мкг экв л что это
Жесткость воды
Жесткость воды (Н) — наиболее важный параметр качества воды при ее очистке и подготовке перед подачей на системы паро–водогрейного оборудования котельных и систем охлаждения.
Главными ионами, обуславливающими жесткость воды, являются ионы кальция и магния. Их суммарная концентрация, выраженная количеством миллиграммов–эквивалентов в 1 л воды (мг–экв/л), называется общей жесткостью (Но).
Общая жесткость рассчитывается как сумма концентраций эквивалентов ионов кальция и магния в 1 литре воды: Hо = [Ca 2+ ]/20,04 + [Mg 2+ ]/12,16, мг–экв/л.
Также наиболее распространенной единицей выражения жесткости является Немецкий градус жесткости, равный 0,357 градусу жесткости, применяемому в России.
Соотношения между такими единицами измерения жесткости, как Немецкий градус, Hо мг–экв/л и Hо мкг–экв/л приведены ниже:
Немецкий градус, G, мг–экв/л | Hо мг–экв/л | Hо мкг–экв/л |
---|---|---|
1 | 0,357 | 357 |
2,8 | 1 | 1000 |
0,0028 | 0,001 | 1 |
Относительные величины жесткости и щелочности природных вод делят их на два типа: Нещелочные, где Но > Що, и Щелочные, где Но Що, наиболее распространены. В них различают: Но – жесткость общую; Нк – жесткость карбонатную, обусловленную бикарбонатами кальция и магния; Ннк – жесткость некарбонатную, с преобладающими в воде хлоридами и сульфатами кальция и магния;
НСа – жесткость кальциевую, в основном составляют соединения кальция;
HMg – жесткость магниевую, аналогично – соединения магния.
При этом имеет место быть следующее соотношение: Hо = Hк + Ннк = НCa + HMg.
Умягченные воды (прошедшие через систему водоочистки и водоподготовки, конденсат или питательная вода) характеризуются лишь общей жесткостью или остаточной.
В быту слишком жесткая вода вызывает раздражение кожи, в ней плохо пенится и смывается мыло, на поверхностях приборов, используемых для кипячения или нагрева воды (чайники, бойлеры, тены в стиральных машинках), образуются накипные отложения.
При использовании воды в котельных, на ТЭЦ, в циркуляционных системах охлаждения к ней предъявляются особые требования по жесткости. Так, на ТЭЦ жесткость воды должна составлять не более 0,5 мкг–экв/л, что достигается последовательным ее обессоливанием на Н-катионитных и ОН-анионитных фильтрах.
Для питьевой же воды Санкт-Петербурга с ПДК по жесткости не более 7 мг–экв/л, жесткость исходной Невской воды составляет не более 0,8 мг–экв/л, что определяет ее как мягкую и не требующую специальной обработки для умягчения перед подачей потребителю.
Эти труднорастворимые соединения, в разных условиях образуют накипные или шламовые отложения, что становится причиной ухудшения работы котлового оборудования, зарастания труб, отсеков, а в конечном итоге – выводом оборудования из строя.
Наиболее широкое распространение, как в промышленности, так и в быту получил метод катионного обмена, т.е. катионирование воды.
Более подробно каждый метод умягчения воды будет рассмотрен в следующей статье.
Как определить жесткость воды
Как измерить жесткость воды и почему важна точность
Жесткость воды лучше знать точно, чтобы:
Единицы измерения жесткости воды
Чтобы выразить жесткость воды в цифрах, указывают концентрацию в ней ионов кальция и магния. Международная система единиц рекомендует измерять жесткость в молях на кубический метр, но на практике применяют более удобные единицы.
В России для измерения жесткости используются градусы жесткости и миллиграмм-эквиваленты на литр (мг-экв/л).
Чтобы выразить жесткость воды в цифрах, указывают концентрацию в ней ионов кальция и магния. Международная система единиц рекомендует измерять жесткость в молях на кубический метр, но на практике применяют более удобные единицы.
В России для измерения жесткости используются градусы жесткости и миллиграмм-эквиваленты на литр (мг-экв/л).
По действу ющему ГОСТу 31865-2012 един ицей измерения жесткости воды является градус — °Ж. 1°Ж = 1 мг-экв/л. Для сравнения 1°Ж (Россия) = 2,8 dH (Германия).
По величине данного показателя вода делится на 3 категории:
По действующему ГОСТу 31865-2012 единицей измерения жесткости воды является градус — °Ж. 1°Ж = 1 мг-экв/л. Для сравнения 1°Ж (Россия) = 2,8 dH (Германия).
По величине данного показателя вода делится на 3 категории:
По санитарным правилам и нормам ( СанПиН 2.1.4.1074–01) жесткость питьевой воды из централизованного источника водоснабжения не должна превышать 7 мг-экв/л (в отдельных случаях 10 мг-экв/л).
На практике даже «средняя» жесткость вызывает заметный дискомфорт. Уже 4–5 °Ж дадут о себе знать: оставят накипь в чайнике и плёнку на самом чае, известковый налет на мойке и белые разводы на посуде, «забьют» аэратор водопроводного крана и лейку душа.
По санитарным правилам и нормам (СанПиН 2.1.4.1074–01)жесткость питьевой воды из централизованного источника водоснабжения не должна превышать 7 мг-экв/л (в отдельных случаях 10 мг-экв/л).
На практике даже «средняя» жесткость вызывает заметный дискомфорт. Уже 4–5 °Ж дадут о себе знать: оставят накипь в чайнике и плёнку на самом чае, известковый налет на мойке и белые разводы на посуде, «забьют» аэратор водопроводного крана и лейку душа.
Как измерить жесткость
Вариант «Точно»:
Самый точный метод определить жесткость воды — сдать ее на анализ в лабораторию. Например, в Санэпидемстанцию. СЭС проверит не только концентрацию солей жесткости, но и зафиксирует нитраты, пестициды, уровень содержания железа, сероводород, органические примеси и другие вещества, которые часто встречаются в грунтовых водах. Если вы подбираете систему водоочистки для коттеджа, нужно сделать анализ воды.
Вариант «Точно»:
Самый точный метод определить жесткость воды — сдать ее на анализ в лабораторию. Например, в Санэпидемстанцию. СЭС проверит не только концентрацию солей жесткости, но и зафиксирует нитраты, пестициды, уровень содержания железа, сероводород, органические примеси и другие вещества, которые часто встречаются в грунтовых водах. Если вы подбираете систему водоочистки для коттеджа, нужно сделать анализ воды.
Вариант «Быстро»:
Использовать тест-полоски для приблизительной оценки жесткости воды. Они продаются в зоомагазине или в магазине с кофе-машинами, иногда — в фирменных магазинах бытовой техники. На бумагу нанесен реагент, который при контакте с водой меняет цвет. Полоска опускается на время в воду, интенсивность окраски будет меняться в зависимости от концентрации вещества в воде.
Основные недостатки такого метода: низкая точность и то, что интерпретировать результат теста бывает сложно. Придется сначала на глаз определить интенсивность окраса, сравнив с «палитрой» возможных результатов. А затем указанные на палитре численные значения жесткости переводить из европейских градусов в российские. Качественные тест-полоски обычно зарубежного производства.
Вариант «Быстро»:
Использовать тест-полоски для приблизительной оценки жесткости воды. Они продаются в зоомагазине или в магазине с кофе-машинами, иногда — в фирменных магазинах бытовой техники. На бумагу нанесен реагент, который при контакте с водой меняет цвет. Полоска опускается на время в воду, интенсивность окраски будет меняться в зависимости от концентрации вещества в воде.
Основные недостатки такого метода: низкая точность и то, что интерпретировать результат теста бывает сложно. Придется сначала на глаз определить интенсивность окраса, сравнив с «палитрой» возможных результатов. А затем указанные на палитре численные значения жесткости переводить из европейских градусов в российские. Качественные тест-полоски обычно зарубежного производства.
Вариант «Наглядно и занимательно»:
Провести несложный химический опыт с теплой водой и хозяйственным мылом. Этот метод не самый точный, но увлекательный.
Вариант «Наглядно и занимательно»:
Провести несложный химический опыт с теплой водой и хозяйственным мылом. Этот метод не самый точный, но увлекательный.
Вариант «Что-то я запутался»:
Часто для определения чистоты и жесткости воды используется TDS-метр. Этот прибор, если хорошо откалиброван, измеряет электропроводность воды. А на нее влияет не только концентрация солей жесткости, но и множество других параметров, включая температуру воды и наличие в ней других примесей. Непрофессионалов TDS-метр скорее запутает, чем даст верный ответ в деле измерения жесткости.
Вариант «Что-то я запутался»:
Часто для определения чистоты и жесткости воды используется TDS-метр. Этот прибор, если хорошо откалиброван, измеряет электропроводность воды. А на нее влияет не только концентрация солей жесткости, но и множество других параметров, включая температуру воды и наличие в ней других примесей. Непрофессионалов TDS-метр скорее запутает, чем даст верный ответ в деле измерения жесткости.
Если по каким-либо причинам обратноосмотический фильтр вам не подходит, а вода содержит умеренную концентрацию солей жесткости (накипь появляется примерно за пару недель), сорбционный фильтр с умягчающим модулем также поможет убрать надоевший белый налет. Однако, следует помнить о том, что умягчающий модуль придется периодически регенерировать обычной поваренной солью. Чем выше содержание солей жесткости, тем чаще требуется регенерация. Названия моделей фильтров АКВАФОР с умягчающим блоком содержат пометку «Н», например, Кристалл Н.
Если сорбционный фильтр оснащен еще и половолоконной мембраной, которая задерживает бактерии, то комбинацию можно считать альтернативой обратноосмотическим моделям для воды средней жесткости. В линейке сорбционных фильтров АКВАФОР — это модели с пометкой «Эко»: Кристалл Эко Н или Аквафор Eco H Pro.
Жесткость водопроводной воды — проблема, которую можно эффективно решить с помощью домашних фильтров. Важно измерить жесткость и выбрать подходящую модель. Звоните в контактный центр АКВАФОР, мы подскажем какая модель подойдет именно вам!
Если по каким-либо причинам обратноосмотический фильтр вам не подходит, а вода содержит умеренную концентрацию солей жесткости (накипь появляется примерно за пару недель), сорбционный фильтр с умягчающим модулем также поможет убрать надоевший белый налет. Однако, следует помнить о том, что умягчающий модуль придется периодически регенерировать обычной поваренной солью. Чем выше содержание солей жесткости, тем чаще требуется регенерация. Названия моделей фильтров АКВАФОР с умягчающим блоком содержат пометку «Н», например, Кристалл Н.
Если сорбционный фильтр оснащен еще и половолоконной мембраной, которая задерживает бактерии, то комбинацию можно считать альтернативой обратноосмотическим моделям для воды средней жесткости. В линейке сорбционных фильтров АКВАФОР — это модели с пометкой «Эко»: Кристалл Эко Н или Аквафор Eco H Pro.
Жесткость водопроводной воды — проблема, которую можно эффективно решить с помощью домашних фильтров. Важно измерить жесткость и выбрать подходящую модель. Звоните в контактный центр АКВАФОР, мы подскажем какая модель подойдет именно вам!
Акваловер
Аквариумистика — аквариум новичкам, аквариум любителям, аквариум профессионалам
Шкала общей жесткости воды
Самое читаемое
Общая жесткость измеряется в dH и показывает суммарное количество ионов щелочноземельных металлов, таких как кальция, магния, стронция, бериллия и бария в воде.
В подавляющем большинстве случаев этот параметр рыбам совершенно не важен. Опасны для них лишь крайние значения общей жесткости. Например, в воде со значением dH близким к нулю, вообще ничего живое жить не будет. А при чрезмерных значениях жесткости, превышающих 35-50°dH, в действие вступают уже другие факторы: здесь пресноводная аквариумистика кончается, и начинают действовать законы природы для солоноватых вод. Во всех же остальных случаях большинство рыб легко адаптируются к любым разумным значениям общей жесткости.
Вода, содержащая малое количество солей в основном кальция и магния или вообще не содержащая их, называется мягкой. И наоборот, вода с большим количеством растворенных в ней солей данных металлов, является жесткой.
Результаты определения жесткости обычно выражают в немецких (их еще называют русскими) градусах dH (общая жесткость) и КН (временная жесткость). В целом, для аквариума подходит чистая, прозрачная, содержащая все необходимые для растений микроэлементы, вода с dH 5-20, KH 2-15 градусов.
Шкала общей жесткости воды.
Градусы dH | Характер воды | Жесткость в мг. х экв/л. | Эквивалент в mg/L |
0 — 4° | Очень мягкая | До 1,5 мг х экв/л | 0 — 70 ppm |
5 — 8° | Мягкая | 1,5 – 4 мг х экв/л | 70 — 140 ppm |
9 — 12° | Средней жесткости | 4 – 8 мг х экв/л | 140 — 210 ppm |
13 — 22° | Жесткая | 8 – 12 мг х экв/л | 210 — 320 ppm |
23 — 34° | Очень жесткая | выше 12 мг х экв/л | 320 — 530 ppm |
Жесткость воды определяется в немецких (русских) градусах — dH. Коммунальные хозяйства измеряют жесткость воды в миллиграмм / эквивалентах ионов кальция и магния на литр воды (мг. х экв/л.). Один немецкий градус соответствует 0,36 мг х экв/л. Чтобы перевести в немецкие градусы необходимо жесткость воды в мг х экв/л. разделить на 0,36. Так жесткость в 5 мг х экв/л. равна 14 немецким градусам (5 : 0,36 = 14).
Перерасчет жесткости воды из немецких градусов в градусы других государств:
а) 1 американский градус надо умножить на 1,04.
б) 1 английский градус надо умножить на 1,25.
в) 1 французский градус надо умножить на 1,79.
Жесткость воды имеет два различных измерения. Термин dH означает градусы жесткости, в то время как ppm означает часть на миллион, который является грубо эквивалентом mg/L. 1 градус dH равняется 17.8 ppm CaCO3. Большинство тестовых наборов показывают жесткость в градусах CaCO3, и это и означает, что жесткость эквивалентна количеству CaCO3 в воде, но это не означает, что фактически такое количество CaCO3 содержится в воде.
Жесткость воды
Жёсткость воды — совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой. Различают временную жёсткость, образованную гидрокарбонатами и постоянную жёсткость, вызванную присутствием других солей. Временная жёсткость может быть устранена кипячением.
Жёсткая вода при умывании сушит кожу, в ней плохо образуется пена при использовании мыла. Использование жёсткой воды вызывает появление осадка (накипи) на стенках котлов, в трубах и т. п. В тоже время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует кислотно-щелочная буферность, которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жёсткость. Потребление жёсткой или мягкой воды обычно не является опасным для здоровья, хотя есть данные о том, что высокая жёсткость способствует образованию мочевых камней, а низкая — незначительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.
Содержание
Единицы измерения
Для численного выражения жёсткости воды указывают концентрацию в ней катионов кальция и магния. Рекомендованная единица СИ для измерения концентрации — моль на кубический метр (моль/м 3 ), однако, на практике для измерения жёсткости чаще используется миллимоль на литр (ммоль/л).
В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca 2+ или 12,16 миллиграмм Mg 2+ (атомная масса делённая на валентность).
Иногда указывают концентрацию, отнесённую к единице массы, а не объёма, особенно, если температура воды может изменяться или если вода может содержать пар, что приводит к существенным изменениям плотности.
В разных странах использовались (иногда используются до сих пор) различные внесистемные единицы — градусы жёсткости.
Градус | Обозначение | Определение | Величина | |
---|---|---|---|---|
мг-экв/л | ммоль/л | |||
Немецкий | °dH (dergees of hardness), °dGH (German (Deutsche) Hardness), °dKH (для карбонатной жёсткости) | 1 часть оксида кальция (СаО) или 0.719 частей оксида магния (MgO) на 100 000 частей воды | 0,357 | 0,179 |
Английский | °e | 1 гран CaCO3 на 1 английский галлон воды | 0,285 | 0,142 |
Французский | °TH | 1 часть CaCO3 на 100000 частей воды | 0,200 | 0,100 |
Американский | 3 на 1 000 000 частей воды | 0,02 | 0,01 |
В СССР до 1952 года использовали градусы жёсткости, совпадавшие с немецкими.
По величине общей жёсткости различают воду мягкую (до 2 мг-экв/л), средней жесткости (2-10 мг-экв/л) и жёсткую (более 10 мг-экв/л). Жёсткость воды поверхностных источников существенно колеблется в течение года; она максимальна в конце зимы, минимальна — в период паводка (например, жёсткость волжской воды в марте — 4,3 мг-экв/л, в мае — 0,5 мг-экв/л [1] ). В подземных водах жёсткость обычно выше (до 80-100 мг-экв/л) и меньше изменяется в течение года.
Методы устранения
Обратный осмос. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %. Этот метод нашёл наибольшее применение в бытовых системах подготовки питьевой воды. В качестве недостатка данного метода следует отметить необходимость предварительной подготвки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану.
Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.
Термический способ. Основан на нагреве воды, устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту. В промышленности применяется, например, на ТЭЦ.
Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду соды или гашеной извести. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.
Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом — до 0,01 мг-экв/л.
Жесткость воды
Жесткость воды определяется концентрацией ионов щелочноземельных металлов. К ним относятся преимущественно хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты и т. д. По жесткости вода дополнительно подразделяется на:
Чем выше степень жесткости, тем больше ионов содержится в воде. В настоящее время обозначение °dH (“градус немецкой жесткости”) вышло из употребления и применяется ммоль/л.
Общая жесткость [ммоль/л] | [°dН]* (округл.) | Хар-ка |
---|---|---|
0–1 | 0–6 | очень мягкая |
1–2 | 6–11 | мягкая |
2–3 | 11–17 | средней жесткости |
3–4 | 17–22 | жесткая |
> 4 | >22 | очень жесткая |
Единицы измерения
Для численного выражения жёсткости воды указывают концентрацию в ней катионов кальция и магния. Рекомендованная единица системы СИ для измерения концентрации — моль на кубический метр (моль/м³), однако, на практике для измерения жёсткости чаще используется миллимоль на литр (ммоль/л).
В России для измерения жёсткости чаще используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса делённая на валентность). Числовое значение жесткости, выраженное в молях на кубический метр равно числовому значению жесткости, выраженному в миллиграмм эквивалентах на литр (или кубический дециметр), т.е.: 1моль/м3=1ммоль/л=1мг-экв/л=1мг-экв/дм3.
Иногда указывают концентрацию, отнесённую к единице массы, а не объёма, особенно, если температура воды может изменяться или если вода может содержать пар, что приводит к существенным изменениям плотности.
В разных странах использовались (иногда используются до сих пор) различные внесистемные единицы — градусы жёсткости.
Градус | Обозначение | Определение | Величина | |
---|---|---|---|---|
мг-экв/л | ммоль/л | |||
Немецкий | °dH (degrees of hardness), °dGH (German (Deutsche) Hardness), °dKH (для карбонатной жёсткости) | 1 часть оксида кальция (СаО) или 0.719 частей оксида магния (MgO) на 100 000 частей воды | 0,3566 | 0,3566 |
Английский | °e | 1 гран CaCO3 на 1 английский галлон воды | 0,2848 | 0,2848 |
Французский | °TH | 1 часть CaCO3 на 100000 частей воды | 0,1998 | 0,1998 |
Американский | ppm | 1 часть CaCO3 на 1 000 000 частей воды | 0,0200 | 0,0200 |
В СССР до 1952 года использовали градусы жёсткости, совпадавшие с немецкими.