Загрязнения и примеси, влияющие на качество воды и способы их устранения.

ЖЕСТКОСТЬ

Вода подземных источников проделала большой путь, просачиваясь сквозь толщу различных пород. Она растворила по пути все, что смогла, а смогла она многое - недаром она - лучший в мире растворитель. Почти наверняка ей попались залежи гипса - CaSO42H2O, доломита - CaMg(CO3)2, или известняка - CaCO3, который вообще-то плохо растворяется в воде, но в присутствии углекислого газа вступает в химическую реакцию и образует бикарбонат кальция - Ca(НCO3)2. Это соединение довольно неустойчиво и если подземной воде случится протекать через пещеру, которую она сама же и "выкопала", оно снова разлагается на воду, углекислый газ и карбонат кальция CaCO3, выпадающий в осадок. Из капель, просочившихся с потолка пещер, как сосульки растут вниз сталактиты. Из капель, падающих на пол, поднимаются сталагмиты, иногда они срастаются друг с другом в единые причудливые колонны. Самые красивые и доступные пещеры уже давно привлекают к себе массу туристов. Например, Новоафонская пещера на Кавказе или Кунгурская пещера на Урале. Но то, чем стоит полюбоваться в отпуске, нас совсем не привлекает в собственных чайниках или того хуже бойлерах, стиральных машинах и прочих нагревательных приборах. В поверхностные водоемы большие количества кальция попадают со сточными водами силикатной, металлургической, стекольной, химической промышленности и со стоками сельскохозяйственных угодий, особенно при использовании кальцийсодержащих минеральных удобрений.

Наличие в воде растворенных солей кальция и магния придает ей свойство, называемое жесткостью воды.

А как мы уже говорили, растворенные соли распадаются на ионы. Суммарная концентрация катионов кальция (Ca2+) и магния (Mg2+) определяет общую жесткость воды. Справедливости ради следует сказать, что все двухвалентные катионы в той или иной степени влияют на жесткость. Но на практике стронций, железо и марганец оказывают на жесткость столь небольшое влияние, что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий и трехвалентное железо (Fe3+) также влияют на жесткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и, соответственно, "вклад" в жесткость ничтожно малы. Аналогично, не учитывается и незначительное влияние бария (Ва2+). Таким образом, под жесткостью мы подразумеваем ионы кальция и магния. Общая жесткость подразделяется на карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную). Причем карбонатная жесткость составляет до 70-80% от общей жесткости. Обычно преобладает жесткость, обусловленная ионами кальция (до 70%); однако в отдельных случаях магниевая жесткость может достигать 50-60%.

Карбонатная (временная) жесткость. Образуется при растворении в воде именно бикарбонатов кальция и магния - Са(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. При нагреве такой воды неустойчивые бикарбонаты снова переходят в нерастворимую форму - карбонаты - CaCO3?, и MgCO3?, образуется накипь (котельный камень). Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью.

Читать далее...