Вред жесткой воды и способы ее смягчения

По информации ученых, занимающихся изучением экологического состояния Земли, загрязненность почвы и атмосферы на сегодняшний день, увы, уже стала чем-то вроде нормы. Сложно найти на планете территории, на который было бы все благополучно. Даже если они отдалены от промышленных центров, загрязнения переносятся на огромные расстояния, и ручаться ни за что нельзя.

Жесткость воды: что это такое и какой она может быть

Жесткость воды определяется содержанием растворимых в ней солей, главным образом, магния и кальция. Чем их больше, тем более жесткой будет вода. Это будет проявляться интенсивным отложением накипи при ее нагревании в чайнике, а также на электронагревательных элементах бойлера, стиральной или посудомоечной машины. Волосы в такой воде плохо вымываются, стиральный порошок или мыло плохо пенятся, а чай – не такой вкусный. Сильно жесткую воду не любят и большинство растений. Избыток в ней ионов Ca и Mg, приводит к тому, что многие необходимые элементы питания (Р, Ре, Мп и др.) переходят в нерастворимые соединения.

Если вы хотите знать абсолютную величину жесткости воды в системе водоснабжения своего дома или квартиры, а она измеряется в мг-экв/л, то вам необходимо сделать соответствующий анализ в специализированной лаборатории. В разных странах нормативы жесткости могут отличаться. Например, в РФ жесткой считается вода, с содержанием солей 9 и более мг-экв/л, а в США – 6 мг-экв/л. Для питья не рекомендуется использовать воду с жесткостью более 7 мг-экв/л.

Можно выделить два вида жесткости воды:

  • временную, обусловленную содержанием в ней гидрокарбонатов кальция и магния;
  • постоянную — при наличии в ней таких химических соединений, как хлориды, фосфаты, сульфаты, силикаты или нитраты кальция и магния.

При нагревании воды с временной (карбонатной) жесткостью происходит распад гидрокарбонатов с выпадением осадка, который оседает на стенках посуды или нагревательных элементах. При этом, жесткость воды снижается. Соединения же, определяющие постоянную жесткость воды, при ее нагревании или кипячении, не распадаются и снижения жесткости не происходит.

Существуют разные методы, которые можно использовать в домашних условиях для смягчения воды из скважины, колодца или водопровода. Каждый из них характеризуется способностью тем или иным способом снижать жесткость до определенного уровня или полностью.

Нужен ли фильтр для водонагревателя

Качество водопроводной воды напрямую влияет на срок работы нагревателя, особенно если он постоянно эксплуатируется. Вода должна быть «мягкой» и соответствовать таким требованиям:

  • Прозрачность.
  • Отсутствие неприятных запахов.
  • Минимальное содержание солей металлов, сероводорода.
  • Отсутствие бактерий.

Достичь подобных показателей непросто. Зачастую в воде содержатся тяжелые соли магния и кальция: оседая на элементах бойлера, они снижают теплопроводность. В результате:

  • Затрачивается большое количество электроэнергии.
  • Вода долго нагревается.
  • Содержимое становится мутным.
  • ТЭН сгорает.

При нагреве жесткой воды вырабатывается накипь — сначала небольшой налет. Если его не удалять на данной стадии, тогда ТЭН покрывается известковым камнем.

Если вы не настроены покупать фильтр или у вас нет возможности, необходимо проводить такие процедуры:

  • Регулярный осмотр внутренних элементов бака.
  • Чистка стенок и ТЭНа.
  • Замена магниевого анода.

Дальше вы будете делать это все чаще: не только затратите свое время и усилия, но и потратитесь на средства для чистки. Только представьте, вам минимум раз в полгода будет нужно:

  • Сливать воду из бака.
  • Демонтировать ТЭН, разбирая крепления.
  • Снимать крышку корпуса и очищать стены от налета, чистить нагреватель.

При этом есть риск повреждения одной из деталей. Не проще ли улучшить качество воды, чем терпеть такие последствия?

Так ли необходимо очищать воду из природных источников?

Сегодня практически на каждой кухне можно встретить самый простой по конструкции фильтр для очистки воды, выполненный в виде прозрачного кувшина, внутри которого и расположена сменная емкость (картридж) с адсорбирующим составом.

Фильтр-кувшин для воды Аквафор «Ультра».

Эти приспособления стоят недорого и отлично подходят для очистки небольшого количества воды. Казалось бы – чем не выход для длительной поездки на дачу, где приходится пользоваться водой из колодца или даже открытого водоема, а стационарной системы очистки – не предусмотрено?

Сам кувшин стоит не столь дорого, и продается в комплекте с фильтрующим картриджем, который необходимо периодически, по мере загрязнения выработки установленного ресурса, заменять на новый. Но если приходится осуществлять очистку большого количества воды, то картридж придется менять часто, а стоит он, между прочим, не так уж и мало. То есть приходится брать с собой запасной, чтобы из-за этого не пришлось возвращаться в город за приобретением нового.

Бывает и так, что если не только предназначенная для питья и кухни, но и вся вода, поступающая в дом, должна проходить через фильтр. Понятно, что обычным кувшином тут уже не обойтись, так как он попросту не справится с такой объемной задачей. Особенно это важно, когда вода забирается из открытых водоемов или колодцев, так как она часто содержит мелкодисперсные частицы глины, песка, органики, продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Такая вода непригодна для питья.

Кроме того, в почве накапливаются различные отходы от сельскохозяйственных работ, откуда со временем неизбежно попадают в грунтовые воды. Поэтому неочищенная специальным образом вода может содержать содержит азотные кислоты, нитраты, хлорные примеси, сульфаты, пестициды и другие токсичные соединения. А если добавить сюда еще расплодившиеся свалки бытовых отходов, переносимые атмосферными осадками примышленные выбросы и автомобильные выхлопы, разлитые нефтепродукты…

Цены на фильтры для воды «Барьер»Фильтр Барьер

Таким образом, употреблять необработанную воду из непроверенных на лабораторном уровне источников – чрезвычайно рискованно. А очистка с помощью простейших кувшинов-фильтров вовсе не является подходящим способом для избавления от этих опасных для человека соединений – такие приборы рассчитаны, скорее, на доочистку водопроводной воды, уже прошедшей определенный цикл подготовки.

И все же даже такой кувшин (с рабочим картриджем, безусловно) – это лучше, чем совсем ничего. А вот что делать, если, как говорится, «обстоятельства прижали», и нет никакой возможности воспользоваться заводским фильтрующим устройством? Выход – постараться сделать, хотя бы на время, фильтр своими руками.

Как очистить

Решить это можно только после проведения полного лабораторного анализа, в ходе которого определяют:

  • органолептические показатели;
  • показатели химического состава;
  • микробиологическую опасность.

На основании полученных результатов принимают решение о составе оборудования и принципах его работы:

  1. Механический способ предполагает наличие фильтров для грубой и тонкой фильтрации, задерживающих песок, ил, глину.
  2. Каталитическая очистка после предварительного окисления вымывает осажденные примеси с поверхности засыпки.
  3. Угольные сорбенты при глубокой фильтрации устраняют привкус и запах.
  4. Электрохимическим растворением разрушают грязь на компоненты, которые удаляют фильтрованием.
  5. Бактерии и вирусы убираются агрессивными химикатами или ультрафиолетовым облучением.

Народные способы умягчения

С проблемами жесткой воды сталкивались и наши бабушки, а о вреде ее употребления они как минимум догадывались. Поэтому простых и доступных способов умягчения в копилке народной мудрости хватает. Приведем самые популярные из них.

Кипячение (причем не в электрочайнике, а на плите, поскольку добиться нужного эффекта распада солей жесткости можно лишь при длительном нагреве). После этого жидкости нужно дать сутки отстояться, и только потом осторожно ее слить, не взмучивая осадок на дне.

Вымораживание – более щадящий способ, который позволит хотя бы частично сохранить в воде полезные вещества и не испортить вкус. Прозрачную емкость с водой нужно отправить в морозильную камеру и следить за ее замерзанием. Как только 75-80% общего объема превратится в лед, посудину достают и сливают жидкий остаток – в нем сконцентрированы соли, которые и дают высокую жесткость.

Отстаивание. Вам потребуется просто налить воду в любую емкость и убрать подальше от солнечных лучей на 3-6 дней. После этого нужно осторожно слить верхние слои, не потревожив осадок. Для питья такая вода не подойдет, но для использования в быту – вполне.

Добавление кремния или шунгита – минералов, буквально впитывающих в себя соли жесткости. Наши прадеды обкладывали кремниевой пластушкой колодцы для смягчения хранящейся в них воды. Нам же доступен более простой способ: нужно лишь опустить стерильные камни кремния или шунгита в емкость с питьевой водой. Природные абсорбенты впитают в себя соли и через 2-3 дня, хотя многие рекомендуют увеличивать этот срок до недели.

Омыление – один из способов подготовки воды для стирки. Нужно будет натереть 15-20 г хозяйственного или туалетного мыла и развести его в 0,5 л воды до полного растворения и появления пены. Этого количества хватит на ведро жидкости, после чего нужно все отстоять хотя бы ночь – мыло вступит в реакцию с солями и отправит их в осадок. Утром раствор аккуратно переливают в другую емкость и добавляют в него борную кислоту (2-3 ст. л).

Способы смягчения воды в частном доме

Чтобы добиться умягчения воды из скважины своими руками, применяются следующие варианты обработки:

  • установка фильтрационной системы;
  • кипячение (термообработка);
  • заморозка;
  • применение реагентов пищевого типа.

Рассмотрим подробно каждый метод обработки.

Применение систем и фильтров для смягчения

Можно ли сделать воду мягкой быстро, без особых затрат? Да. Вот способы решения проблемы:

  1. Кувшинный фильтр для смягчения воды в частном доме. Представляет собой кувшин, дополненный угольным картриджем. Объем 1-4 литра, очистка в течение 2-4 часов. После обработки жидкость становится мягкой, чистой и прозрачной. Фильтр устраняет соли металлов, неприятные запахи. Периодичность замены картриджей – 1 раз в 8-10 недель.
  2. Ионообменный фильтр. Система состоит из двух колб, в одной из которых ионообменные смолы, во второй – солевой раствор. При включении потока струя жидкости попадает сначала в колбу со смолами, затем с солевым наполнителем. В первой колбе проводится очистка от вредных органических примесей, во второй – насыщение солями натрия, которые вытесняют калий, железо, хлор и другие металлические соли.
  3. Фильтры с обратным осмосом. Самый удобный вариант для тех, кто ищет системы умягчения воды для дома. Фильтры подключаются к системе водоснабжения, смягчают, очищают, минерализуют жидкость. Тонкая мембрана пропускает только молекулы воды, оставляя на обратной стороне любые вкрапления, в том числе микробы, паразитов органического происхождения. Жидкость становится мягкой, чистой, прозрачной и приятной на вкус.

Термическая обработка

Кипячение – быстрый способ получить мягкую воду в домашних условиях. Под воздействием высоких температур ионные связи между элементами разрушаются, соли металлов выпадают в осадок. После охлаждения жидкость готова к применению.

Читайте также:  💦 Ванная без плитки – 13 альтернативных вариантов отделки

Процесс обработки прост: можно прокипятить воду, остудить и перелить в чистую посуду. А вот для излишне жесткой жидкости подойдет вариант кипячения в течение 60 минут, затем отстаивание 24 часа. Длительный процесс обработки хорошо очищает от любых солей, примесей.

В кипячении есть недостатки:

Рекомендуем к прочтению:Обзор фильтров для смягчения воды из скважин

  • на посуде образуется налет, который сложно удалить;
  • жидкость не подходит для полива растений;
  • постоянное питье кипяченой воды провоцирует заболевания ЖКТ, нарушает нормальную работу кишечника;
  • жидкость становится неприятной на вкус.

Длительное кипячение «убивает» не только вредные, но и полезные вещества, поэтому способ подходит для нечастого использования.

Заморозка воды

Это способ, как смягчить жесткую воду в домашних условиях без каких-либо затрат и довольно быстро. Вымораживание известно очень давно, с успехом используется для всех жидкостей, где важно отделить чистую составляющую от примесей. Положительное качество – после размораживания вода не теряет своих органолептических показателей.

Алгоритм выполнения:

  • наполнить емкость водой, убрать в морозилку;
  • как только в жидкости образовался плотный ком льда, его вынуть, остальное слить;
  • лед оттаять – это и будет мягкая талая вода без вредных примесей.

Жидкость может использоваться для бытовых и хозяйственных нужд (например, полива цветов). Недостаток у способа один – 75% жидкости выливается в отходы.

Обработка пищевыми химическими средствами

Эффективный способ устранения солей металлов, органических соединений. В качестве реагентов используется то, что есть под руками:

  1. Пищевая сода. Убирает кислотность, соли. Для стирки добавлять 2 ч. л. на 11 л. воды, для приготовления пищи 1 ч. л. на 3 литра жидкости.
  2. Кальцинированная сода (акустическая). Использовать 2 ч. л. на 11 л. жидкости. Использовать только для бытовых и хозяйственных потребностей, пить и готовить на такой воде нельзя.
  3. Кислота лимонная, уксусная, натуральный сок лимона окисляют, нейтрализуют соли металлов. Применять в концентрации 1 ч. л. (любой кислоты) на 2 л жидкости. Использовать только для мытья посуды, стирки, ополаскивания волос. Пить нельзя.

В продаже предлагаются химические реагенты в форме таблеток или порошка. Применять только по инструкции, пить такую воду нельзя. К плюсам метода можно отнести быструю обработку большого количества воды, к минусам – невозможность использования воды для питья.

Самый оптимальный вариант устранения проблемы, если дома жесткая вода и ее умягчение своими руками требуется ежедневно – применение системы фильтров. Кувшинный вариант стоит недорого, но объем небольшой, а вот фильтры обратноосмотического типа будут практичным дополнением водопровода в частном доме.

Правила эксплуатации

Разрешается использовать воду из-под крана, однако при хлорированном варианте стоит дать ей отстояться пару часов часов. Другой вариант — кипяченая вода. Плюсовой вид электрода опускаем в брезентовый наполнитель (или стакан из керамики), а другой электрод пойдет в банку. Теперь можно подключать к электросети: внутри брезента будет кислая вода с рН, равным 6 и меньшими показателями, а в стеклянной таре она станет щелочной с показателями рН, равными 10 (7).

Обычно после включения аппарата в сеть достаточно от 3 до 8 минут для приготовления воды необходимой концентрации. При этом она обычно нагревается до 70 градусов. После этого вилка отключается от питания, брезент быстро вытаскивается, и «мертвая» вода (+) выливается в другую емкость. Иначе растворы быстро перемешаются и их полезные свойства пропадут.

Иногда в «живой» жидкости могут плавать белые хлопья. Не стоит пугаться, это всего лишь соли жесткости, выделившиеся в активационном. Можно удалить их с помощью фильтра или просто отстоять и слить осадок.

Хранить оба раствора нужно в темной посуде, закрыв плотно крышкой:

  • у «живой» воды свойства сохранятся в течение месяца;
  • у «мертвой» — не более двух часов.

Лучше употребить оба полученных раствора сразу же, а не хранить их долгое время.

Если для электродов использовалась пищевая нержавейка, то процесс можно будет повторить 2-3 цикла. Однако необходимы некоторые меры по поддержанию работоспособности прибора.

  1. Катод и анод время от времени следует менять местами, чтобы происходило электродное самоочищение.
  2. Брезентовый мешок обрабатывают столовым уксусом, погружая его туда на полчаса. Подойдет небольшая посуда, в которой он может уместиться. После такой процедуры материал промывают под проточной водой.
  3. Хранить мешок и банку следует отдельно.

Кроме указанных правил, надо соблюдать следующие меры безопасности.

  1. Включать прибор только, когда он заправлен водой, а электроды расположены внутри банки.
  2. Не прикасаться к корпусу работающего прибора.
  3. Не допускать к нему детей и не оставлять устройство без присмотра.

При первой возможности лучше приобрести модель промышленного изготовления. Например, электроактиватор АП-1. Сделать это надо в целях безопасности собственного здоровья и своих близких.

Способы определения жесткости воды

Концентрацию солей снижают только после того, как убедятся, что в этом есть необходимость.

Определить жесткость можно в:

  • домашних условиях;
  • лаборатории.

Определение жесткости воды тест-полосками.

Проводя анализ дома, используют тест-полоски. Их окунают в воду, в результате чего они меняют свой цвет. Можно применить и кондуктометр: прибор позволяет определить электропроводность воды.

Можно обратиться в лабораторию. Специалисты возьмут пробу, изучат состав жидкости и дадут заключение о качестве. Получив на руки результат анализа, будет легко выбрать требуемое оборудование.

Часто оказывается, что вода не только жесткая, но и содержит примеси. Могут отклоняться от нормы и другие показатели.

Косвенные признаки

Косвенными признаками высокой жесткости воды можно назвать следующие:

  1. После стирки ткань становится грубой, на высохшей одежде видны белые разводы.
  2. Плохо пенится моющее средство. Эффективность снижается из-за того, что магний и кальций вступают в химическую реакцию с порошком.
  3. Если налить жидкость и отстаивать ее несколько дней, на дне емкости образуется белый осадок.
  4. После умывания кожа стянутая, сухая. Это происходит из-за того, что соли растворяют жировую пленку, которой покрыта кожа лица.
  5. Волосы после мытья головы тусклые, ломкие.
  6. На нагревательном элементе в чайнике образуется белая накипь. Она оседает внутри кастрюль.
  7. Блестящая поверхность смесителя после высыхания капель покрывается белым налетом.
Читайте также:  Обратный клапан для отопления с естественной циркуляцией

Мыло станет помощником в определении степени жесткости.

При наличии одного или нескольких признаков, заказывают анализ жидкости из скважины. Систему фильтрации и другое дорогостоящее оборудование не устанавливают, пока не сделаны лабораторные анализы. Не стоит принимать решение о монтаже фильтров только на основе косвенных признаков.

Домашние тесты

Их можно назвать самым доступным способом проверки.

Методики следующие:

  • использование проявителя;
  • применение полоски-индикатора.

Для проведения первого опыта наливают немного воды в емкость. Проявляющее вещество добавляют по каплям, цвет жидкости при этом начинает меняться. Чем больше потребовалось проявителя, тем выше жесткость. Метод используют для проверки содержимого аквариумов, но он пригоден и для тестирования колодезной воды.

При проведении второго опыта полоску-индикатор опускают в воду. Когда тестер изменит свой цвет, его достают, а затем сравнивают со шкалой, которая входит в комплект. Такой способ измерения имеет небольшую погрешностью. В процессе определяется, какие соли содержатся в жидкости, их концентрация.

Заморозка — простой и эффективный способ

Снизить жесткость воды можно обычной заморозкой или вымораживанием. Этот способ предусматривает воздействие низких температурных режимов на соли химических элементов с образованием кристаллов. Смягчение воды в этом случае происходит постепенно, без изменения структуры жидкости.

Заморозка выполняется следующим образом:

Заморозка — простой и эффективный способ
  • емкость наполняется водой и загружается в морозильную камеру;
  • после заморозки 75% жидкости сливается остаток, в котором содержатся все вредные элементы;
  • талая жидкость становится питьевой, значит, может быть использована для приготовления еды, полива цветов и стирки вещей из деликатных тканей.

Единственным недостатком такого способа является сложность подготовки большого объема талой воды.

Умягчение воды в домашних условиях – устройства и бытовые способы

Прошли времена, когда проточную воду из-под крана можно было безбоязненно пить. Несовершенство в работе очистных станций, ежегодное ухудшение экологии коренным образом повлияли на состав воды. Основная проблема состава заключается в повышенных показателях жесткости – сумме растворенных в воде ионов кальция и магния. Именно они вызывают следующие негативные аспекты:

  • Прямое влияние на состав еды. В процессе хранения, в используемой воде происходит отложение осадочной массы.
  • Образование слоя накипи на стенках посуды.
  • Ухудшение состояния нагревательных элементов (ТЭНов)  в стиральной и посудомоечной машине, в электрическом котле отопления.
  • Экономическая составляющая – увеличение расхода моющих средств и профилактические работы по очищению поверхностей отопительного оборудования.

Эти негативные стороны могут быть исправлены, если вода пройдет необходимое умягчение перед ее применением.

Проблема жесткой воды не возникла спонтанно. Она является результатом нескольких факторов, каждый из которых не сильно влияет на этот показатель. Но в совокупности они привели к плачевному состоянию проточной воды, в особенности – в центральной системе водоснабжения.

Существует несколько методик умягчения, которые отличаются между собой как способом воздействия, так и эффективностью.

Устройства по умягчению

Для автоматического процесса удаления известковых элементов применяются специальные бытовые и промышленные смягчители воды. Общая схема их работы показана на рисунке:

Конструкция включает в себя несколько емкостей, в которых и происходит процесс умягчения. Принцип работы основан на взаимодействии ионов натрия с составом воды, при котором происходит замещение известковых элементов на натрий.

В процессе действия ионно-обменной реакции бикарбонат кальция превращается в простую бытовую соду.

Специальные датчики фиксируют содержание замещенного состава и при необходимости производится автоматическое добавление реагента в емкости.

Установка подобного оборудования оптимальна для улучшения эксплуатационных характеристик бытовой техники.

Помимо этого существуют другие способы, которые не требуют покупки оборудования.

Бытовые 

Сразу стоит отметить, что самостоятельное уменьшение показателя Ph является сугубо эмпирическим, и без соответствующего оборудования сложно определить уровень жесткости уже обработанной жидкости. Поэтому все нижеописанные процедуры следует выполнять с крайней осторожностью и не применять полученную воду для питься или в приготовлении пищи.

  • Кипячение. Самый простой и эффективный метод. При повышении температуры твердые элементы в ее составе начинают выпадать в осадок, что явно наблюдается после ее остывания. Данный метод позволяет удалить некоторую долю карбонатов, но не влияет на содержание железа, магния и кальция.
  • Использование щелочных составов – сода, нашатырный спирт, поташ. При добавлении их в воду, соблюдая пропорцию – ¼ чайной ложки на 1 стакан воды, происходит реакция замещения, описанная выше.
  • Замораживание. Замерзание воды происходит не сразу по всему объему. Процесс начинается от стенок емкости и медленно продвигается к центру. Температура кристаллизации солевого раствора ниже, чем у воды, поэтому вся масса твердых осадков будет концентрироваться к центру емкости. В дальнейшем достаточно либо удалить сердцевину, либо не дожидаясь полного замерзания всего объема вылить солевой раствор.

Данные методы не являются 100% эффективными для смягчения воды, тем более если речь идет о бытовых приборах. Стоимость бытового смягчителя не высока по сравнению с ценой новой стиральной или посудомоечной машины.