Дистиллированная вода определение жесткости

Свойства

Дистиллированная вода отличается от обычной питьевой и даже фильтрованной. Благодаря особому способу очищения, она обладает уникальными свойствами.

Физические и химические параметры позволяют использовать дистиллят и как питьевой ресурс, и в качестве технического средства.

Нормы соответствия дистиллята

Полученная методом дистилляции вода, должна соответствовать по своим свойствам, определенным, принятым в РФ нормам.

Только при этом условии, допустимо ее применение для человека и для технических целей.

Для некоторых производств применяются повышенные требования к составу и качеству готового продукта.

ГОСТ 6709-72

Требования к качеству дистиллята отражено в межгосударственном стандарте ГОСТ 6709-72. В соответствии с документом, свойства итогового продукта должны отвечать следующим критериям по физическим и химическим показателям:

Наименование показателя (не более указанного значения)	Норма (мг/дм)
1. Остаток после выпаривания	5
2. Аммиак и аммонийные соли (NH)	0,02
3. Нитраты (NО)	0,2
4. Сульфаты (SО)	0,5
5. Хлориды (Сl)	0,02
6. Алюминий (Аl)	0,05
7. Железо (Fе)	0,05
8. Кальций (Са)	0,8
9. Медь (Сu)	0,02
10. Свинец (Рb)	0,05
11. Цинк (Zn)	0,2
12. Вещества восстанавливающие KМnO (O)	0,08

Согласно нормативно-правовому акту, для достижения требуемых стандартов должны соблюдаться правила приемки, которые отражены в ГОСТ-3885. Готовый продукт должен храниться в герметически закрытых емкостях, которые способны обеспечить стабильное качество продукта.

Полная информация о составе дистиллированной воды согласно ГОСТу здесь.

ТУ 2389-041-72427804-2011

ТУ 2389-041-72427804-2011 определяет свойства дистиллированной воды для применения в кислотных аккумуляторах, при разведении антифриза, в бытовых приборах и других целях, предусмотренных документом.

В соответствии с ТУ, очищенный состав должен обладать следующими свойствами:

• Прозрачный.
• Бесцветный.
• Без запаха.
• Молекулярная масса H₂O – 18,01.
• Ph- 5,4-6,6.
• Удельная электропроводимость при t=20˚С, См/м – не более 5*10 -4 .
• Физико-химические свойства соответствуют ГОСТ 6709-72.

Документом прописаны требования к таре для разлива дистиллята, она должна быть:

1. Из фторопласта или полиэтилена.
2. Обеспечивать сохранность качества готового продукта.
3. Прочной.
4. Сухой.
5. Чистой.
6. Не иметь посторонних запахов.
7. Не пропускать пропускание влаги.

Что такое физические характеристики дистиллированной воды?

К физическим свойствам дистиллята относятся:

• Температура (в том числе кипения и замерзания).
• Плотность.
• Вязкость.
• Диэлектрическая проницаемость.
• Твердость.
• Пластичность.

Физические характеристики дистиллята

Физические свойства дистиллята отличаются от аналогичных параметров обычной воды. Это связано, прежде всего, с высокой чистотой вещества.

Плотность

Максимальная плотность состава достигается при температурах 3,8-4,2°C. При повышении температуры более 4 °C, значение данного показателя снижается. То есть удельная масса вещества при нормальных условиях значительно ниже плотности при высоких температурах:

t, °C	p, г/мл
0	0,9998
0,1	0,9998
2	0,9999
4	1
10	0,9997
20	0,9982
30	0,9957
50	0,988
100	0,9584
150	0,9168
200	0,8647
300	0,7122
350	0,5745
374,12	0,3178

Температура кипения и замерзания

Одним из феноменов дистиллята считается проявление такого свойства, как кипение и замерзание.

Уникальность заключается в том, что благодаря отсутствию примесей в составе, при нагреве до 100°C она не будет кипеть.

Но если в таком состоянии в воду добавить, например, сахар, она тут же забурлит.

То же самое происходит и при замерзании – возможно переохлаждение ниже точки образования льда (0°C), до минус 10°C. При этом вода не переходит в твердое состояние.

Переход из обычного состояния в замерзшее или кипящее, возможен двумя путями:

1. При добавлении примесей.
2. При взбалтывании.

Сопротивление

Одними из параметров, определяющим степень качества дистиллята, служат электрическая проводимость и сопротивление (R). Чем чище состав, тем меньше проводимость и выше сопротивление. По нормам показатель R должен быть не менее 200 кОМ*см.

Жесткость

Степень жесткости воды определяется содержанием в ней растворенных солей, в том числе кальция и магния.

Соответственно при высоком удельном весе элементов вода жесткая, при незначительном – мягкая.

Дистиллированная вода обладает значением показателя, соответствующему мягкому составу – до 2 мг-экв./л. Благодаря этому свойству ее используют в лечебных и профилактических целях.

Показатель PPM характеризует качество воды с точки зрения содержания частиц солей на миллион молекул воды, то есть 1 мг частиц на 1 л вещества. Не рекомендована к употреблению вода с PPM=1000.

Дистиллят является идеальным питьевым ресурсом с этой точки зрения, содержание солей и микроэлементов может быть от 0 до 5 мг/л.

Коэффициент преломления

Показатель преломления (n) отражает изменение направления светового луча при переходе из одной среды в другую. В нашем случае это значение рассматривается относительно пограничного состояния с воздухом, n=1,333.

Электропроводность

Способность вещества проводить электрический ток называется электропроводностью.

Значение показателя определяется содержанием в составе очищенной воды растворенных веществ (неорганических и органических) и температуры.

Очищенная вода является диэлектриком, проводимость тока очень низкая. Согласно ГОСТу данный показатель дистиллята не должен быть более 5*10 4 см/м при t=20°C.

О проводимости электрического тока еще больше информации в этой статье.

Микробиологические показатели

Микробиологический показатель отражает содержание в составе дистиллята бактерий. Благодаря этому коэффициенту можно определить степень безопасности потребления воды для населения. В соответствии с нормативными актами, дистиллированный напиток должен приравниваться по содержанию бактерий к воде питьевой.

То есть на 1 мл должно присутствовать не более 100 микроорганизмов, при том, что в составе не должны содержаться бактерии:

Для соблюдения требуемого уровня значения, должны выполняться установленные ГОСТом правила очищения, хранения, контроля качества и транспортировки дистиллята.

Уровень PH

Согласно законодательному акту, устанавливающему требования к качеству дистиллированной воды, уровень PH может быть в пределах 5,4-6,6.

Такой показатель кислотности вызван содержанием в составе дистиллята растворенного углекислого газа.

При таком значении вода является слабокислой. Для получения щелочного или ионизированного состава достаточно удалить CO₂ кипячением на протяжении 30 минут.

Подробную статью об уровне ph читайте здесь.

Сферы применения

Характеристики, отличающие дистиллят от обычной воды, позволяют применять его в различных сферах производства и жизнедеятельности человека.

Она может использоваться для:

• пополнения водного баланса,
• как техническое средство,
• в быту,
• в промышленности и др.

В быту

Применение очищенного состава в домашних условиях достаточно разнообразно и очень полезно:

1. Мягкая вода при нагреве не образует накипи. Это свойство обеспечивает долговечность электроприборов, использование которых предполагает применение воды:
   • Пароочистители.
   • Утюги.
   • Увлажнители воздуха.
   • Системы кондиционирования.
   • Парогенераторы.
   • Моющие пылесосы.
2. Еще один вариант применения в быту – для аквариумов. Но при условии растворения в ней специального по составу наполнителя, который подойдет обитателям водного царства.
3. Флористы утверждают, что применение дистиллированной воды полезно для цветов, так как она не содержит вредных микроорганизмов и бактерий. Но чтобы восполнить недостаток минеральных веществ, необходима тщательная подкормка зеленых домашних любимцев.
4. Каждая хозяйка сталкивается с проблемой – мытье стекол без разводов. Дистиллят – прекрасный способ очищения поверхностей и удаления жировых следов.
5. Можно использовать для очистки контактных линз.

В медицине и фармацевтике

Особенно широкое применение дистиллята приходится на фармакологию. Это объясняется тем, что свойства очищенной воды способствуют растворению множества лекарственных препаратов.

В медицине очищенный состав используют как техническое средство:

• Лабораторные и измерительные приборы, требующие точности, после эксплуатации погружаются в очищенный состав воды по инструкции, для продления срока службы и сохранения достоверности измерений.
• При калибровке медоборудования нельзя применять обычную воду, она может отразиться на степени погрешности показателей. Поэтому используется очищенное средство.
• Для предотвращения развития инфекций при обработке перевязочного материала.
• Требуется для приготовления физрастворов и водных растворов антибиотиков.
• Применяется для растворения гормонов и алкалоидов.
• Очищенная вода способствует усилению гидролиза активных веществ.
• Для ухода за оптикой.

В лечебно-профилактических целях очищенный состав применяется по рекомендации врача и под строгим наблюдением реакции организма на проводимые мероприятия:

• Для лечения заболеваний ЖКТ.
• Для выведения из организма шлаков, токсинов, песка и др. вредных веществ.
• Для нормализации работы печени и выделительной системы.
• При различного рода отравлениях (пищевых, алкогольных, наркотических).
• Для восстановления обменных процессов в организме, метаболизма.

Для автомобилей

В технических целях дистиллированная вода применяется для автомобилей. Это связано с такими ее свойствами, как чистота, низкая температура замерзания, мягкость.

Основные способы применения:

1. Для аккумуляторов. Примеси в обычной воде влияют на протекание электрохимических реакций. Поэтому для разбавления серной кислоты в приборе подходит дистиллятор. Он позволяет продлить срок службы агрегата.
2. Очищенным составом разбавляют концентрированный антифриз.
3. Дистиллят входит в состав стеклоомывателей.
4. Автокосметика, средства для обслуживания ТС, содержат в составе очищенную воду.

Заключение

Благодаря отличительным свойствам дистиллированной воды от обычной, ее применение широко распространено в различных сферах.

Очищенный состав обладает такими качествами, как отсутствие :

Это делает его идеальным по показаниям ppm и микробиологическим свойствам. Уникальность при кипении и замерзании, вызванная отсутствием осадка, позволяет применять состав в промышленности, медицине, обслуживании автомобилей.

Источник

Что такое жесткость воды и как ее определить

Жесткость воды — это содержание солей, которое зависит от состава, физико-химических свойств, численного количества примесей. Превышение этого показателя одинаково вредно для питьевых, бытовых и технических жидкостей. При доставке горячих, холодных, производственных водных растворов потребителям поставщики обязаны соблюдать нормированные параметры, установленные законодательством. Частные лица, берущие водичку из личных колодцев, должны самостоятельно заботиться о её качестве. Читайте далее, что такое жесткость воды, как ее определить, чем она измеряется, как привести жидкость в нормальное состояние для безопасного использования.

Жесткость в питьевой воде

Под термином жесткость воды понимается количество растворенных и нерастворенных солей, присутствующих в природных водных залежах. Водица может быть слишком мягкой или слишком жесткой. Вредны оба варианта. Недостаток солей нарушает водно-щелочной баланс в организме, избыток вызывает множественные заболевания важных органов: сердца, почек, кожи, печени. При переизбытке солей жидкость имеет горьковато-металлический вкус, может быть мутной, с разными цветовыми оттенками.

Соблюдение нормы жесткости питьевой воды очень важно для потребителей. Солями можно отравиться, они вызывают расстройство желудка, пожелтение кожи, иные неприятности. Высокая концентрация солей жесткости отрицательно сказывается на работе бытовых приборов — примеси образуют трудно-очищающуюся накипь, каменистые известковые отложения. Из-за них образуются шлаки в системе водоснабжения, быстро выходят из строя бытовые/промышленные приборы, сантехника, гидрооборудование.

Какие соли обуславливают жесткость природной воды, откуда они берутся

Основные соли жесткости, присутствующие в воде — это разные соединения:

• нитраты, хлориды, карбонаты магния;
• бикарбонаты, сульфаты, сульфиды кальция.

После естественного испарения или после принудительного выпаривания водного раствора соли становятся видимыми, остаются в сосуде. Именно они образуют отложения на дне и стенках посуды, чайников, санприборов. По жесткости воды легко определить, какая соль в ней явственнее присутствует. Примеси магния труднее растворяются, придают напиткам вкус горечи.

От чего зависит присутствие соли жесткости в воде

Степень жёсткости для питьевой воды определяется типом и количеством водных солей. В разной местности показатели различные. Соли проникают в водоносные пласты, вымываясь из залежей горных пород: известняков, гипсов, доломитов.

Показатели жёсткости воды являются величинами переменными, они зависят от разных факторов:

• процессов, происходящих в земной коре;
• пластов залежей ископаемых, через которые проходят водные потоки;
• интенсивности растворения песчано-каменистых пород;
• смены сезонов.

У вод, лежащих близко к поверхности и залегающих на глубине, параметры разные. Они выше там, где водный поток проходит через слои известняков. Весной, при обилии талых потоков, при их попадании в водоемы и при просачивании в подземные водные пласты, количество солей снижается. Зимой концентрация выше.

Классификация воды с солями жесткости

Какие соли жесткости присутствуют в воде? Различают общую, постоянную и временную жёсткость:

1. Карбонатная (временная) Жк — щелочной раствор с рН>8.3 содержит бикарбонаты, которые при нагревании выпадают в осадок, образуя накипь.
2. Некарбонатная (постоянная) Жнк — характеризуется присутствием анионов (хлоридов, нитратов, сульфатов), которые сохраняются даже при кипячении жидкости.
3. Общая Жо — это суммированная концентрация присутствия магния и кальция в виде ионных соединений. Сумма получается от сложения временной и постоянной величин: Жо=Жк+Жнк.

При очистке принимаются во внимание все типы: Жо, Жк, Жнк. Предельно допустимая концентрация питьевой воды по жесткости (кратко: ПДК) обычно устанавливается для общей Жо.

Нормы жесткости для воды

Нормирование определяется документами стандартизации: ГОСТ, СанПиН, ТУ. Точные данные получают, проводя испытания проб в аккредитованных лабораториях, в санэпидстанциях. Для фиксирования лабораторных показаний приняты международные единицы измерения жесткости воды:

• моль/м 3 — количество молей на кубический метр жидкости;
• мг-экв/л — миллиграмм-эквиваленты на кубический дециметр (на 1 литр);
• °Ж — градус жесткости.

Измеряемая единица жесткости воды 1°Ж равна 1 мг-экв/л и равна 1/2 миллимоля на литр. Допустимые значения для ионов кальция и магния разные: для Ca2+1°Ж=20,04, для Mg2+1°Ж=12,16 мг/л (примечание: эти показатели вставляются в расчетную формулу, см. далее по тексту*).

По структуре вода может быть мягкой, средней, жесткой. Мягкой считается дистиллированная, кипяченая, дождевая, талая водичка. Жидкость средней жёсткости поступает из централизованных водопроводов. Артезианская и родниковая водица тоже отличаются средними показателями. К сильножесткой относится вододобыча из соленых водоемов, нуждающаяся в опреснении. В таблице показаны концентрации солей в разных размерных единицах.

Предельно допустимое содержание солей жесткости в воде

Степень жесткости воды	Показатель в мг-экв/л	Показатель в °Ж	Показатель в ppm
Слишком мягкая	до 1,5	до 1-1,5	0-70
Мягкая	1,5-4	1,6-4	71-140
Среднежёсткая	5-8	5-12	141-210
Сильножёсткая	9-12	13-22	211-320
Сверхжёсткая	свыше 12	23-34	321-530

Нормы жесткости для питьевой воды

В СанПиН указаны вариативные величины, в зависимости от применения водных растворов. Жесткость воды по ГОСТУ также регламентируется в зависимости от типа и назначения жидкостей:

• Для обычной сетевой водицы определяется концентрация магния (до 50 мг/л).
• В бутилированной учитываются показатели Ca = 25-130 и Mg = 5-65 мг/л.
• Для воды, использующейся в хозяйственно-питьевых целях ПДК питьевой воды по жесткости не должно превышать 350 мг/л (7-10 мг-экв/л или 1-1,5 грамма на литр).
• Для напитков высшей категории нормой является Жо=1,5-7, для первой не более 7 мг-экв/л.
• По ВОЗ-нормативам в питьевой водице допустимо 10-30 мг магния и 20-80 мг кальция на 1 литр.
• Общая жесткость для питьевой воды по EC не выше 1,2 мг-экв/л.

Нормативно установлены нижние пределы показателей жесткости питьевой воды. В нормальной водичке обязательно должно присутствовать небольшое количество солей. Кальций полезен для организма, из напитков его микроэлементы усваивается лучше, чем из продуктов. Массовая концентрация кальция в питьевой воде не должна быть ниже 0,12, магния меньше 0,04, сульфатов и хлоридов менее 2 мг/дм 3 . Мягкая водичка вымывает из тела кальций, вызывая неприятные последствия — разрушаются кости и зубы. Слишком жесткая вызывает образование камней в организме, нарушает работу системы выделения. Соленая вода разрушительно действует на оборудование гидросистем, засоряет отложениями стенки трубопроводов, увеличивает расходы на нагрев.

Если в воде солей жесткости больше, чем предписано стандартами, нужно её очистить до допустимых показателей. В табличке указаны степени солевой концентрации по шкале жёсткости с показателями в промилле.

Шкала жесткости

Концентрация солей	Величина в ppm (в промилле или мг/л)
Представляющая опасность для жизни	свыше 500
Предельно допустимая	500
Средний показатель вод, добываемых из природныхводоемов	400
Допустимое значение воды, подающейся из водопровода	300
После прохождения угольных фильтров	170
После очистки системой обратного осмоса	0-50

Нормы жесткости для технической воды

Какой должна быть жесткость котловой воды — норма устанавливается отдельно для котлов с разным давлением:

• до 1,4 МПа (14 кгс/см 2 ) = 15-20;
• 2,4 МПа (24 кгс/см 2 ) = 10-15;
• 3,9 Мпа (40 кгс/см 2 )= 4-10 мкмоль/дм 3 (мкг-экв/дм 3 ).

Первая (меньшая) цифра указывается для котлов, работающих на жидком топливе при тепловом потоке свыше 350 кВт на кв. метр. Вторая (большая) цифра — для котлов, работающих на иных видах топлива при тепловом потоке до 350 кВт/м 2 .

ГОСТ по определению жесткости в воде подскажет, какие параметры допустимы:

Раздельно нормируется питьевая вода по жесткости разных категорий: дистиллированная, сетевая, разливная. Для солей железа показатели рассчитываются отдельно.

Как определить жесткость воды

Очень сложно определить на ощупь, какая вода — жесткая или мягкая. Термин «жёсткость» возник потому, что после стирки ткани теряют мягкость, шерстистость или шелковистость, становятся неприятно жесткими на ощупь. Ткацкие или трикотажные переплетения, независимо от плотности, имеют пористую структуру. К волокнам присоединяются соли, что делает вещи после стирки более грубыми, жесткими, плотными.

Определить жесткость воды в можно как в лаборатории, так и в домашних условиях. Наличие солей жесткости можно определить визуально:

• Напитки имеют неприятный горчащий вкус.
• Чаи завариваются дольше обычного.
• Мясо при варке становится неприятно жестким.
• На стенках посуды заметны солевые отложения.
• На приборах образуется обильная накипь.
• На волосах после мытья и на расческе остается белесый налет.
• Мыло и порошок плохо пенятся, при стирке увеличивается их расход.

Повышенная жесткость питьевой воды может причинить ущерб здоровью и нагревательным приборам. Не зная точных показателей концентрации солей, сложно рассчитать дозу средств от накипи для стирально-сушильных агрегатов или запрограммировать на чистку кофемашину. Трудно обеспечить комфортное обитание рыбкам в аквариуме или правильно выбрать фильтры очистки. Помимо визуальной оценки лучше использовать более точные измерительные методы определения жесткости питьевой и технической воды.

Измерение жесткости воды

Перед употреблением в пищу, перед поливом огорода, перед подачей в трубопроводы или перед техническим применением воды для производственных процессов полезно проверить наличие солей жесткости. Такая проверка снимет претензии потребителей к водоснабжающим компаниям, продлит срок службы дорогого промышленного оборудования.

Для измерения жесткости воды используют бытовые и профессиональные приборы:

1. Медицинские полоски, продающиеся в аптеках, выдают хороший результат с точностью до 1-2°Ж.
2. Экспресс-тесты для аквариума позволяют следить за подачей воды в емкости с водными обитателями или проверять растворы, предназначенные для полива растений.
3. Солемер, спектроанализатор, TDS и EC-метр показывают содержание солей и иные параметры: удельную электропроводность, сопротивление раствора.

Полезно заказать исследование в лаборатории, чтобы получить точные результаты с подтверждающей документацией. Тогда не придется думать, чем определить жесткость воды, не нужно покупать измерительные приборы или рассчитывать показатели по косвенным параметрам, используя формулы.

Как определить жесткость воды по формуле

Определить жесткость воды можно по формуле. Для определения общих показателей нужно выполнить расчет:

Жо = [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] = (m(Ca 2+ ))/(Э(Ca 2+ ) x V(H₂O)) + (m(Mg 2+ ))/(Э(Mg 2+ ) x V(H₂O)),

[Ca 2+ ]; [Mg 2+ ] — концентрация ионов кальция и магния, в мг-экв/дм3;

m(Ca 2+ ); m(Mg 2+ ) — содержание ионов в мг;

V(H₂O) — объем воды, дм 3 ;

Э -эквивалентная масса ионов* (её значения уже приводились в тексте: Ca 2+ =20,04; Mg 2+ =12,16 мг/лили г/моль).

Расчетный результат получается в единицах: мг-экв/дм 3 .

Далее вычисляют временную или постоянную жёсткость. Рассчитанную величину вычитают из Жо и получают значения всех трёх категорий Ж.

Карбонатная Жк вычисляется по формуле:

Как понизить жесткость в питьевой воде

Понизить жесткость питьевой воды можно бытовыми способами и с помощью профессионального оборудования. Для умягчения водных составов в быту применяют простые и доступные методы: кипячение, отстаивание, заморозка с оттаиванием. Используют дистилляты и бытовые фильтры.

Длительным кипячением (20-30 минут) можно устранить карбонатную жёсткость — гидрокарбонаты разлагаются, выделяя углекислый газ и отложения накипи:

Ca 2+ +2HCO₃-=CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑(стрелками показаны: ↓ — осадок, ↑ — улетучивание);

Для загородных домов и промышленного умягчения используют профессиональные установки солеочистки:

1. Фильтры умягчения, их работа основана на натрий-катионировании — замещении ионов присутствующих солей катионами натрия.
2. Ионообменные фильтры с многокомпонентными смолами (Экотар, Экомикс) сразу производят обессоливание и обезжелезивание.
3. Обратный осмос — лучший вариант очистки с помощью мембран. При его использовании обеспечена допустимая норма жесткости воды без прочих дополнительных систем фильтрации.

На сайте компании Diasel можно купить любые фильтры для удаления из воды солей жесткости. Мы продаем комплектующие к установкам обратного осмоса, соберем для вас комплексные линии очистки, предоставим реагенты для снижения уровня безопасности основного жизненного напитка. Гарантируем консультации по любым вопросам, помощь по монтажным работам, текущему и сервисному обслуживанию. С нашими профессиональными установками жесткость воды всегда будет в норме.

Источник