Новости

21.03.2024

С чего все начинается...

 Начинается все ожидаемо с воды, с самого распространенного и универсального растворителя на Земле. Из-за своей универсальности в воде растворяются и газы. А один из наиболее распространенных газов — это углекислый газ.  При подходящем давлении/температуре углекислый реагирует с водой с образованием слабой угольной кислоты H2CO3. Растворимость этой кислоты увеличивается при понижении температуры и повышении давления. Любое колебание давления/температуры приводит к тому, что угольная кислота диссоциирует с образованием бикарбонат (~гидрокарбонат) ионов. Слабые растворы угольной кислоты (именно благодаря ей ощущается кисловатый вкус минеральной воды) проникая из водоносного горизонта в толщи горных пород и различных отложений минералов размывают последние и насыщаются ионами металлов, в основном кальция (кальцит/мел, гипс) и магния (доломит). В итоге: вся вода, поступающая из ручьев, озер и скважин, может рассматриваться как разбавленные растворы бикарбоната кальция и бикарбоната магния.

Неорганические ионы, попадая в воду, изменяют ее свойства. И к этим новым свойствам привыкает все живое. Для того, чтобы оценить примерное количество растворенных ионов используют термин «минерализация». Общая минерализация - показатель количества содержащихся в воде растворённых веществ (неорганические соли, органические вещества). Также этот показатель называют содержанием твёрдых веществ или общим солесодержанием.

Содержащиеся в водах природных источников соли металлов ~ катионы кальция, магния, стронция, бария, железа, марганца) именуют общей жёсткостью воды. При этом в природных водах доминирует содержание соединений с кальцием и магнием – сумма концентраций данных элементов значительно больше концентрации всех других представленных частиц и даже их суммарной величины. Поэтому общая жёсткость обычно представляется, как сумма катионов кальция и магния в воде. В мало- и среднеминерализованных водах обычно ионы кальция преобладают над ионами магния. С ростом минерализации содержание ионов кальция быстро снижается, и обычно не превышает 1 г/л. Содержание ионов магния в высокоминерализованных водах может достигать нескольких граммов, а в соленых – нескольких десятков граммов. Существует закономерность — при увеличении минерализации соотношения ионов выравниваются.

Наиболее часто упоминаемые разновидности понятия жёсткости. Она подразделяется на временную и постоянную. Первый вид объясняется нахождением в воде гидрокарбонатов кальция и в малых количествах магния. Название «временная» определяется тем, что её можно ликвидировать, осуществив нагрев воды до температуры 60 – 100 °С. Кроме представленных видов выделяют также карбонатный и некарбонатный тип жёсткости.

Постоянная жесткость кипячением не убирается. Существует еще и следующая закономерность — поверхностная вода обычно имеет меньшую жесткость, поскольку она разбавляется в значительной степени осадками и талыми водами. Этим объясняется и факт сезонных изменений показателей общей жесткости для поверхностных вод (наибольшие значения в конце зимы, а наименьшие – в период паводка). Состав подземных вод более постоянен, меньше изменяется в течение года (особенно артезианских источников) и обычно имеет большие значения, чем у поверхностной воды, по общей жесткости.
В общем считают, что вода до 2 мг-экв/л — мягкая, от 2-10 мг-экв/л — это вода средней жесткости, а >10 мг-экв/л — это жесткая вода.

Каких-либо подтвержденных выраженных влияний жесткости воды на органы и ткани человека пока не существует. Добиться превышение содержания кальция в организме с помощью только употребления жесткой (или даже очень жесткой) воды тяжело. Потому что лишний кальций у здоровых людей выводится через почки, и только нарушение функций почек может поставить здоровье человека под угрозу. Ситуация с магнием похожа: сложно представить, чтобы избыточное количество этого элемента приносило вред человеку со здоровыми почками. Плюс ко всему большая магниевая жесткость придает воде горький привкус (содержание катионов Mg2+ более 100 мг/л) и при всем желании выпить больше чем нужно не получится. В общем, использование воды разной минерализации — вопрос привычки. Умягчая воду, мы нарушаем ее буферные свойства, и увеличиваем щелочность. Поэтому самый лучший вариант — выдерживать воду для умывания в нейтральном диапазоне рН ~7. Как уже упоминалось ранее, «стирка и мытье» — это основной камень преткновения, когда разговор заходит про жесткую воду. При стирке в жёсткой воде сложно достигнуть эффекта отбеливания, невозможно качественно отполоскать бельё, что приводит к потере исходного цвета ткани: белые ткани приобретают сероватый оттенок, цветные – тускнеют. Говорить «жесткая вода = проблема», а «мягкая вода — друг и помощник» не справедливо. Все зависит от цели использования этой воды. Мягкая вода (в зависимости, конечно же, от степени ее мягкости) не только вымывает минералы из организма человека, но и способствует коррозии. Поэтому в ряде применений, иногда приходится проводить специальную обработку воды с целью достижения оптимального соотношения между жесткостью воды и ее коррозионной активностью.

В ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике-Чувашии» в рамках социально-гигиенического мониторинга и производственного контроля в 2023 году на показатели: жесткость, кальций и магний было исследовано более 1300 проб из артезианских скважин, колодцев и родников, из них около 7% не соответствовало нормативным уровням.


Назад