ความกระด้างของน้ำคาร์บอเนต: ความหมาย แนวคิดของน้ำกระด้างและน้ำอ่อน คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ หน่วยวัด และวิธีแก้ปัญหา

สารบัญ:

ความกระด้างของน้ำคาร์บอเนต: ความหมาย แนวคิดของน้ำกระด้างและน้ำอ่อน คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ หน่วยวัด และวิธีแก้ปัญหา
ความกระด้างของน้ำคาร์บอเนต: ความหมาย แนวคิดของน้ำกระด้างและน้ำอ่อน คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ หน่วยวัด และวิธีแก้ปัญหา
Anonim

ข้อมูลที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับคุณภาพน้ำดื่มเป็นที่สนใจของทุกคน มีเว็บไซต์จำนวนมากบนอินเทอร์เน็ตที่ทุ่มเทให้กับเรื่องนี้ แต่ในหมู่พวกเขา ทรัพยากรของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียมีอิทธิพลเหนือ: ผู้ผลิตน้ำดื่มบรรจุขวดและตัวกรองสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะเข้าใจปัญหา "น้ำ" ด้วยความช่วยเหลือของแหล่งข้อมูลอิสระและตรรกะของคุณเอง

มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับเกลือหรือปริมาณของเกลือ ถ้ามีมากน้ำก็จะแข็ง ถ้ามีน้อยน้ำก็จะอ่อน น้ำกลั่นไม่มีเกลือเลย ต้องบอกทันทีว่าไม่เหมาะกับการดื่มแน่นอน

คำว่า "แข็ง" ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ: ผ้าที่ซักด้วยสบู่และน้ำที่มีเกลือในปริมาณสูง จริงๆ แล้วรู้สึกแข็งเมื่อสัมผัส

น้ำกระด้าง

ความแข็งเป็นสมบัติที่เกิดจากแคลเซียม แมกนีเซียม และองค์ประกอบอื่นๆ ในน้ำ

ความแข็งมีสองประเภท:

  1. เวลาถูกกำหนดโดยแคลเซียมและแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต
  2. ค่าคงตัวเกิดจากแคลเซียมและแมกนีเซียมเดียวกัน แต่อยู่ในรูปของเกลืออื่นๆ - ซัลเฟตและคลอไรด์
  3. น้ำกระด้างทำความสะอาดได้ไม่ดี
    น้ำกระด้างทำความสะอาดได้ไม่ดี

เราสนใจตัวเลือกแรก เพราะเขาคือผู้ที่มีความกระด้างคาร์บอเนต มีลักษณะเป็นคลื่นตามฤดูกาล ความจริงก็คือไบคาร์บอเนตถูก "ผสม" ลงในน้ำธรรมชาติระหว่างที่มันไหลผ่านหิน เช่น หินปูน ยิปซั่ม หรือโดโลไมต์ หากน้ำเป็นผิวน้ำ เปอร์เซ็นต์สูงสุดของ "การผสม" จะเกิดขึ้นในฤดูหนาว: น้ำในฤดูหนาวค่อนข้างแข็ง ไฮโดรคาร์บอนน้อยที่สุดอยู่ในน้ำพุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงน้ำท่วมและน้ำท่วม: มีการเติมสารละลายและน้ำฝนอย่างจริงจัง

น้ำธรรมชาติใต้ดินซึ่งแตกต่างจากน้ำบนพื้นผิวที่มีความแข็งและถาวรในองค์ประกอบ: ไม่ได้ขึ้นอยู่กับฤดูกาล

หน่วยวัดความกระด้างคาร์บอเนตของน้ำในรัสเซียและต่างประเทศ

หน่วยวัดมีความสับสนในระดับนานาชาติที่น่าประหลาดใจ น่าแปลกใจเพราะวิธีการและหน่วยการวัดของกระบวนการหรือวัตถุอื่น ๆ อยู่ภายใต้ระบบการวัดสากลทั่วไปเมื่อนานมาแล้ว องค์กรมาตรวิทยาระดับนานาชาติและระดับชาติจำนวนมากมีส่วนร่วมในธุรกิจนี้ เหตุใดความกระด้างของคาร์บอเนตและคุณสมบัติอื่นๆ ของน้ำจึงยังคงวัดกันในแต่ละประเทศในแบบของตัวเอง เราทำได้เพียงเดาเท่านั้น ตัดสินด้วยตัวคุณเอง:

ในรัสเซีย นี่คือระดับความแข็ง - 1°F ตามมาตรฐาน GOST 31865-2012“น้ำ หน่วยของความแข็ง ระดับความแข็งหนึ่งระดับของรัสเซียเท่ากับความเข้มข้นของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ เท่ากับ½ของมิลลิโมล/ลิตร 1°F – 1 มก.-เท่ากับ/ลิตร

ตอนนี้หน่วยวัดในประเทศเทียบกับปริมาณไฮโดรคาร์บอนในลูกบาศก์เดซิเมตรของน้ำ:

  • รัสเซีย: 1°F=20 mg Ca² หรือ 12 mg Mg²;
  • เยอรมนี: 1°DH=1mg CaO;
  • สหราชอาณาจักร: 1°คลาร์ก=10 มก. CaCO³ ในน้ำ 0.7 dm³ ของน้ำ;
  • ฝรั่งเศส: 1°F=10mg CaCO³;
  • สหรัฐอเมริกา: 1°ppm=CaCo³ 1 มก.

ความโกลาหลระดับนานาชาตินี้จัดการได้ ไซต์หลายแห่งที่ทุ่มเทให้กับน้ำมีตารางและเครื่องคำนวณพิเศษสำหรับการแปลงข้อมูลจากระบบหน่วยการวัดหนึ่งไปอีกระบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เพื่อให้เข้าใจถึงความแข็งของคาร์บอเนตที่ยอมรับได้สำหรับปลาทองที่แปลกใหม่ที่มีข้อมูลทั้งหมดในใบรับรองฝรั่งเศส

ปลาทองอเมริกัน
ปลาทองอเมริกัน

มาตรฐานสำหรับปริมาณเกลือในน้ำ

คำแนะนำขององค์การอนามัยโลกก่อน:

เรื่องความกระด้างของน้ำ รวมทั้งความกระด้างคาร์บอเนต WHO ไม่ได้ให้คำแนะนำใดๆ มีขีดจำกัดสำหรับโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธสองชนิดเท่านั้น: แคลเซียมในช่วง 20–80 มก./ลิตร และแมกนีเซียมในช่วง 10–30 มก./ลิตร

ข้อบังคับเกี่ยวกับน้ำของรัสเซียมีความเฉพาะเจาะจงและเข้มงวดยิ่งขึ้น:

ความกระด้างของน้ำไม่ควรเกิน 7°F ปริมาณแมกนีเซียมไม่ควรเกิน 50 มก./ลิตร และไม่จำกัดแคลเซียมที่ระบุ

ความกระด้างของน้ำดื่ม
ความกระด้างของน้ำดื่ม

ตอนนี้ SanPiN มาตรฐานของรัสเซีย 2.1.4.1116-02 ซึ่งกำหนดความกระด้างของคาร์บอเนตของน้ำขวดที่ควรมีในแง่ของคุณค่าทางสรีรวิทยา:

แคลเซียมได้รับอนุญาตในขอบเขตที่กว้างมาก20–130 มก./ลิตร; กำหนดแมกนีเซียมด้วยขีดจำกัด 5.0 - 65.0 มก./ลิตร ความกระด้างของน้ำได้รับอนุญาตภายในขอบเขต 1.5 - 7.0 องศาฟาเรนไฮต์ โปรดทราบว่าไม่มีเมตริกใดที่มีขอบเขตล่างเป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่าน้ำดื่มทุกยี่ห้อต้องมีค่าความกระด้างรวมและความกระด้างของคาร์บอเนต เพิ่มเติมที่ด้านล่าง

ชนิดและคุณสมบัติของน้ำกระด้าง

น้ำธรรมชาติมีความกระด้างโดยทั่วไปเป็นหลัก ดังนั้นจึงแบ่งออกเป็นกลุ่มตามเกณฑ์นี้:

  • น้ำอ่อนมากที่มีปริมาณเกลือไม่เกิน 1.5 meq/l;
  • น้ำอ่อนที่มีความเข้มข้นของเกลือตั้งแต่ 1.5 ถึง 4 meq/l;
  • น้ำกระด้างปานกลาง มีขีดจำกัด 4–8 mEq/l;
  • น้ำกระด้างคือเมื่อปริมาณเกลืออยู่ที่ 8 ถึง 12 มก.-เท่ากับ/ลิตร;
  • น้ำกระด้างมากจะรับรู้ได้หากมีมากกว่า 12 mEq/l

เอาล่ะ คำพูดสองสามคำเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีง่ายๆ หนึ่งคำ หากคุณต้มน้ำด้วยเกลือไบคาร์บอเนตที่ละลายในน้ำ เกลือเหล่านี้จะสูญเสียคำนำหน้า "พลังน้ำ" และเปลี่ยนเป็นเกลือคาร์บอเนตธรรมดา และเกลือคาร์บอเนตไม่เคยละลายได้มาก่อน โดยก่อตัวเป็นตะกอน ซึ่งเป็นขนาดที่เราไม่ชอบมากที่ก้นกาต้มน้ำ

เกี่ยวกับมาตราส่วน

ในน้ำธรรมชาติจำเป็นต้องมีไฮโดรคาร์บอนที่ละลายน้ำได้สูง ซึ่งเมื่อต้มแล้วจะทำให้เรามีตะกรัน สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือน้ำบรรจุขวดที่มีคุณภาพดีจะทำให้เราสะเก็ดเมื่อต้มด้วย ดังนั้นสำหรับผู้ที่เข้าใจผิดคิดว่าน้ำแร่ธรรมชาติไม่ควรตกตะกอนเมื่อต้มก็ถึงเวลากำจัดความคิดเหมารวมนี้ซะ

ไม่ต้องกลัวตะกรัน เพราะเป็นกระบวนการทางเคมีที่เป็นธรรมชาติสำหรับน้ำที่มีคุณภาพ ยิ่งไปกว่านั้น หากน้ำขวดที่คุณซื้อไม่มีมาตราส่วนเลย คุณต้องตรวจสอบปริมาณแคลเซียมและแมกนีเซียมในนั้น เป็นไปได้มากว่าไม่มีน้ำในปริมาณที่เหมาะสม คุณไม่ได้ซื้อน้ำกลั่นใช่ไหม

เหยื่อที่แท้จริงของน้ำกระด้าง: ท่อ ตัวยก และหม้อต้มน้ำ

เกลือของแมกนีเซียมและแคลเซียมตกตะกอน ไม่เพียงแต่ในระหว่างการเดือด แต่ยังอยู่ภายใต้สภาวะปกติด้วย จำการเคลือบสีขาวบนก๊อกน้ำและท่อในห้องน้ำ เป็นเพียงสิ่งที่ตาของคุณมองเห็น แต่ภายในท่อน้ำขนาดใหญ่ หม้อไอน้ำ และไรเซอร์ สามารถปิดทับด้วยชั้นหินปูนที่ร้ายแรงได้ มันจะไม่นำไปสู่สิ่งที่ดี: ท่อจะร้อนมากเกินไปและล้มเหลวเนื่องจากทวารและการก่อตัวของการกัดกร่อนใต้ตะกอนที่ไม่พึงประสงค์อย่างมาก

มาตราส่วนในท่อ
มาตราส่วนในท่อ

ในทางกลับกัน น้ำอ่อนเกินไปในเครือข่ายการจ่ายน้ำก็จะทำให้เกิดปัญหาในรูปแบบของการกัดกร่อนของท่อโลหะ ดังนั้นทุกอย่างดีพอสมควร: เกลือในระดับปานกลางในน้ำรวมกับการตรวจสอบสภาพของผนังภายในของท่อส่งน้ำหลัก

วิธีที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหา "ท่อ" คือการผลิตและการใช้ท่อน้ำจากวัสดุคอมโพสิตใหม่

วิธีทำให้น้ำอ่อนตัว

  • วิธีที่ง่ายและมหัศจรรย์ที่สุดคือการต้มน้ำเบื้องต้นตามที่อธิบายข้างต้น
  • วิธีทางเคมีที่ง่ายที่สุดคือการเติมปูนขาว
  • ต้มให้นิ่ม
    ต้มให้นิ่ม

หากสองวิธีแรกเกี่ยวข้องกับความแข็งของคาร์บอเนต ก็ยากที่จะจัดการกับความแข็งคงที่ แต่นี่มันค่อนข้างจริง:

  • น้ำแข็งใส. ไม่จำเป็นต้องแช่แข็งน้ำจนหมดและระบายส่วนที่เหลือออกประมาณ 10% ละลายน้ำแข็ง ปราศจากเกลือ
  • การกลั่นด้วยน้ำระเหยเนื่องจากเกลือไม่ระเหย

ตอนนี้เทคโนโลยีการกำจัดอุตสาหกรรม:

  • การกระทำของสนามแม่เหล็ก
  • การทำความสะอาดไอออนบวกในอุตสาหกรรมด้วยรีเอเจนต์และการหาค่าความแข็งคาร์บอเนตในภายหลัง
  • วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการออสโมซิสด้วยตัวกรองการแลกเปลี่ยนไอออน อันเป็นผลมาจากการที่เกลือที่ "แข็ง" ถูกแทนที่ด้วยเกลือที่ "อ่อน"

น้ำกระด้างและตำนานสุขภาพ

ความกระด้างของน้ำคาร์บอเนตมีผลเสียต่อผิวหนัง: เมื่อล้างจะทำให้ผิวแห้ง ในน้ำดังกล่าว โฟมจะไม่ก่อตัวได้ดีเมื่อใช้สบู่หรือสารซักฟอกอื่นๆ ข้อเท็จจริงเหล่านี้ได้รับการยืนยันหลายครั้งและควรนำมาพิจารณา

การสบู่เป็นเรื่องยาก
การสบู่เป็นเรื่องยาก

แต่ "เรื่องสยองขวัญ" อีกสองเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการบริโภคน้ำที่มีความกระด้างคาร์บอเนตสูงต้องได้รับการจัดการ เรากำลังพูดถึงโรคผิวหนังในรูปแบบของกลากและ urolithiasis สองโรคที่ได้รับความนิยมมากที่สุดโดยผู้ผลิตน้ำดื่มบรรจุขวดและตัวกรองน้ำเพื่อการฟอก

การใช้ถ้อยคำในแหล่งดังกล่าวควรระมัดระวัง: "มีหลักฐานว่าความแข็งสูงก่อให้เกิดนิ่วในปัสสาวะ … " และถ้าคุณมองหาแหล่งข้อมูลอย่างมืออาชีพสำหรับแพทย์ก็มีความชัดเจนค่อนข้างมาก การศึกษาส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าความกระด้างของน้ำไม่มีผลต่อความเสี่ยงของหิน

เรื่องเดียวกันกับกลากและไดอะทิซิสในเด็ก ในระยะสั้น อ่านแหล่งข้อมูลทางการแพทย์

น้ำสำหรับตู้ปลาและตัวชี้วัด

สำหรับผู้อยู่อาศัยในอควาเรียม ความกระด้างของน้ำทั้งสองประเภทมีความสำคัญ: คาร์บอเนตทั้งแบบถาวรและแบบชั่วคราว

มีการทดสอบคุณภาพน้ำในตู้ปลามากมายเพื่อกำหนดความกระด้างถาวร - ระดับไอออน Ca++ และ Mg++

มาตรฐานความกระด้างของคาร์บอเนตในตู้ปลาเป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากพวกมันมีบทบาทสำคัญในชีวิตของปลา

น้ำในตู้ปลา
น้ำในตู้ปลา

ความกระด้างของน้ำในตู้ปลาควรอยู่ระหว่าง 3-15°F

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าผู้อยู่อาศัยในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำบริโภคแคลเซียมอย่างแข็งขัน ดังนั้นความเข้มข้นของมันจะลดลงอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ต้องได้รับการตรวจสอบและอัตราองค์ประกอบของน้ำในตู้ปลาจะต้องคงอยู่อย่างต่อเนื่อง

โดยสรุปแล้ว ฉันขอให้ผู้อ่านมีทัศนคติที่มีความสามารถและสมดุลต่อสุขภาพของพวกเขา นี่หมายถึงความเป็นอิสระของข้อมูลและความสามารถในการสรุปของคุณเองเกี่ยวกับวิธีการปฏิบัติตนและน้ำดื่ม

แนะนำ: