Еще в средние века люди заметили, что при стирке в одной воде мыло, которое тогда называли щелоком, пенится очень хорошо, а сами вещи становятся мягкими и приятными на ощупь. Однако при использовании воды из другого источника все происходит с точностью до наоборот – добиться пышной пены практически невозможно, а ткань после стирки приобретает неестественную жесткость и твердость. Так и появилось в народе деление воды на мягкую и жесткую. Это произошло задолго до развития и широкого распространения такой науки, как химия, исследования в рамках которой дали описанному явлению доступное объяснение. Лишь в 18 веке появилось обоснованное определение о том, какая вода считается жесткой, а какая мягкой.
Понятие жесткой воды
Свойства, благодаря которым воду принято называть жесткой, она приобретает при растворении в ней металлов из разряда щелочноземельных. Это означает, что при взаимодействии с молекулами воды они активируют щелочную реакцию, в результате которой жидкость приобретает те самые характерные особенности. Главная причина жесткости воды – это присутствие в ее составе отрицательно заряженных частиц кальция и магния. Другие щелочноземельные металлы так же способны повышать жесткость воды, но именно кальций и магний играют в этом процессе определяющую роль.
Жесткость воды – это естественное ее состояние. Так, например, родниковая вода по определению является жесткой, так как, пробиваясь из земных недр на поверхность, она проходит через внушительные слои грунта и прочих пород, среди которых, естественно, встречаются залежи металлов. Взаимодействуя с ними, вода обогащается отрицательно заряженными частицами щелочноземельных веществ и становится жесткой.
Кроме того, в современных системах очистки и подачи воды для обеззараживания жидкости используются различные химикаты. Такая обработка также влияет на характеристики воды, в том числе, ее жесткость.
Виды жесткости воды
Разбирая вопрос о том, какая вода считается жесткой, следует иметь в виду, что различают два вида жесткости: постоянная и временная. Постоянная жесткость характерна для воды с высоким содержанием некарбонатных солей кальция щёлочноземельных металлов. Дело в том, что такие вещества хорошо растворяются и удалить их очень сложно. Временная жесткость является результатом присутствия в воде гидрокарбонатов. Они растворяются гораздо хуже, благодаря чему их выведение возможно посредством обычного кипячения.
Надо заметить, что единого определения того, какая вода считается жесткой, не существует – в каждой стране используются свои стандартны и нормативы. В России, например, главным показателем считают градусы жесткости. По сути, они выражают содержание солей кальция и магния в 1 литре воды. Жесткой считается вода, концентрация солей в которой превышает 7 градусов, хотя, в отдельных водоемах, главным образом подземных, жесткость воды достигает 10 и более градусов. Такая вода считается непригодной к употреблению.
Специалисты для измерения жесткости применяют особые приборы, например, кондуктометры. Существуют также экспресс-тесты, пользоваться которыми могут даже непрофессионалы – с ними хорошо знакомы любители разведения рыбок в домашних аквариумах. Узнать о том, какая вода считается жесткой можно и простыми народными методами. Скажем, все тот же эксперимент с мылом, который упоминался в самом начале. Также нужную информацию можно получить путем простых наблюдений за состоянием нагревательных элементов в электрочайниках и прочей бытовой технике – при использовании жесткой воды накипь образуется гораздо быстрее.
Способы снижения жесткости
Многочисленные эксперименты, которые проводились с жесткой водой, не выявили среди ее характеристик такие, которые могли бы представлять опасность для здоровья человека. С точки зрения вкуса больших отличий мягкой воды от жесткой так же не существует. И все же, медики рекомендуют избегать употребления жесткой воды в больших количествах. А поскольку из большинства кранов в российских квартирах льется вода с повышенным содержанием солей жесткости, то не лишним будет предпринять меры к ее умягчению.
Проще всего использовать для этого фильтры – катионные, ионообменные и так далее. Удалить соли жесткости из воды можно с помощью электрического тока, но такая обработка требует применения специального оборудования. Снижению концентрации солей щелочноземельных металлов способствует дистилляция или, говоря проще, перегонка воды, осуществить которую при наличии змеевика можно в домашних условиях.
Существуют так же реагентные способы умягчения воды, когда в нее вводят вещества, которые вступают в реакцию с солями кальция и магния. В результате образуются нерастворимые соединения, которые выпадают в виде хлопьевидных осадков. В качестве таких реагентов используют обычно гашеную известь или кальцинированную соду. Ну а самый простой вариант – кипячение.
