôznych podnikov.
Tvrdosť vody sa veľmi líši a existuje mnoho typov klasifikácií vody podľa stupňa jej tvrdosti. V tabuľke nižšie sú uvedené štyri príklady klasifikácie. Dve klasifikácie z ruských zdrojov - z referenčnej knihy "Hydrochemické ukazovatele stavu životného prostredia" a učebnice pre univerzity "Úprava vody". A dve sú zo zahraničia: normy tuhosti Nemeckého inštitútu pre normalizáciu (DIN 19643) a klasifikácia prijatá Agentúrou pre ochranu životného prostredia USA (USEPA) v roku 1986.
Tabuľka názorne ilustruje oveľa „tvrdší“ prístup k problému stuhnutosti v zahraničí. A nie bez dôvodu, ako je uvedené nižšie.
V nízko mineralizovaných vodách zvyčajne prevláda tvrdosť spôsobená iónmi vápnika (až 70%-80%) (hoci v niektorých zriedkavých prípadoch môže tvrdosť horčíka dosiahnuť 50-60%). So zvyšovaním stupňa mineralizácie vody obsah vápenatých iónov (Ca 2+) rýchlo klesá a zriedka prekračuje 1 g/l. Obsah horčíkových iónov (Mg 2+) vo vysoko mineralizovaných vodách môže dosiahnuť niekoľko gramov a v slaných jazerách - desiatky gramov na liter vody.
Vo všeobecnosti je tvrdosť povrchovej vody vo všeobecnosti nižšia ako tvrdosť podzemnej vody. Tvrdosť povrchových vôd podlieha výrazným sezónnym výkyvom, zvyčajne dosahuje najvyššiu hodnotu na konci zimy a najnižšiu v období povodní, keď je hojne riedená mäkkým dažďom a roztopenou vodou. Morská a oceánska voda má veľmi vysokú tvrdosť (desiatky a stovky meq/dm3).
Ako tvrdosť ovplyvňuje kvalitu vody
Z hľadiska využitia pitnej vody sa jej prijateľnosť z hľadiska tvrdosti môže výrazne líšiť v závislosti od miestnych podmienok. Chuťový prah pre vápenatý ión leží (v prepočte na mg-ekvivalent) v rozsahu 2-6 meq/l v závislosti od zodpovedajúceho aniónu a prah chuti pre horčík je ešte nižší. V niektorých prípadoch je pre spotrebiteľov prijateľná voda s tvrdosťou nad 10 meq/l. Vysoká tvrdosť zhoršuje organoleptické vlastnosti vody a dodáva jej horkú chuť. a má negatívny vplyv na tráviace orgány.
Svetová zdravotnícka organizácia neponúka akúkoľvek odporúčanú hodnotu tvrdosti pre indikácie účinkov na zdravie. Materiály WHO uvádzajú, že hoci množstvo štúdií zistilo štatisticky inverzný vzťah medzi tvrdosťou pitnej vody a kardiovaskulárnymi ochoreniami, dostupné údaje nedostatočné vyvodiť kauzálny charakter tohto vzťahu. rovnakým spôsobom, nie je jednoznačne preukázanáže mäkká voda má negatívny vplyv na rovnováhu minerálov v ľudskom tele.
V závislosti od pH a zásaditosti však voda s tvrdosťou nad 4 mEq/l môže spôsobiť usadzovanie trosky a vodného kameňa (uhličitanu vápenatého) v rozvodoch vody, najmä pri zahriatí. Preto normy dozoru nad kotolňami zavádzajú veľmi prísne požiadavky na tvrdosť vody používanej na napájanie kotlov (0,05-0,1 mg-ekv / l).
Okrem toho, keď soli tvrdosti interagujú s čistiacimi prostriedkami (mydlo, pracie prášky, šampóny), vytvárajú sa „mydlové trosky“ vo forme peny. To vedie nielen k značnému plytvaniu čistiacimi prostriedkami. Po zaschnutí zostáva takáto pena vo forme plaku na inštalatérstve, spodnej bielizni, ľudskej pokožke a vlasoch (mnohí dobre poznajú nepríjemný pocit „tvrdých“ vlasov). Hlavným negatívnym vplyvom týchto toxínov na človeka je, že ničia prirodzený tukový film, ktorý je vždy pokrytý normálnou pokožkou a upchávajú jej póry.
Znakom takéhoto negatívneho vplyvu je charakteristické "vŕzganie" čisto umytej pokožky alebo vlasov. Ukazuje sa, že dráždivý „mydlový“ pocit, ktorý niektorí ľudia pociťujú po použití mäkkej vody, je znakom toho, že ochranný tukový film na pokožke je bezpečný a zdravý. Ona je tá, ktorá sa šmýka. V opačnom prípade musíte utrácať peniaze za pleťové vody, zjemňujúce a hydratačné krémy a iné triky na obnovenie ochrany pokožky, ktorú nám už príroda poskytla.
Zároveň je potrebné spomenúť aj druhú stranu mince. Mäkká voda s tvrdosťou menšou ako 2 meq/l má nízku tlmivú kapacitu (alkalitu) a môže mať v závislosti od úrovne pH a množstva ďalších faktorov zvýšený korozívny účinok na vodovodné potrubia. Preto je v mnohých aplikáciách (najmä vo vykurovacej technike) niekedy potrebné vykonať špeciálnu úpravu vody, aby sa dosiahol optimálny pomer medzi tvrdosťou vody a jej korozívnosťou.
Tu sme sa dozvedeli viac o tvrdosti vody. Zostáva sa rozhodnúť, ako bojovať 🙂
Existuje tvrdosť všeobecná, uhličitanová, trvalá a odstrániteľná.
Všeobecná tvrdosť- ide o prirodzenú vlastnosť vody, vďaka prítomnosti takzvaných solí tvrdosti, t.j. všetky vápenaté a horečnaté soli v surovej vode (sírany, chloridy, uhličitany, hydrogénuhličitany atď.).
Uhličitanová tvrdosť je tvrdosť spôsobená prítomnosťou Ca+ a Mg+ hydrogénuhličitanov a uhličitanov rozpustených v surovej vode.
Odnímateľná alebo bikarbonátová tvrdosť je tvrdosť, ktorú možno odstrániť prevarením vody. Spôsobujú ho hydrogenuhličitany Ca + a Mg +, ktoré sa vriacou vodou menia na nerozpustné uhličitany a zrážajú sa:
Ca(HC03)2 \u003d CaC034- + H20 + C02î.
Mg(HC03)2 = MgC034- + H20 + C02T.
Konštantnou tvrdosťou sa rozumie tvrdosť prevarenej vody počas 1 hodiny, čo je spôsobené prítomnosťou chloridov a síranov Ca2+ a Mg2+, ktoré sa nezrážajú.
Celková tvrdosť vody sa dnes vyjadruje v jednotkách SI – mg-ekv / l. V minulosti sa používali stupne tvrdosti alebo „nemecké“ stupne (°H). Predpokladalo sa, že 1 °H tvrdosti zodpovedá 10 mg CaO v 1 litri vody.
Voda s celkovou tvrdosťou do 3,5 mg-ekv/l (10°) sa považuje za mäkkú, od 3,5 do 7 mg-ekv/l (10-20°) - stredne tvrdá, od 7 do 10 mg-ekv/l (20-28°) - tvrdý a nad 10 meq/l (28°) - veľmi tvrdý.
Prvýkrát bola norma pre všeobecnú tvrdosť vody navrhnutá v roku 1874 v Nemecku ako priemerná hodnota tvrdosti vody v nádržiach sasko-weimarského vojvodstva. Tento štandard bol 18-20° alebo približne 7 meq/l. Rovnakú hodnotu odporučil F.F. Erisman v roku 1898. Čoskoro, berúc do úvahy rôzne miestne podmienky, boli pre niektoré regióny navrhnuté iné normy.
Pri odôvodnení normy pre všeobecnú tvrdosť pitnej vody z vodovodu je potrebné v prvom rade vziať do úvahy jej vplyv na organoleptické vlastnosti. Je známe, že výrazný obsah solí tvrdosti, najmä síranu horečnatého, dodáva vode horkastú chuť. Spotrebitelia pociťujú túto chuť, ak celková tvrdosť vody presiahne 7 meq/l. Zároveň odmietajú takúto vodu používať a hľadajú alternatívne zdroje zásobovania vodou, ktorej voda sa môže ukázať ako nebezpečná z epidemiologického alebo toxikologického hľadiska.
Aby voda nemala horkú chuť s intenzitou vyššou ako 2 body, jej celková tvrdosť by nemala presiahnuť 7 mg-ekv / l. Inými slovami, kvalitná voda by mala byť mäkká (s celkovou tvrdosťou do 3,5 mg-ekv / l) alebo stredne tvrdá (od 3,5 do 7 mg-ekv / l). To znamená, že horná hranica celkovej tvrdosti pitnej vody - 7 mg-ekv / l - je stanovená na základe jej vplyvu na organoleptické vlastnosti.
Časom sa ukázalo, že v závislosti od tvrdosti vody vplýva na zdravie ľudí rôznymi spôsobmi. Prudký prechod pri použití mäkkej vody na tvrdú vodu a niekedy aj naopak môže u ľudí spôsobiť dyspepsiu, predovšetkým v dôsledku prítomnosti síranu horečnatého vo vode. V oblastiach s horúcou klímou vedie používanie vody s vysokou tvrdosťou k zhoršeniu priebehu urolitiázy. Teória o etiologickej úlohe tvrdosti vody pri vzniku tohto ochorenia umožnila urológom identifikovať takzvané kamenné zóny – územia, kde možno urolitiázu považovať za endemické ochorenie. Pitná voda, ktorú používajú obyvatelia týchto oblastí, sa vyznačuje zvýšenou tvrdosťou. Pokusy na zvieratách potvrdili, že elektrolyty, ktoré spôsobujú tvrdosť vody, môžu byť jedným z etiologických faktorov vzniku urolitiázy.
Soli tvrdosti narúšajú vstrebávanie tukov ich zmydelnením a tvorbou nerozpustných vápenato-horečnatých mydiel v čreve. Zároveň je obmedzený príjem esenciálnych látok do ľudského tela – polynenasýtených mastných kyselín, vitamínov rozpustných v tukoch, niektorých stopových prvkov. Najmä voda s tvrdosťou vyššou ako 10 mEq/l v oblastiach endemických pre jódovú hypomikroelementózu (ľudské telo potrebuje minimálne 120 µg jódu denne, optimálne -200 µg) zvyšuje riziko endemickej strumy.
Voda s vysokou tvrdosťou prispieva k rozvoju dermatitídy. Mechanizmus tohto javu spočíva v zmydelňovaní tvrdosti tukov soľami za vzniku vápenato-horečnatých mydiel nerozpustných vo vode, ktoré pôsobia dráždivo.
Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že so zvyšujúcou sa tvrdosťou vody sa kulinárske spracovanie potravinárskych výrobkov stáva zložitejším, a to: mäso a strukoviny sa menej varia, čaj sa zle varí, na stenách riadu sa tvorí vodný kameň. Okrem toho sa zvyšuje spotreba mydla, vlasy po umytí stuhnú, pokožka hrubne, tkanivá žltnú, strácajú jemnosť a pružnosť v dôsledku impregnácie vápenato-horečnatými mydlami.
Avšak aj veľmi mäkká voda môže nepriaznivo vplývať na organizmus v dôsledku zníženia príjmu predovšetkým vápnika. Je známe, že vápnik plní v tele mnoho funkcií, vrátane plastov: je nevyhnutný pre osteogenézu a opravu kostí (kosti obsahujú 99 % vápnika) a podieľa sa na tvorbe dentínu. Vápnik je nevyhnutný na udržanie neuromuskulárnej excitácie, podieľa sa na procesoch zrážania krvi, ovplyvňuje priepustnosť biologických membrán. Denná potreba vápnika dospelého človeka sa pohybuje od 800 do 1100 mg (od 1000 mg/deň vo veku do 7 rokov a takmer 1400 mg vo veku 14-18 rokov). Počas tehotenstva sa jeho potreba zvyšuje na 1500 mg / deň, počas dojčenia - až 1800-2000 mg / deň.
Ľudskú potrebu vápnika uspokojuje najmä mlieko a mliečne výrobky. Pri vode strednej tvrdosti (3,5-7 mg-ekv / l alebo 10-20 °) sa vápnik dostáva do tela v množstve rovnajúcom sa približne 15-25% fyziologickej dennej potreby. Nedostatok vápnika v tele vzniká veľmi rýchlo, pretože jeho vylučovanie je konštantné a nezávisí od príjmu. Preto dlhodobé používanie mäkkej vody, ochudobnenej o vápnik, môže viesť k jeho nedostatku v organizme. Zistilo sa, že u detí, ktoré žijú v oblastiach s mäkkou vodou (do 3,5 mg-ekv/l), sa na zubnej sklovine tvoria fialové škvrny, ktoré sú výsledkom odvápnenia dentínu. Predpokladá sa, že Urova choroba (Kashin-Beckova choroba), čo je endemická polyhypermikroelementóza stroncia, železa, mangánu, zinku, fluóru, sa vyskytuje v oblastiach s nízkym obsahom vápnika v pitnej vode.
V posledných rokoch sa objavila teória, že voda s nízkym obsahom elektrolytov spôsobujúcich tvrdosť prispieva k rozvoju kardiovaskulárnych ochorení. Podľa výsledkov epidemiologických štúdií bola zistená štatisticky významná, aj keď nie veľmi silná inverzná korelácia medzi stupňom tvrdosti pitnej vody a úmrtnosťou obyvateľstva na kardiovaskulárne ochorenia. Viaczložkový charakter vodného faktora však nedáva dôvod domnievať sa, že úmrtnosť na kardiovaskulárne ochorenia sa zvýšila len v dôsledku nižšej tvrdosti pitnej vody, a nakoniec uznať existenciu korelačnej závislosti. Je nevyhnutné, aby štúdie nebrali do úvahy sociálne a hygienické faktory, ktoré, samozrejme, vedú k rozvoju kardiovaskulárnej patológie. Výsledky viacerých štúdií tiež naznačujú, že každý prvok obsiahnutý v pitnej vode vykazuje fyziologický účinok nie sám o sebe, ale v kombinácii s inými. Štúdium vlastností kombinovaného pôsobenia zložiek pitnej vody, fyziologických a patofyziologických mechanizmov jeho prejavu je novou stránkou v štúdiu hygieny vody.
Optimálna je teda voda strednej tvrdosti, t.j. v rozmedzí 3,5-7 mg-ekv./l (10-20 °). Tvrdá (7-10 mg-ekv/l) a veľmi tvrdá (nad 10 mg-ekv/l) voda je chuťovo nepríjemná, jej užívanie vedie k negatívnym zmenám zdravotného stavu. Preto by kvalitná pitná voda mala mať tvrdosť nepresahujúcu 7 mg-ekv / l.
chloridy a sírany. Chloridy a sírany sú v prírode bežné vo forme solí sodíka, draslíka, vápnika, horčíka a iných kovov. Tvoria väčšinu suchých zvyškov sladkej vody. Prítomnosť chloridov a síranov vo vode nádrží môže byť spôsobená prirodzenými procesmi ich vyplavovania z pôdy, ako aj znečistením nádrže rôznymi odpadovými vodami.
Prirodzený obsah chloridov a síranov vo vode povrchových nádrží je nevýznamný a vo väčšine prípadov sa pohybuje v rozmedzí niekoľkých desiatok miligramov na liter. Prirodzený obsah chloridov vo vode môže byť v závislosti od podmienok na vytvorenie rezervoáru rôzny: od desiatok do stoviek (v zasolených pôdach) miligramov na liter. V tečúcich nádržiach býva obsah chloridov nízky – do 20-30 mg/l. Nekontaminovaná podzemná voda v oblastiach so zasolenou pôdou zvyčajne obsahuje do 30-50 mg/l chloridov. Voda filtrovaná cez soľnú pôdu alebo sedimentárne horniny môže obsahovať stovky alebo dokonca tisíce miligramov chloridov na liter, hoci voda môže byť epidemiologicky bezchybná. Preto pri použití chloridov ako indikátora epidemiologickej bezpečnosti je potrebné brať do úvahy miestne podmienky pre tvorbu kvality vody.
Človek je zo 70-80% tvorený vodou, ktorá je hlavným rozpúšťadlom. Pomocou neho sa v tele transportuje kyslík, enzýmy, hormóny, soli. V tomto ohľade je obzvlášť dôležité chemické zloženie vody: čím viac nečistôt obsahuje, tým horšie rozpúšťa užitočné látky.
Absolútne čistá voda sa v prírode nenachádza. V kontakte s inými makro- a mikroprvkami je obohatený o rôzne minerály, najmä vápenaté a horečnaté soli. Práve ich obsah určuje takú vlastnosť, akou je tvrdosť: čím viac vápenatých a horečnatých solí je vo vode, tým je tvrdšia.
Tvrdosť vody sa u nás vyjadruje v miligramových ekvivalentoch na liter (mg-ekv / l). Veľmi mäkká voda - do 1,5 mg-ekv/l, mäkká - od 1,5 do 4 mg-ekv/l, voda strednej tvrdosti - od 4 do 8 mg-ekv/l, tvrdá - od 8 do 12 mg-ekv/ l a veľmi tvrdé - viac ako 12 mg-ekv/l. Prípustný limit tvrdosti vody pre centralizované zásobovanie vodou je 7 mg-ekv / l.
Je dokázané, že tvrdá voda pôsobí na organizmus negatívne. Pri interakcii s mydlom sa vytvárajú „mydlové trosky“, ktoré sa z pokožky nezmývajú, ničia prirodzený tukový film, ktorý chráni pred starnutím a nepriaznivými klimatickými faktormi, upchávajú póry, vytvárajú mikroskopickú kôru na vlasoch, čím spôsobujú vyrážku, svrbenie , suchosť, lupiny, olupovanie . Pokožka nielenže predčasne starne, ale stáva sa aj citlivou na podráždenie a náchylnou na alergické reakcie.
Vysoká tvrdosť zhoršuje organoleptické vlastnosti pitnej vody, dodáva jej horkú chuť a má negatívny vplyv na tráviace orgány. Soli vápnika a horčíka sa spájajú so živočíšnymi bielkovinami, ktoré získavame z potravy, usadzujú sa na stenách pažeráka, žalúdka, čriev, komplikujú ich peristaltiku (sťahy), spôsobujú dysbakteriózu, narúšajú enzýmy a v konečnom dôsledku otrávia organizmus. Neustále používanie vody so zvýšenou tvrdosťou vedie k zníženiu motility žalúdka a hromadeniu solí v tele.
Od vody preplnenej iónmi vápnika a horčíka nadmerne trpí kardiovaskulárny systém. Dlhodobé používanie tvrdej vody je spojené s výskytom ochorení kĺbov (artritída, polyartritída), tvorbou kameňov v obličkách a žlčových cestách.
Okrem toho, že tvrdá voda negatívne vplýva na zdravie, prináša aj veľa trápenia v bežnom živote. Je to nežiaduce na umývanie riadu a bielizne - riad sa otupí a tkaniny sa rýchlo opotrebujú. Obrovské škody spôsobujú domáce spotrebiče: kotly, práčky a umývačky riadu, rýchlovarné kanvice a kávovary. Soli vápnika a horčíka, ktoré sa ukladajú na vykurovacích telesách, vytvárajú tvrdé vápenaté usadeniny (vodný kameň) a veľmi skoro vyradia zariadenie z prevádzky.
Stopy tvrdej vody sú viditeľné voľným okom: biely povlak sa objavuje na potrubiach, vodovodnom potrubí, vo vykurovacom systéme, domácich spotrebičoch, zvyšuje sa spotreba čistiacich prostriedkov, mydlo sa počas prania a umývania „krúti“, na pokožke sa tvoria penové trosky a povrchy.
Pitná voda v niektorých oblastiach Republiky Mari El sa vyznačuje prirodzeným vysokým obsahom tvrdosti. Neštandardné vzorky z hľadiska celkovej tvrdosti zisťujú sanitári v rámci sociálno-hygienického monitoringu, pri kontrolnej a dozornej činnosti a pri posudzovaní výziev občanov.
Príslušné organizácie zásobujúce zdroje by mali pred zásobovaním obyvateľstva vykonať čistenie vody.
Sťažnosti na nedostatočnú kvalitu pitnej vody je možné adresovať úradu Rospotrebnadzor v republike Mari El.
