2) натрия и калия
3) марганца и калия
4) натрия и стронция
Жесткость воды — это физико-химическое свойство, обусловленное преимущественно присутствием растворенных катионов кальция (Ca2+) и магния (Mg2+). Именно эти ионы образуют малорастворимые соединения с карбонатами и жирными кислотами мыла, вследствие чего при нагревании появляется накипь, а при стирке снижается пенообразование и повышается расход моющих средств. Поэтому соли натрия и калия к показателю жесткости не относят: их соединения, как правило, хорошо растворимы и не вызывают характерных реакций жесткой воды.
Различают карбонатную, или временную, и некарбонатную, или постоянную, жесткость. Первая связана главным образом с гидрокарбонатами кальция и магния и частично устраняется кипячением с образованием осадка карбонатов; вторая обусловлена сульфатами, хлоридами и нитратами этих металлов и кипячением практически не удаляется. Суммарное содержание обеих составляющих определяет общую жесткость воды, которую обычно выражают в ммоль/л и устанавливают, в частности, комплексонометрическим титрованием с использованием этилендиаминтетрауксусной кислоты.
Ионы марганца, стронция и другие поливалентные катионы могут присутствовать в воде и влиять на ее свойства, однако в санитарно-гигиенической оценке стандартное определение жесткости основано именно на суммарном содержании кальция и магния. Концентрации отдельных примесей оценивают самостоятельно, поскольку они характеризуют другие показатели качества и потенциальные риски водоснабжения.
| Показатель или форма жесткости | Основные компоненты | Диагностический или практический признак |
|---|---|---|
| Карбонатная (временная) | Гидрокарбонаты кальция и магния | Частично устраняется при кипячении; сопровождается образованием карбонатной накипи |
| Некарбонатная (постоянная) | Сульфаты, хлориды, нитраты кальция и магния | Сохраняется после кипячения; требует специальных методов умягчения |
| Общая жесткость | Сумма карбонатной и некарбонатной жесткости | Основной гигиенический показатель, отражающий суммарное содержание Ca2+ и Mg2+ |
| Очень мягкая вода | Менее 1,5 ммоль/л | Низкое содержание солей кальция и магния |
| Мягкая вода | 1,5–3,0 ммоль/л | Незначительное образование накипи при нагревании |
| Вода средней жесткости | 3,0–5,0 ммоль/л | Умеренное снижение моющей способности и появление отложений |
| Жесткая вода | 5,0–7,0 ммоль/л | Выраженное образование накипи, повышенный расход мыла |
| Очень жесткая вода | Более 7,0 ммоль/л | Значительные отложения в трубах и теплообменном оборудовании |
Жесткость сама по себе не является показателем микробиологической безопасности и не заменяет оценку других санитарно-химических характеристик воды. Кальций и магний необходимы организму, однако чрезмерная жесткость ухудшает органолептические свойства воды и эксплуатацию водопроводных систем. Для снижения жесткости применяют ионообменное умягчение, известково-содовый метод или мембранные технологии, включая обратный осмос. При выборе способа обработки учитывают необходимость сохранения минерального состава и предупреждения коррозионной активности чрезмерно умягченной воды.