Что такое жесткость воды и как ее определить в домашних условиях

Фото: Александра Погиба / NEWS.ru / Global Look Press

• Что это
• В чем измеряется
• Нормы
• Виды
• Как определить
• Способы ее устранения
• Частые вопросы
• Главное

Что такое жесткость воды

Жесткость воды определяет количество растворенных в ней кальция и магния

(Фото: Сергей Булкин / NEWS.ru / Global Look Press)

Жесткость воды — это показатель, характеризующий содержание в ней растворенных солей, в первую очередь кальция и магния [1]. В зависимости от их концентрации вода меняет свои свойства. Это отражается как на вкусе, так и на том, насколько хорошо в ней растворяются другие вещества и как вода воздействует на различные материалы. Например, как быстро откладывается накипь и налет на внутренней поверхности труб, стенках посудомоечной машины или сантехнике.

От чего зависит жесткость воды

Проходя через горные породы и грунт вода растворяет содержащиеся в них минералы кальция и магния. Например, если на пути водоисточника много известняковых отложений, то вода будет жесткой, при преобладании гранитных пород — мягкой, говорит Татьяна Ледащева.

Повышать содержание солей в водоемах, влияя на общую жесткость, способны промышленные сбросы, а также реагенты, которые используют для борьбы с гололедом, добавляет эксперт.

Кроме того, жесткость воды может меняться в зависимости от сезона, говорит главный технолог «Росводоканал Оренбург» Алексей Дубинин. Например, зимой жесткость выше, чем весной, когда в систему водоснабжения поступает дождевая и талая вода. Если водоем открытый, а на улице жара, то из-за испарения влаги концентрация солей увеличивается, отмечает эксперт.

В чем измеряется жесткость воды

Жесткость воды измеряют в разных единицах, но наиболее распространенные — мг-экв/л (миллиграмм-эквивалент на литр), мг-экв/дм3 (миллиграмм-эквивалент на кубический дециметр) и градусы жесткости (°Ж). Между собой все три показателя взаимозаменяемы и один можно перевести в другой.

В российских стандартах жесткость воды указывают в градусах [2]. Один градус (°Ж) равен одному миллиграмм-эквиваленту на кубический дециметр (или литр). По химическому составу этот объем, принятый за точку отсчета измерений, содержит 20,04 мг ионов кальция или 12,16 мг ионов магния.

ГОСТ 31865-2012

Нормы жесткости воды

В России питьевая вода должна соответствовать нормам, прописанным в СанПиН 1.2.3685-21[3], говорит Алексей Дубинин. Этот же документ содержит обобщенные параметры по жесткости:

• для централизованного водоснабжения — 7,0 мг-экв/дм;
• для нецентрализованного водоснабжения — 10,0 мг-экв/дм3.

Например, жесткой и очень жесткой будет считаться вода с показаниями от 8,0 и более 12,0 мг-экв/дм3, мягкой — в пределах 1,5 до 4,0 мг-экв/дм3, средней жесткости — более 4,0 до 8,0 [4].

Алексей Дубинин, главный технолог «Росводоканал Оренбург»:

— В многоквартирных домах редко можно столкнуться с водой, жесткость которой превышает установленную норму. Гораздо чаще проблема встречается в частном секторе, где насосы забирают воду прямо из почвы, минуя очистные сооружения. Если в земле много известняка, доломита или гипса, то магния и кальция там тоже хватает — а значит, жесткость будет высокой.

Виды жесткости воды

Различают несколько видов жесткости [5]:

• Общая — это суммарная концентрация ионов Ca2+, Mg2+ в воде, выраженная в мэкв/л.
• Карбонатная (временная) — эквивалентная концентрации гидрокарбонатов кальция и магния, которая устраняется при кипячении.
• Некарбонатная (постоянная) — равная разности между общей и карбонатной жесткостью, остается после нагрева.

Как определить жесткость воды: 5 способов

Наиболее точный способ — лабораторный анализ, необходимо сдать пробу воды в лабораторию. Если такой возможности нет, то можно обратиться в местный водоканал и уточнить там параметры воды в своем населенном пункте. Примерно оценить жесткость воды можно с помощью домашних тестов, для которых не понадобятся сложные реагенты и инструменты.

TDS-измеритель

TDS-метр (кондуктометр, солемер) — это портативное устройство, используемое для определения общего содержания растворенных твердых веществ в воде. Прибор фиксирует проводимость раствора и на основе этого показания оценивает общее содержание растворенных твердых веществ [6]. В зависимости от модели он может показывать или только общее количество растворенных веществ в воде, или и другие параметры. Например, проверять соленость и температуру. 

Индикаторы жесткости

Это вариант быстрого и доступного теста, который можно провести самостоятельно дома. Но он подойдет только для общего представления о качестве воды, говорит Алексей Дубинин. Продаются такие тесты на маркетплейсе или в специализированных магазинах. Выглядят как полоска, аналогичные используют для определения Ph в бассейнах. Ее нужно на несколько секунд опустить в жидкость, а полученный результат расшифровать по инструкции на упаковке.

Реакция с мылом

В мягкой воде мыло пенится очень быстро и обильно, а вот в жесткой, напротив, оно как бы не скользит, говорит Татьяна Ледащева. В домашних условиях, по словам эксперта, можно попробовать следующее: налить в пол-литровую пустую бутылку несколько капель жидкого мыла, закрыть ее крышкой и немного встряхнуть. Затем нужно оценить образовавшуюся пену — если ее много, то скорее всего вода мягкая или в пределах нормы, если мало, то вероятно, жесткая.

Оценка вкуса и запаха

Сама по себе жесткость не имеет запаха, но почувствовать разницу и косвенно оценить жесткость, основываясь на собственных ощущениях, все же можно, говорит Владимир Пинаев. По словам эксперта ориентироваться можно на следующие ощущение:

• Мягкая вода кажется более пресной, а у жесткой может быть привкус, горьковатый или напоминающий раствор пищевой соды.
• Если у воды есть запах сероводорода (тухлых яиц), то это может говорить о сульфатной жесткости.
• При отстаивании жесткой воды на дно посуды может выпадать белый осадок. Аналогичный налет можно наблюдать на сантехнике, кранах или в посудомоечной машине.

Через кипячение

Если после нескольких кипячений воды в чайнике образуется налет и выпадает осадок, то это признак того, что вода жесткая. Еще один способ — заварка чая. В жесткой воде на поверхности может появится пленка, а сам напиток будет настаиваться дольше. В мягкой, наоборот, цвет заварки становится насыщенным быстрее.

Жесткая вода и способы ее устранения

Умягчение воды — это процесс удаления растворенных ионов кальция и магния, вызывающих жесткость

(Фото: Shutterstock)

Существуют разные способы изменения жесткости воды: химические, через ионный обмен и обратный осмос, каталитические.

Татьяна Ледащева к.ф.-м.н., доцент департамента экологической безопасности и менеджмента качества продукции Института экологии РУДН имени Патриса Лумумбы, член редколлегии научного Интернет-журнала «Отходы и ресурсы»:

— Для умягчения и снижения рН забираемой из рек воды ее могут известковать или добавлять коагулянты. В результате чего часть солей кальция и магния выпадает в осадок и остается в отстойнике. В подземных (артезианских) водах жесткость некарбонатная и удалить ее сложнее, так как они проходят через известняки. Для этого используют, например, ионообменные смолы или обратный осмос. Когда жесткость воды в пределах нормы, ее специально не умягчают.

В домашних условиях, если есть подозрения, что вода жесткая, можно попробовать следующее:

• Использовать многоступенчатые фильтры, которые устанавливают на основной водопровод либо прибегнуть к более простым аналогам — фильтрам, которые крепят непосредственно на кран.
• Более дорогое решение — установка для всего дома стационарных ионообменных умягчителей. Их монтируют на входе воды.
• Если проблема жесткости не критична, то воду для питья можно отстаивать в специальных фильтр-кувшинах.
• Применять специальные средства в бытовой технике, например, в посудомоечных машинах. Отдельно можно установить фильтры и обратный осмос перед бойлером, чтобы избежать образования накипи на ТЭНе.

Владимир Пинаев, доцент, к.экон.н. член Общественного совета Базовой организации государств-участников СНГ по экологическому образованию, руководитель специализированного структурного образовательного подразделения Благотворительного Фонда «Возрождение природы»:

— Использование фильтров с ионообменными смолами (обычно в фильтр-кувшинах) замещает ионы кальция и магния на ионы натрия, что безопасно для здоровья. Системы обратного осмоса почти полностью удаляют жесткость, давая воду близкую к дистиллированной, что требует последующей минерализации для питья. Для технических целей — в стиральных и посудомоечных машинах — используют фосфаты, натриевые соли, кальцинированную соду, которые связывают соли в растворах и не дают им оседать на деталях машины.

Частые вопросы

Вот еще несколько вопросов о том, на что влияет жесткость воды:

На что влияет жесткость воды

Повышенная жесткость пагубна для бытовых приборов и водопроводных систем. Такая вода оставляет налет на нагревательных элементах чайников, бойлеров и стиральных машин. В сезон отопления она будет источником известкового налета в радиаторах, что может привести к неэффективному отоплению. Кроме этого, в жесткой воде хуже растворяются другие вещества. Например, стиральные порошки или средства для посудомоечных машин.

Какая вода лучше для питья: мягкая или жесткая

Для ежедневного питья лучше всего подходит вода средней жесткости или умеренно мягкая, говорит Владимир Пинаев. Слишком мягкая, например, дистиллированная вода, вымывает из организма кальций и магний, что плохо сказывается на сердечнососудистой системе и костях, отмечает эксперт. При этом чрезмерно жесткая вода может приводить к отложению солей соли в почках, сушить кожу и ухудшать работу ЖКТ.