Вода с ионами гидрокарбоната кальция

Снижение щелочности воды (удаление гидрокарбонатов)

Щелочность бывает нескольких типов: карбонатная, бикарбонатная, гидратная. Уровень щелочности характеризуется количеством кислоты, необходимой для ее снижения. Если брать воду из естественных источников, подземных или поверхностных, щелочность в ней зависит от присутствия гидрокарбонатов кальция и магния.

Повышенная щелочность воды, особенно той, что используется в отопительных системах, плохо сказывается на оборудовании, качестве изготовленной из нее продукции. Под высокой щелочностью понимают повышенную концентрацию в воде ионов, вступающих в связь с сильной кислотой. Особенно огорчает большое содержание карбонатов. Щелочность воды – это сумма гидроксильных ионов, а также слабокислотных анионов, что присутствуют в воде. Они могут быть угольными, органическими, бикарбонатными и карбонатными.

Методы снижения щелочности:

• Обратный осмос, во время которого значительно снижается минерализация воды, уменьшается содержание щелочных анионов. Самый эффективный метод. Его можно считать универсальным, но установки обратного осмоса должны использоваться только отличного качества. При применении подобных установок, не обладающих достаточной технологичностью, а также имеющих несовершенную конструкцию, могут возрасти расходы на эксплуатацию оборудования, его обслуживание. Мембранные элементы будут быстро выходить из строя.
• Катионирование воды с применением слабокислотного катионита, имеющего водородную форму. Помимо уменьшения кислотности совершается неполная деминерализация, отклонение рН в сторону кислотности. Также может нормализоваться минеральный состав, точнее, содержание отдельных его соединений.
• Восстановление раствором соляной кислоты. Введение в воду ненасыщенного раствора соляной, серной или другой кислоты (этот процесс именуется подкислением воды). Процесс реализуется посредством применения аппарата пропорционального дозирования и нужного раствора кислоты.

Назад в раздел

Источник

Гидрокарбонаты в питьевой воде

Гидрокарбонаты в питьевой воде – это компоненты, определяющие ее щелочность. Их содержание в воде объясняется несколькими процессами:

• растворением атмосферного углекислого газа;
• взаимодействием воды с известняками, которые находятся в прилегающем грунте;
• жизненными процессами дыхания организмов, жизнь которых протекает в воде.

Определяя, в какой концентрации находятся гидрокарбонаты в питьевой воде, мы в большинстве случаев можем уровень щелочности питьевой воды (поскольку остальные ее составляющие – карбонат-ионы и гидроксид-ионы — присутствуют в воде в несопоставимо меньших концентрациях).

Гидрокарбонаты в питьевой воде уменьшают количество водородных ионов, приводят к уменьшению кислотности и повышению щелочности. Благодаря высокой концентрации гидрокарбонатов некоторые минеральные воды могут использоваться для лечения гастритов и повышенной кислотности желудочного сока. В умеренных концентрациях гидрокарбонат-ионы необходимы качественной питьевой воде для поддержания нормальной щелочности, оптимального значения рН и приемлемых органолептических характеристик.

Зачем насыщать воду гидрокарбонатами

Гидрокарбонаты в воде нужны для того, чтобы корректировать водородный показатель pH воды и улучшить ее вкусовые свойства. Если щелочность низкая, уровень pH будет нестабилен вследствие низкой буферной емкости такой воды. Низкая (практически нулевая) щелочность и пониженные уровни рН характерны, в частности, для воды после очистки обратным осмосом.

Гидрокарбонаты в воде (природной) – это прежде всего соли кальция и магния (гидрокарбонаты этих элементов существуют только в растворенном состоянии). При нагреве и кипячении растворенные гидрокарбонаты элементов жесткости частично перейдут в нерастворимые карбонаты, и вода станет мягче.

При необходимости (например, после обратного осмоса) гидрокарбонаты в воде можно повысить, используя специально разработанные для этого модификации минеральной добавки «Северянка Бикарбонат». Помимо повышения щелочности питьевой воды и коррекции рН, эта добавка улучшает её вкусовые качества.

Источник

Соли кальция в воде

Кальций — щелочноземельный металл. Это один из самых распространенных химических элементов (3-е место среди металлов, 5-е место среди всех элементов), на долю минерала приходиться 3,38 % веса земной коры. Из-за высокой химической активности кальций в чистом виде не встречается, его соединения присутствуют в 385 природных минералах.

Итак, в воде есть кальций — что же делать?!

Источники кальция в воде

Кальций в воде встречается в виде солей сильных и слабых кислот: карбонатов и гидрокарбонатов (CaCO₃), сульфатов и сульфитов (CaSO₄, CaSO₃) фторидов (CaF₂), фосфатов (Ca₅(PO₄)₃), а также других солей. Основные источники кальция в воде:

• Горные породы, через которые проходит поток воды.
• Выбросы от промышленных предприятий.
• Удобрения отраслей сельского хозяйства, попадающие в воду напрямую или через слой почвы.

Соединения кальция присутствуют в большинстве горных пород и биогенных отложений. Металл также содержится во всех растительных и животных тканях. Его соединения — основа костного скелета, раковин и панцирей беспозвоночных. Давайте разберемся, как определить кальций в воде, и каким должно быть его содержание?

Содержание ионов кальция в воде

В растворенном виде соединения кальция содержатся в морской воде и воде из подземных источников и открытых водоемов. Наибольшее количество кальция присутствует воде из горных рек и источников, артезианских скважин. На высокое содержание кальция в водопроводной воде или воде из скважины указывает:

1. Белый нерастворимый осадок, появляющийся после кипячения воды, содержащей кальций.
2. Накипь на стенках чайника, резервуара посудомоечной машины, другой кухонной техники.
3. Белый налет на кранах и насадках для душа.
4. Ухудшение вкуса напитков и приготовленных блюд.
5. Потеря цвета ткани после стирки.
6. Увеличение расхода мыла и моющих средств.

Как определить количество кальция в воде

Наиболее точный метод определения количества кальция в воде — лабораторный анализ. Такие услуги предоставляют специализированные организации, компании, поставляющие фильтры для воды. Для приблизительной оценки концентрации ионов кальция в воде применяют специальные тестовые полоски, меняющие цвет в зависимости от доли кальция в воде. Также эффективным методом определения кальция в воде является метод титрования. Узнать сколько кальция в воде можно и путем наблюдений, которые мы указали выше.

Нормы по содержанию кальция в воде

Жесткость воды определяется содержанием в ней ионов кальция и магния. Это одна из самых важных характеристик. Различают временную и постоянную жесткость. Первая определяется долей гидрокарбонатов кальция. При нагреве и кипячении эти соединения разлагаются с выделением углекислого газа и нерастворимого осадка. Временная жесткость имеет второе название — гидрокарбонатная жесткость.

Постоянная жесткость зависит от содержания сульфатов, хлоридов магния и кальция. Эти соли не разлагаются при кипячении. Такая жесткость называется некарбонатной.

По катионному составу различают кальциевую и магниевую жесткость. Вода из источников, залегающих в известняковых породах, имеет высокое содержание ионов кальция. Вода из районов с залежами доломита имеет преимущественно магниевую жесткость.

Международная единица измерения жесткости — моль/м 3 . В технических и лабораторных измерениях используется миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л). Например, вода жесткостью 1 мг-экв/л содержит 20,04 кальция или 12,16 магния. Согласно ГОСТ на кальций в воде 31865-2012, действующему в РФ, жесткость измеряется в градусах. 1 Ж = 1 мг-экв/л.

Нормы для кальция в питьевой воде можно рассчитать с помощью специальных методик определения ионов кальция в воде.
Санитарные нормы для централизованного водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01 определяют нормативы и предельно допустимую концентрацию солей жесткости. Согласно требованиям норма кальция в воде — 7 мг-экв./л, предельное содержание — до 10 мг-экв./л. Однако, по нормам ВОЗ оптимальная концентрация кальция в воде примерно 1,5-2,5Ж.

Но для чего определяют кальций в воде, и как он влияет на наш организм?

Влияние кальция на организм

Кальций — один из самых необходимых для жизни элементов. Его соединения оставляют основу опорно-двигательной системы, зубной ткани. Ионы кальция участвуют в передаче нервных импульсов, синтезе гормонов и ферментов, поддержании щелочно-кислотного баланса в организме.

От 10 до 20% кальция мы получаем из питьевой воды. Недостаток также как и переизбыток этого элемента приводит к ухудшению здоровья, а именно:

• К ухудшению состояния костной системы. Кости становятся хрупкими, появляется специфическое заболевание остеопороз.
• К медленному росту ногтей и волос, ухудшению их состояния. Недостаток кальция приводит к расслоению ногтей, ломкости и истончению волосяного покрова головы.
• К ухудшению общего состояния. Хроническая усталость, повышенная раздражительность также могут быть симптомами дефицита кальция.

В отдельных случаях возникают судороги, проблемы с сердечно-сосудистой системой, желудочно-кишечным трактом. При значительном избытке возникают нарушения сердечного ритма и работы центральной нервной системы. Избыток соединений кальция также является причиной ряда расстройств и заболеваний. Если в воде много кальция возникает:

• Почечно-каменная болезнь.
• Ускоренное развитие атеросклероза.
• Отложение солей в суставах.
• Превышение концентрации ионов кальция негативно влияет на бытовую технику и сантехнику:
• Трубы зарастают слоем отложений.
• На нагревательных элементах и стенках водонагревателей, котлов, откладываются нерастворимые соли.

Превышения кальция в водопроводной воде или воде из скважины приводит к увеличению расхода электроэнергии, снижению срока службы систем и техники. При избыточном содержании кальция и натрия в воде рекомендуются устанавливать ионообменные фильтры. Это поможет избежать проблем со здоровьем и продлит срок службы домашней техники и бытовых систем.

Необходимость дополнительной очистки воды от солей жесткости возникает при содержании солей Мg или Ca от 10 мг-экв./л. Для этого применяют ионообменные фильтры умягчения и установки обратного осмоса.

Определить необходимость установки фильтра для удаления кальция можно после анализа вода и определения химического состава примесей.

Источник

Чем очистить воду от кальция

Кальций — необходимый для жизни элемент. Его соединение составляют основу костной и зубной ткани, влияют на частоту сердечного ритма, участвуют в синтезе жизненно важных органических соединений. Значительное количество минерала растворено в воде.

Чем опасен повышенный кальций в воде

Повышенное содержание кальция в воде оказывает негативное действие на весь организм. Гиперкальцемия приводит к проблемам с сердечно-сосудистой и выделительной системами, суставами, к нарушениям нормальной функциональности ЖКТ.
Избыток кальция в воде также оказывает негативное влияние на бытовую технику, системы отопления и водоснабжения. Последствия повышенного содержания кальция в воде могут быть различные. Отложения солей жесткости:

• Уменьшают просвет труб отопления и систем подачи воды.
• Снижают срок службы нагревательных элементов и котлов.
• Увеличивают затраты на обслуживание и ремонт бытовой техники.

СанПиН 2.1.4.1074-01 устанавливает нормативы содержания кальция и солей жесткости в питьевой воде. Согласно требованиям гигиенических нормативов, общее содержание кальция и магния должно составлять не более 7 мг-экв./л. Для нецентрализованных источников водоснабжения и в отдельных случаях допустима жесткость до 10 мг-экв/л.

Если в воде много кальция, необходима дополнительная очистка воды от кальция.

Как избавиться от кальция в воде

Для удаления кальция в воде применяют несколько методов.

Самый простой способ снижения кальция в воде — отстаивание

Воду заливают в резервуар и выдерживают 2-3 суток. За это время нерастворимые частицы осаждаются на дно. Такой метод снижения кальций в воде позволяет удалить только твердые нерастворимые частицы, содержание растворенных солей жесткости остается неизменным. Еще один недостаток отстаивания для уменьшения кальция в воде — необходимость наличия резервуара значительного объема. Кроме того, очистка воды от кальция таким способом слишком долгая, для осаждения примесей нужно не менее суток.

Очистить воду от кальция можно кипячением

При кипячении воды гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются. Кислотный остаток в виде углекислого газа испаряется. Соли кальция переходят в нерастворимую форму и осаждаются на дне и стенках емкости. К недостаткам кипячения как метода удаления кальция из воды относятся:

1. Высокая энергоемкость. В процессе очистки расходуется большое количество тепловой энергии.
2. Недостаточная степень очистки. При кипячении снижается содержание гидрокарбонатов. Кальциевые соли сильных кислот не разлагаются при высокой температуре, содержание хлоридов остается на прежнем уровне, концентрация сульфатов снижается незначительно.

На практике очистить воду от ионов кальция кипячением применяется только в быту, при невозможности фильтрации другим способом.

Ионообменные фильтры — наиболее эффективный метод очистки воды от кальция из скважины

Принцип действия фильтров для очистки воды от кальция основан на обмене ионов кальция и магния на ионы натрия. Нерастворимые соли задерживаются в ионообменной смоле. Такой способ удаления кальция из воды широко применяется в промышленных системах водоподготовки питьевой и технической воды. Ионообменные фильтры от кальция в воде:
Обеспечивают высокий уровень очистки питьевой воды от кальция. Такой метод очистки воды от кальция пригоден даже для очень жесткой воды. Фильтры умягчения — самый распространенный тип фильтров для очистки воды от ионов кальция.

Имеют возможность восстанавливать рабочий ресурс главного фильтрующего элемента (ионообменной смолы). Для регенерации применяют NaCl — источник ионов натрия. Соли жесткости удаляют промывкой.

Снижают постоянную и временную жесткость. фильтры для удаления кальция из воды на основе ионного обмена снижюет содержание карбонатов, гидрокарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция. Фильтры для воды от кальция также снижают содержание других двухвалентных катионов.

Фильтры для воды от солей кальция пригодны для непрерывной водоподготовки. Для бесперебойной подачи очищенной воды в сеть применяют 2 схемы промышленной фильтрации. В первом случае блок, выработав свой ресурс, устанавливают в режим регенерации, фильтрация осуществляется вторым блоком. Затем блоки системы меняются местами. Таким образом, промывка происходит поочередно.

Стоимость системы очистки воды от кальция таким способом ниже, чем при применении других фильтров. Ионный обмен — основной способ фильтрации, когда главным требованием является снижение содержания кальция и магния. К недостаткам относятся необходимость регулярной замены ионообменной смолы, регулярной регенерации фильтров.

Обратный осмос помогает убрать кальций из воды

Принцип действия фильтров обратного осмоса основан на использовании мембран с односторонней проницаемостью. С одной стороны создается давление, намного превышающее нормальное осмотическое. Под его действием вода просачивается через мембрану, задерживающую практически все примеси. Поры фильтрующего элемента пропускают только молекулы воды, остальные включения, включая растворимые соли, остаются с другой стороны мембраны. Очищенная вода подается потребителю, концентрированный раствор удаляется в дренаж или поступает на повторную фильтрацию.

Фильтры обратного осмоса используются для очистки воды с повышенным содержанием кальция:

• Удаляют все нерастворимые и растворимые примеси. Обратноосмотической мембраной удаляются ионы натрия, хлора, других химических элементов.
• Справляются даже с очень жесткой водой. Степень очистки обратным осмосом достигает 95-99,7%. Установки широко используются в быту, промышленности. Обратный осмос применяется в опреснительных установках.

К недостаткам обратного осмоса для очистки воды от железа и кальция относятся необходимость создания высокого давления на входе, регулярная промывка или замена мембран. Кроме того обратноосмотические мембраны легко повреждаются твердыми абразивными включениями, активным хлором и другими окислителями. Фильтры такого типа требуют блоков водоподготовки для удаления твердых частиц и сорбционных модулей для очистки от окислителей. Наличие насоса для создания напора также увеличивает стоимость очистки.

Несмотря на недостатки, системы обратного осмоса — одни из самых эффективных установок для очистки воды от различных загрязнителей. Фильтры удаляют вредные вещества органического происхождения, соли тяжелых металлов, бактерии и крупные вирусы.

От чего зависит выбор фильтра очистки воды от кальция

Выбор установок для снижения большого количества кальция в воде осуществляется на основании:

1. Состава и жесткости исходной воды. Избыток солей кальция в воде можно определить как с помощью анализа, так и на глаз.
2. Требований к чистой воде.
3. Экономической целесообразности.

Мы знаем как очистить воду от примесей кальция

Для систем подачи технической воды в системы отопления, охлаждения чаще применяются ионообменные фильтры для очистки воды от солей кальция. Для водоподготовки в пищевой промышленности, фармакологии, бытовых системах чаще используются системы обратного осмоса.

Остались вопросы? Узнать подробнее о том, как очистить кальций из воды и купить фильтры на воду от кальция можно на нашем сайте в разделе обратной связи, по телефону или электронной почте.

Источник