Умягчением называется процесс удаления или снижения концентрации жестких минералов (кальция, магния) из воды. Эти минералы часто присутствуют в воде из природных источников и создают множество проблем в домашних условиях и в промышленной отрасли. При использовании жесткой воды в бытовой технике, возможно появление накипи, она ухудшает качество моющих средств и может вызвать раздражение на коже. В данной статье мы рассмотрим, что представляет собой процесс умягчения воды, почему он необходим, и какие бывают методы его осуществления.
Почему вода может иметь повышенную жёсткость?
Вода из природных источников во время своего движения через почвы и горные породы растворяет различные минеральные вещества. Одни из наиболее распространенных минералов, которые влияют на жёсткость воды – кальций и магний. Жёсткость жидкости измеряется в миллиграммах эквивалента карбоната кальция на один литр (мг-экв/л).Вода считается жесткой, если содержание карбоната кальция превышает 120 мг/л.
Основные характеристики, присущие жесткой воде:
- образуется накипь на нагревательных элементах и сантехнике;
- мыло или моющее средство плохо пенится;
- белые или серые пятна на посуде и стеклянных поверхностях;
- может ощущаться сухость кожи после мытья.
Зачем необходимо умягчение воды?
Этот процесс необходим по нескольким причинам, которые связаны как с бытовыми удобствами, так и с целью сбережения здоровья и при этом экономя средства:
Защита бытовых приборов. Накипь, образующаяся из-за жесткой воды, сокращает сроки службы бытовой техники, например водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин. Накипь ухудшает теплообмен и увеличивает расход энергии.
Экономия моющих средств. Используя жесткую воду, мыло или моющее средство будет плохо пениться, что приведёт к большему расходу. Умягченная вода улучшает эффективность этих продуктов.
Сохранение здоровья. При воздействии жесткой воды на кожу и волосы может возникнуть сухость, раздражение и экземы у людей с чувствительной кожей.
Эстетические аспекты. Смягчение воды способствует предотвращению появления белых пятен на стеклах, сантехнике и посуде.
Процесс умягчения воды.
Существует несколько способов для смягчения воды, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Основные методы включают:
1. Ионный обмен. Этот способ наиболее распространен в бытовых смягчителях воды. В ионообменном фильтре происходит процесс замены жестких ионов кальция и магния на ионы натрия или калия. В конечном итоге образуется вода, не имеющая в своём составе жесткие минералы. Ионообменные системы требуют регулярного обслуживания с использованием раствора соли.
Преимущества: высокая эффективность, доступность, широкое применение в быту.
Недостатки: требует регулярного обслуживания, увеличивает содержание натрия в жидкости.
2. Обратный осмос. Эта технология использует полупроницаемую мембрану, чтобы удалить из жидкости до 99% всех растворенных солей. Обратный осмос эффективен, но требует значительных расходов на монтаж и эксплуатацию, а также регулярного обслуживания мембран.
Преимущества: высокая степень очистки, удаление широкого спектра загрязнителей.
Недостатки: высокая стоимость установки и эксплуатации, значительное количество отходов воды, необходимость регулярного обслуживания мембран.
3. Химическое умягчение. Использование химических реагентов, таких как фосфаты или лимонная кислота, для связывания жестких ионов и предотвращения образования накипи. Этот метод подходит для промышленных применений и требует точного дозирования реагентов.
Преимущества: эффективно для промышленных применений.
Недостатки: не подходит для бытового использования, необходимость управления химическими реагентами.
4. Электромагнитные и магнитные умягчители. Эти устройства используют магнитные поля для изменения свойств жестких минералов, препятствуя их осаждению в виде накипи. Эффективность этого метода неоднозначна и зависит от многих факторов, таких как состав воды и скорость потока.
Преимущества: простота установки, отсутствие химических добавок.
Недостатки: спорная эффективность, зависит от состава воды и условий эксплуатации.
5. Кипячение. Простейший метод, который временно удаляет жесткость воды. Кипячение позволяет осадить карбонаты кальция и магния, делая воду мягче. Этот метод неэффективен для больших объемов воды и не подходит для постоянного использования.
Преимущества: простота и доступность, отсутствие необходимости в оборудовании.
Недостатки: не подходит для больших объемов воды, временный эффект.
Для процесса умягчения лучше всего подойдёт артезианская вода, поскольку она уже обладает высоким уровнем чистоты благодаря естественным фильтрам из разных пород. Артезианская вода содержит меньше загрязнений и органических примесей, что облегчает процесс умягчения и повышает его эффективность. Меньшее количество загрязняющих веществ означает, что умягчающее оборудование будет работать более эффективно и долговечно.
