Как определить жесткость воды в домашних условиях

В некоторых ситуациях возникает необходимость определения жесткости воды в домашних условиях. Возникает вопрос, можно ли добиться достаточно точного результата, если в распоряжении нет сложных лабораторных приборов.

Причины определения жесткости воды

В квартире многоэтажного дома или на загородном участке повышенная жесткость воды обнаруживает себя матовой пленкой на поверхности черного чая, накипью на стенках чайника, белыми разводами на вымытых тарелках и другими неприятностями. В результате длительного использования жидкости, насыщенной известью и солями, бытовые приборы быстро выходят из строя, засоряются водопровод и канализация, а также происходит самое страшное – начинаются проблемы со здоровьем.

Полезно измерять жесткость воды в бытовых условиях, чтобы правильно применять растворы от накипи, предназначенные для стирального и посудомоечного агрегатов. Некоторые модели кофемашин рассчитаны на определенные программы, обеспечивающие автоматическую очистку от жесткости, процент которой надо указать в рабочем меню. Если в доме есть аквариум, то определять качество воды важно для нормального состояния его обитателей, так как для многих пород декоративных рыбок жесткая вода может оказаться губительной средой. Зная количество солевых образований в воде из крана или колодца, можно правильно подобрать фильтр для ее надежной и экономичной очистки.

Физическое измерение жесткости жидкостей

В разных странах единицы измерения жесткости воды могут отличаться, но можно отталкиваться от принятого Всемирной организацией определения моль/м3, чтобы по таблицам соотношений перевести показатели приборов в нужную систему. Это связано с тем, что производители тестовых устройств могут присваивать им различные характеристики, в зависимости от принятой в их стране системы измерений. В РФ принят фиксированный градус жесткости воды, который выражается в соотношении 1 миллиграмм – эквивалент на 1 литр (1мг-экв/литр). В данной физической системе принят ГОСТ, определяющий уровень примесей в воде:

• менее 2 мг-экв/л – жидкость можно отнести к разряду мягкой;
• от 2 до 10 единиц – средняя жесткость;
• от 10 до 12 мг-экв/литр – высокий уровень содержания солей.

В природе встречаются источники с очень жесткой водой, но ее нельзя употреблять внутрь, да и для наружного потребления она не подходит. Чаще всего воду делают слишком насыщенной естественными примесями соли таких кристаллических веществ, как кальций и магний. На практике становится понятно, что уже на рубеже 4-5 мг-экв/л, начинается заметное образование накипи на посуде. Градусные измерения жесткости воды в разных странах объединяет условная единица, которая называется пропромилле, равная 1 мг/кг. Соответственно, 1 мг-экв/литр равен 50,05 ppm. Данное значение можно использовать для перевода из российской системы в международную и обратно.

Определение уровня жесткости

Обычно в городских районах, подключенных к единой системе водоснабжения холодной и горячей водой, ее жесткость поддерживается на уровне, не превышающем 7 мг-экв/литр. Более высокий показатель просто не выгоден коммунальным организациям, так как придется часто производить ремонт труб, вентилей и других узлов водопроводов.

В зоомагазинах или торговых организациях, где приобретаются бытовые машины для мытья посуды и приготовления кофе, в продаже имеются специальные тестовые полоски, похожие на индикаторную бумагу для определения кислотности. Принцип действия у таких тестов такой же, он заключается в том, что при опускании в емкость с сырой водой, налитой из-под крана, надо опустить бумажную полоску. Ее цвет будет изменяться, в зависимости от процентной концентрации солевых примесей в жидкости. На упаковке к тесту указано время проведения пробы и прилагается таблица, с указанием образцов результатов, по которым можно определить более или менее точный анализ, погрешность которого составляет около 1-2 единиц измерения. Такие тесты-индикаторы помогают составить программу очистки бытовых приборов, и очень просты в применении.

Определение жесткости в мыльной воде

Приблизительный, но дающий наглядный результат, способ определения жесткости воды можно произвести с помощью обычного хозяйственного мыла. Разумеется, такой анализ не будет измеряться в каких-либо физических единицах, но даст возможность сделать выводы о качестве питьевой или бытовой воды, а также принять профилактические меры.

От куска хозяйственного мыла надо отрезать 1 грамм и измельчить его, растворив затем в небольшом количестве нагретой дистиллированной воды. Полученный раствор надо перемешивать осторожно, не допуская появления пены от мыла. Затем надо взять обычный, прозрачный стакан, емкостью 200 грамм, и перелить в него полученный раствор, долив дистиллята, до уровня в 7 см, для 72%-го мыла или 6 см – для 60%-го мыла. Воду из источника, жесткость которой следует определить, надо налить в количестве 0,5 литра, но взять для опыта банку, емкостью в 1 литр. Подготовленный мыльный раствор надо наливать в банку с водопроводной водой, помешивая для образования пены.

Суть опыта с хозяйственным мылом состоит в том, что необходимо постепенно добавлять мыльный раствор из стакана в банку с водой, следя за тем, как появившиеся в начале на поверхности, серые хлопья начинают связываться с минеральными солями и превращаться в мыльные пузыри. По остатку воды в стакане можно судить о степени мягкости воды, которая тем больше, чем меньше потребовалось выливать мыльного раствора в банку, чтобы там образовалась мыльная пена.

Способ титрования для домашних опытов

Чтобы защитить здоровье близких людей и домашних питомцев, особенно обитателей аквариумов, надо постоянно следить за состоянием воды. Зная, что солевые примеси влияют на уровень электропроводности жидкостей, можно использовать TDS-метр, с помощью которого определяется не только жесткость, но также температура и наличие других химических веществ.

Еще один вид опытов можно провести в домашних условиях, если приобрести реагент для титрования, который по капле добавляют в жидкость, наблюдая за изменением ее цвета, от розового до зеленого. Количество капель, соотносящееся с появлением определенного оттенка воды, и станет определителем ее жесткости.