Меню Рубрики

Много кальция в анализе воды

В большинстве случаев, вода, которую мы потребляем, не соответствует нормам САНПиНа. Если у вас есть анализ воды со скважины или колодца и она содержит превышающие концентрации некоторых элементов, данная информация будет вам полезна!

О чем говорит избыток следующих веществ в воде, влияние на здоровье человека и оборудование:

Щелочность природных вод в силу их контакта с атмосферным воздухом и известняками, обусловлена, главным образом, содержанием в них гидрокарбонатов и карбонатов, которые вносят значительный вклад в минерализацию воды. Косвенный показатель жесткости.

Карбонаты и гидрокарбонаты

Карбонаты и гидрокарбонаты представляют собой компоненты, определяющие природную щелочность воды.

Сульфаты в питьевой воде не оказывают токсического эффекта для человека, однако, ухудшают вкус воды: ощущение вкуса сульфатов возникает при их концентрации 250-400 мг/л. Сульфаты могут вызывать отложение осадков в трубопроводах при смешении двух вод с разным минеральным составом, например, сульфатных и кальциевых (в осадок выпадает СаSO4).

Если в воде присутствует хлорид натрия, она имеет соленый вкус уже при концентрациях 250 мг/л; в случае хлоридов кальция и магния соленость воды возникает при концентрациях свыше 1000 мг/л. Высокие концентрации хлоридов в питьевой воде не оказывают токсических эффектов на людей, хотя соленые воды очень коррозионно активны, пагубно влияют на рост растений.

Сухой остаток

Для питьевой и природной воды величина сухого остатка практически равна сумме массовых концентраций анионов (карбоната, гидрокарбоната, хлорида, сульфата) и катионов (кальция и магния, а также определяемых расчетным методом натрия и калия).

Общая жесткость, кальция и магний

Жесткость воды обусловлена присутствием солей кальция, магния, стронция и др. Содержание в питьевой воде кальция и магния играет важнейшую роль для человеческого организма. Кальций играет большую роль в жизнедеятельности клеток организма. Дефицит магния приводит к коронарной болезни сердца, с другой стороны, повышенное содержание магния угнетающе действует на нервную систему, поражая двигательные нервные окончания. Суммарная жесткость воды, т.е. общее содержание растворимых солей кальция и магния, получила название ―общей жесткости‖. При жесткости до 4 мг-экв/л вода считается мягкой; от 4 до 8 мг-экв/л – средней жесткости; от 8 до 12 мг-экв/л – жесткой; более 12 мг-экв/л – очень жесткой.

Повышенное содержание нитратов в воде может служить индикатором загрязнения водоема в результате распространения фекальных либо химических загрязнений (сельскохозяйственных, промышленных). Питьевая вода и продукты питания, содержащие повышенное количество нитратов, могут вызывать заболевания, и в первую очередь у младенцев (так называемая метгемоглобинемия).

Аммонийные соединения в больших количествах входят в состав минеральных и органических удобрений, кроме того, аммонийные соединения в значительных количествах присутствуют в нечистотах (фекалиях). По этим причинам повышенное содержание аммонийного азота в поверхностных водах обычно является признаком хозяйственно-фекальных загрязнений.

Нитрит-анионы являются промежуточными продуктами биологического разложения азотсодержащих органических соединений. Благодаря способности превращаться в нитраты, нитриты, как правило, отсутствуют в поверхностных водах.

Фтор (фториды)

Избыток фтора в организме вызывают разрушение зубной эмали, осаждает кальций, что приводит к нарушениям кальциевого и фосфорного обмена. По этим причинам определение фтора в питьевой воде, а также грунтовых водах (например, воде колодцев и артезианских скважин) и воде водоемов хозяйственно-питьевого назначения, является очень важным.

Железо общее

В природной воде железо содержится в виде соединений, в которых железо может быть двухвалентным или трехвалентным. В свою очередь, соединения железа могут образовывать истинные или коллоидные растворы. На воздухе железо двухвалентное быстро окисляется до железа трехвалентного, растворы которого имеют бурую окраску. Точные результаты могут быть получены только при определении суммарного железа во всех его формах, так называемого ―общего железа‖, хотя иногда возникает необходимость определить железо в его индивидуальных формах.

Медь является микроэлементом, содержится в организме человека, главным образом, в виде комплексных органических соединений и играет важную роль в процессах кроветворения. Отравление соединениями меди могут приводить к расстройствам нервной системы, нарушению функций печени и почек и др.

Цинк является микроэлементом и входит с состав некоторых ферментов. Отрицательное воздействие соединений цинка может выражаться в ослаблении организма, повышенной заболеваемости, астмоподобных явлениях и др.

Соединения кадмия очень ядовиты. Действуют на многие системы организма –органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, центральную и периферическую нервные системы.

Ртуть относится к ультрамикроэлементам и постоянно присутствует в организме, поступая с пищей. Соединения ртути вызывают глубокие нарушения функций центральной нервной системы, сердца, сосудов, нарушения в иммунобиологическом состоянии организма и другие

Соединения свинца – яды, действующие на все живое, но вызывающие изменения особенно в нервной системе, крови и сосудах. Органические соединения свинца (тетраметилсвинец, тетраэтилсвинец) – сильные нервные яды, являются активными ингибиторами обменных процессов. Для всех соединений свинца характерно кумулятивное действие (накопление).

Активный хлор

В процессе водоподготовки в воду вводятся сильные окислители, содержащие хлор в разных степенях окисления: собственно, хлор (Сl2), гипохлорит-анион, хлорноватистая кислота, хлорамины. Суммарное содержание этих соединений в пересчете на хлор называют термином ―активный хлор‖. Активный хлор в указанных концентрациях присутствует в питьевой воде непродолжительное время (не более нескольких десятков минут) и удаляется даже при кратковременном кипячении воды.

Сероводород

Сероводород обладает резким неприятным запахом (тухлых яиц), вызывает коррозию металлических стенок труб, баков и котлов и является общеклеточным и каталитическим ядом. Соединяясь с железом образует черный осадок сернистого железа FeS (чёрные отложения в трубах и на арматуре, чёрное окрашивание вещей при замачивании вещей).

источник

Сколько кальция должно быть в питьевой воде?

Н.Г. Друзьяк долгое время искал факторы, определяющие долгожительство в определенных районах Евразии. В ходе 20-летней работы, ему удалось вывести общую закономерность, а именно то, что главным фактором долгожительства в Якутии, Абхазии, Дагестане, Нагорном Карабахе, а также в некоторых районах Северного Кавказа, в Нахичеванской республике и в Лерикском районе Азербайджана, — во всех этих регионах главным фактором долгожительства является местная природная вода.

Но какие свойства природных вод в этих районах обеспечивают здоровье и долголетие? Первый толчок в поисках Друзьяку дало исследование, проведенное в Московском университете. Молодым мышам давали воду с различной минерализацией — от 50 до 500 мг/л. И оказалось, что лучше других росли мыши на воде с минерализацией 100 мг/л. И хотя интенсивность роста мышей нельзя напрямую связать с состоянием здоровья человека и продолжительностью его жизни, но казалось, что что-то в этом эксперименте все же просматривается.

Однако сама по себе минерализация воды ничего не прояснила. Была вода и с минерализацией около 100 мг/л, но значительно чаще она имела большую минерализацию. Например, сравним по минеральному составу воду на курорте Абастумани в Грузии, которая является общепризнанно целебной и воду из подземного источника «Золотой ключ» под Ашхабадом, у которой не отмечено особых целебных свойств.

Химический состав абастуманской воды из источника «Змеиный» (в мг/л):
Na — 13, Са — 12, НСO3 — 28, Сl — 92, SO4 — 132, а всего 396 мг/л.

Химический состав воды источника «Золотой ключ» (в мг/л):
Nа — 24, Са — 40, Мg — 18, НСО3 — 177, Сl — 24, SО4 — 47, а всего 330 мг/л.

И хотя вторая вода по общей минерализации близка абастуманской воде, и даже менее минерализована, но кальция в ней в три с лишним раза больше (40 мг/л против 12 мг/л), чем в них, а поэтому она и не проявила себя как лечебная. Таким образом, сведя воедино все данные, Н.Г. Друзьяк показал, что в Абхазии, в Дагестане, в Нагорном Карабахе, а в дальнейшем выяснилось, что и в Якутии, и в отдельных районах Северного Кавказа, и в Нахичеванской республике, в общем везде, где было много долгожителей, природная вода обладала одним общим признаком — она была мягкой, содержание ионов кальция в ней укладывалось в очень узкий интервал — от 8 до 20 мг/л. В местах, где кальция было более 20 мг/л, число долгожителей резко снижалось. Это обстоятельство говорит нам о том, что долгожительство — не феномен, а естественное свойство людей жить долго, возможно, до 120 — 150 лет, и только всевозможные неблагоприятные факторы укорачивают людям жизнь. Одним из таких факторов оказался кальций, а точнее, повышенное потребление кальция и с питьевой водой, и с продуктами питания.

Но как же быть с укоренившимся представлением о необходимости максимальной подпитки организма минеральными веществами? Нам всегда казалось, что минеральных веществ и витаминов мы постоянно недоби­раем. Конечно, при таком отношении к минеральным веществам сложно было заподозрить, что с тем же кальцием у нас уже давно перебор, ведь кальций — это скелетообразующий элемент и, следовательно, он нам очень необ­ходим. Поэтому вопрос мог стоять только о беспрепят­ственном снабжении им организма в любых доступных количествах. А организму предоставлялось право взять необходимое и выбросить лишнее.

Но кальций оказался с сюрпризом. Если по активности он немного уступает ка­лию и немного превосходит натрий, то по поведению его солей в организме он резко отличается от солей калия и натрия — его соли (большинство из них) труднораствори­мы в воде. Например, если К2СO3 (поташ) имеет раствори­мость 113г в 100 мл воды, a Na2CO3 (кальцинированная со­да) имеет растворимость 14,9г в 100 мл воды, то СаСO3 (накипь в чайнике и строительный материал — ракушеч­ник), практически нерастворим в воде. Ионы калия и на­трия легко проходят сквозь кожу вместе с потом, а ионы кальция задерживаются в коже, делая её сухой, жесткой и морщинистой. А при выведении кальция через почки в них могут откладываться камни, состоящие, в ос­новном, из кальциевых солей.

То есть, переизбыток кальция в организме, как мы видим, вреден. И, несмотря на то, что кальций является скелетообразующим элементом, здоровье и крепость скелета (у жителей евразийского континента) зависит в первую очередь совсем не от кальция, а от магния. Именно магний определяет кальциевый обмен и усвояемость кальция. Как показал Н.Г. Друзьяк, если в крови не хватает магния, то кальций от­кладывается там, где ему не следует откладываться. Происходит, например, кальцинация клапанов серд­ца, крупных сосудов, и они становятся патологически хрупкими. Образуются склеротические бляшки на стенках крупных сосудов, повышается риск тромбообразования.

Как мы видим, переизбыток кальция негативно влияет на сердечно-сосудистую и мочеполовую систему. Неудивительно, что при таком отношении к кальцию: чем больше, тем лучше, — мы имеем такую высокую смертность от заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Конечно, нельзя сказать, что подпитка организма кальцием не нужна. Кальций играет очень важную роль в организме. Он является постоянной составной частью крови, клеточных и тканевых соков, он входит в состав клеточного ядра, костного скелета. Многие физиологические процессы (передача нервных импульсов, свертывание крови, образование костной ткани, сокращение мышц и другое) осуществляются только при нормальном обмене кальция в организме. Особенно важное значение имеет кальций для формирования костей. Большая часть кальция организма сосредоточена в костях (99%) и лишь около 1% его находится в тканях и в крови.

Да, роль кальция в организме очень велика, но означает ли это, что чем больше его поступает в организм, тем последнему лучше? И сколько кальция нам необходимо?

Ответ на этот вопрос вроде бы давно известен: 1200 мг в сутки для детей и 800 мг для взрослых (медицинские нормы, которые согласно Н.Г.Друзьяку, завышены). Но взрослые чаще всего перебирают даже эту норму. Например, в Москве в среднем приходится по 300 л молока на человека в год, то есть около 820 мл в сутки. А один литр молока содержит 1200 мг кальция. То есть уже только с молоком человек потребляет более, чем суточную норму кальция.

Но ведь люди получают кальций не только с водой, но и с продуктами питания. На нашем Евроазиатском материке, который был когда-то морским дном, кальций содержится в большом количестве в почве, а значит, как следствие, в растениях, в мясе животных, в молочных продуктах, а также в овощах и фруктах, произрастающих на нашей почве.

Допустим, человек вдобавок пьет еще и жесткую воду, содержащую, например, 70 мг/л кальция. В сутки человек потребляет 2 — 2,5 литра воды, что добавляет ему еще 140 — 180 мг кальция. И, заметьте, эти миллиграммы сразу же попадают в кровь, всасываясь с водой через стенки желудка. И как следствие, кальциевые отложения образуются в сосудах и на сердечных клапанах, о чем уже было сказано несколькими абзацами выше. Далее, если учесть еще и продукты питания, то в итоге суммарное потребление может составить почти двойную норму, из которой, повторимся, часть идет непосредственно в кровь.

Значит, уменьшить содержание кальция в крови можно, перейдя на воду с низким содержанием кальция или вообще бескальциевую воду. К тому же, районы долгожительства убедительно говорят нам о том, что для нашего здоровья и долголетия приемлема питьевая вода только с низким содержанием каль­ция. И ниже будут приведены дополнительные аргументы в пользу этого взгляда.

К сожалению, ни в одном источнике не говорится о последствиях постоянного превышения нормы потребления кальция, хотя и сама норма, вероятно, тоже значительно завышена. Более того, эта норма определялась не по физиологическим потребностям организма, а как нечто среднестатистическое по фактическому потреблению в определенном регионе. Такая же высокая норма и в Европе, и в Северной Америке, где 70 — 90% кальция население получает с молочными продуктами. А в Италии и в Аргентине нормой считают 650 мг кальция в сутки на взрослого человека. И здесь с молочными продуктами поступает от 50 до 70% кальция. А в Японии, Индии, Чили, ЮАР и Турции нормой считается 300 — 350 мг кальция в сутки, причем молочных продуктов у них почти нет, а весь потребляемый кальций идет со злаками, овощами, плодами и мясом. У народов последних стран очень низкий уровень вывода из организма неиспользованного кальция. Возможно, что уровень потребления кальция у этих народов лишь незначительно ниже необходимой нормы по кальцию, которая согласуется с физиологическими потребностями организма человека (по Н.Г. Друзьяку, физиологические потребности в кальции составляют около 400 мг в сутки). А в тех странах, где уровень потребления кальция очень высок, да еще и постоянно поощряется его высокое потребление, у людей наблюдается высокий уровень кальция в крови и в связи с этим происходит высокий вывод из организма неиспользованного кальция.

Читайте также:  Анализ и очистка сточных вод

Научно подтвержден следующий факт: содержание кальция в сыворотке крови обычного человека достигает 8,5 — 12 мг в 100 г крови, а у людей в районах долгожительства только до 5 мг. Понижение содержания кальция в крови сопровождается понижением возбудимости центральной нервной системы. И наоборот, одной из причин высокой возбудимости и несдержанности некоторых людей может быть высокий уровень кальция у них в крови. Например, жители Санкт-Петербурга пьют воду из Невы, в которой содержится 8 мг/л ионов кальция, а одесситы пьют воду из Днестра, в которой содержится в 8 раз больше ионов кальция. Не потому ли петербуржцы очень спокойны, а одесситы чрезмерно возбудимы?

Исследованиями в Абхазии (Норакидзе, Бахтадзе, 1982) выяснилось, что почти для всех долгожителей характерна ограниченность социальной сферы ценностей и деятельности той микросредой, в которой они живут (семья, соседи). Большая часть долгожителей контактна, их отличает преобладающий интерес к внешним объектам, культ природы и предков. По темпераменту они, скорее, сангвиники (живость и легкая сменяемость эмоций), их переживания носят более поверхностный характер. Это большей частью склонные к удовольствиям, приспособленные к своей микросреде люди.

Теперь мы видим, что одно из условий долголетия, а именно здоровые нервы и хороший характер, на поверку является всего лишь следствием низкого уровня кальция в крови долгожителей, который обеспечивается природной водой в районах их проживания.

По мнению некоторых исследователей, повышенная сексуальность и раннее половое созревание не способствуют продлению жизни. А это связано, как правило, с повышенным уровнем кальция в крови. При пониженном же содержании кальция в крови наблюдается более позднее созревание, нормальная, но не повышенная сексуальность, и длительное сохранение репродуктивной функции.

Как часто приходится читать и слышать, что нам полезны продукты, богатые кальцием. То же самое иногда говорится и о питьевой воде. Можно назвать много книг, авторы которых призывают нас увеличивать потребление кальция. Создается впечатление, что мы постоянно испытываем дефицит в этом элементе. Нет, конечно же, нет — почти повседневно он поступает в избытке в наш организм. Но почему сложилась такая озабоченность — на это трудно ответить. Поводом для этого послужили, по-видимому, некоторые болезни, как, например, рахит, остеопороз, кариес и другие, причину которых видят в недостаточном поступлении кальция в организм, тогда как на самом деле эти болезни возникают в результате дефицита других пищевых веществ. И поэтому главной нашей заботой в дальнейшем должно быть не бесперебойное снабжение организма кальцием, а наоборот, всемерное ограничение его поступления в организм, что сделать намного труднее, чем первое действие, так как мы живем в регионе с повышенным содержанием кальция и в природных водах, и в продуктах питания.

Именно поэтому Николинская вода практически не содержит кальция (12 мг/л).

источник

Кальций выполняет важные функции в человеческом организме. В виде карбонатов он составляет силовой каркас костных тканей. Его общее количество в теле человека массой 75 кг достигает 1,9-2,1 кг. Этот элемент необходим для нормального функционирования мышц и нейронов, подержания оптимального водородного показателя крови, эффективной работы иммунитета.

В соответствии с действующими медицинскими нормами, маленьким детям и взрослым людям необходимо потреблять от 900 до 1100 мг. кальция за сутки. Дозировку увеличивают (1200-1400 мг.) в возрасте 8-19 лет, чтобы обеспечить гармоничное развитие организма, укрепить костные ткани. Но, как свидетельствуют статистически данные, даже в развитых странах нормы не выполняются в полном объеме.

При правильном питании много кальция поступает в организм вместе с молочными продуктами, гречневой крупой, бобовыми растениями. Для активного усвоения элемента необходимо наличие витамина D, который производится самим организмом. Пальмовое масло и некоторые другие вещества препятствуют этому процессу, что надо учитывать при составлении оптимального рациона питания.

Однако превышать максимальный порог (2400-2600 мг/сутки) также не стоит. Это провоцирует развитие гиперкальцемии. Она сопровождается ухудшением памяти, быстрой утомляемостью, плохим настроением. В сложных случаях возможны различные патологические поражения органов пищеварения, мочевыделительной и сердечно-сосудистой системы, почек, глаз.

В жесткой воде кальций содержится в виде растворенных солей. Они преобразуются в налет на волосах. Появляется чувство сухости, создаются препятствия для проникновения в организм влаги, питательных веществ. Ухудшается внешний вид кожных покровов.

  1. Магнитный преобразователь воды «MWS»
  2. Электромагнитный умягчитель воды «АкваЩит» ( наша рекомендация )

Чтобы превысить указанную норму, надо съесть примерно 350-400 г сыра. Высокое содержание кальция в жидкости (350-450 мг/литр – морская вода) сопровождается сильно выраженной горечью, что делает невозможным употребление в пищу. Вероятность неверных действий, способных нанести вред собственному здоровью, не велика. Исключением являются индивидуальные противопоказания, особые аллергические реакции.

Но тщательная очистка воды от кальция из скважины необходима для уменьшения эксплуатационных расходов. Если оставить эти примеси, они будут создавать следующие проблемы:

  • Появятся твердые слои накипи на сантехнических приборах и посуде, которые сложно устранить обычными моющими средствами.
  • Засорятся краны, протоки в радиаторах и другом оборудовании.
  • Пористые образования предотвратят отвод тепла, что провоцирует поломку ТЭНов.
  • Ухудшится качество стирки, глажки белья.
  • Возрастет потребление энергетических ресурсов.

Эффективные профилактические мероприятия помогут ликвидировать проблемы. Однако любому бережливому хозяину будет приятен отличный результат по разумной цене. Следующий обзор технологий поможет сделать правильные выводы в большом разнообразии предложений современного рынка.

Для мельчайших частиц гипса, других химических соединений с этим элементом, применяют традиционные методики фильтрации. Самый простой вариант, отстаивание, эффективен при достаточно больших размерах механических примесей, но их вес должен быть достаточным для быстрого опускания. Явным преимуществом является отсутствие химикатов, сложных механизмов, потребления электроэнергии.

Но правильный вывод можно сделать только после комплексной оценки методики. Для этого надо отметить следующие ограничения и недостатки:

  • Маленькие частицы будут оседать более суток. Поэтому понадобится большая емкость для удовлетворения потребностей всех членов семьи (действующий строительный норматив – 200 литров).
  • Такой резервуар в отечественных температурных условиях нельзя установить на открытом воздухе для круглогодичного использования. Придется выделить большое отапливаемое помещение.
  • Для удаления осадков придется установить специальный механизм. Ручная очистка от кальция из скважины будет утомительной.
  • При увеличении концентрации примесей необходимо лично изменять рабочий процесс для обеспечения высокого качества очистки. Автоматизация таких операций с применением стандартного оборудования в настоящее время не предлагается на рынке.

Для задержания частиц с размерами 15-25 мкм можно использовать фильтр для очистки воды от кальция, кварцевый песок, иные очищенные гранулированные материалы. Их засыпают в бак. Воду подают сверху, а забирают из нижней части через специальную трубу. По мере накопления загрязнений выполняют промывку в обратном направлении, удаляя примеси в дренаж.

Такой фильтр для воды от кальция можно собрать в домашних условиях из отдельных компонентов, либо приобрести в готовом к немедленной эксплуатации состоянии. Следующие рекомендации помогут реализовать проект без лишних трудностей:

  • Полимерная емкость не подвержена, как металлический аналог, коррозии.
  • Если поставить параллельно два бака, подача очищенной воды в объект недвижимости не будут прерываться при промывке.
  • Для управления подойдет штатный регулятор системы очистки ионного обмена. В простейшей модификации – устанавливают необходимые временные интервалы. Более сложные фильтры регистрируют количество потребленной жидкости.
  • Также можно использовать комплект из электромагнитных клапанов, дополненный таймером.

Маленькие частицы (5-20 мкм) задерживают механическими фильтрами. Классические сетки выполняют свои функции хорошо при правильном подборе ячеек. Самые недорогие модели приходится промывать вручную. В новых изделиях этот процесс регулируется электронным блоком. Некоторые модификации оснащают контрольными приборами — устройствами поддержания заданного уровня давления.

Более эффективно задерживают механические примеси с помощью объемных структур. Их создают из полимерных нитей, вспененных материалов, адсорбционных наполнителей. Главным недостатком подобных фильтров для очистки воды от кальция из скважины является одноразовое применение. Очистить их промывкой невозможно.

Дисковые фильтры помогут очистить воду от кальция в домашних условиях без отмеченных недостатков. Эти изделия собирают в виде столбика из колец с углублениями на широких сторонах. Его помещают в корпус. Воду направляют в центральную часть. Когда каналы засорятся, направление потока с помощью встроенного механизма меняется автоматически. Диски разжимаются, освобождают накопленные примеси. Загрязнения вместе с жидкостью удаляются в канализацию.

Мельчайшие соединения удаляют с применением ультрафильтрации (минимальный размер частиц – 0,01 мкм). Такая преграда способна задержать даже некоторые вирусы и микроорганизмы. Однако размеры ячеек недостаточно малы, чтобы создать препятствие растворенным солям жесткости. Соответствующие фильтры очистки этой категории загрязнений рассмотрены в следующем разделе статьи.

Соединения кальция переходят в твердое состояние при нагреве. Поэтому кипячение можно использовать для выделения таких примесей из жидкости с последующей сепарацией мелких частиц механическим методом. Эта технология применяется, в частности, для опреснения морской воды из скважины или колодца. Но дома ее использовать не представляется целесообразным. Придется тратить много ресурсов на повышение температуры. Накипь быстро и прочно присоединяется к различным поверхностям, поэтому придется их регулярно очищать.

Гораздо удобнее – обратный осмос. Эта методика основана на проникновении жидкости через полупроницаемую мембрану в область с меньшей концентрацией примесей. Мельчайшие отверстия такой преграды не пропускают молекулы солевых соединений, которые смываются в дренаж.

Главным преимуществом является приближающаяся к 100% эффективность очистки. Она идеально подходит для подготовки питьевой воды. Основные недостатки:

  • падение давления;
  • низкая производительность;
  • засорение механическими примесями;
  • большой расход воды;
  • возможность повреждения мембраны агрессивными химическими веществами и соединениями;
  • необходимость периодической замены основного элемента системы.

Мембранные комплекты бытового уровня не способны обработать более 200-220 литров за сутки. Придется монтировать несколько установок параллельно, добавлять в конструкцию насосы для повышения давления, дополнительные устройства регулировки и контроля.

Для задержания соединений кальция и других ионов применяют специализированные устройства с засыпкой из гранулированных смол. Ее используют только для промывок, которые выполняются 1 раз в 5-7 дней. Вместе с этой процедурой происходит восстановление засыпки недорогим раствором поваренной соли.

Такое оборудование можно подобрать в точном соответствии с реальными потребностями. Его устанавливают в отдельной комнате, где поддерживается установленный производителем режим влажности и температуры. Установку подключают к водоснабжению, канализации, сети электропитания. Для автоматизации регламентных операций применяют специализированные блоки. Они управляют электромагнитными клапанами по таймеру, или с учетом определенного количества обработанной жидкости. Кроме сравнительно высокой стоимости, этот вариант отличается сложной эксплуатацией. Необходимо будет пополнять запасы регенерирующего реагента, контролировать работу, менять настройки при изменении уровня жесткости.

Вместо очистки воды от кальция можно изменить свойства вредных соединений. Делают это с помощью электромагнитной обработки. Она предотвращает соединение твердых частиц в крупные образования накипи. Современные системы очистки воды для коттеджа сохраняют работоспособность более двух десятков лет. Его не надо настраивать, обслуживать. Монтаж способен выполнить любой человек без ошибок. Но надо не забывать о том, что такие устройства не изменяют химический состав жидкости. Для подготовки питьевой воды применят обратный осмос или другие специализированные методики.

источник

Известь – это бытовое наименование солей кальция, растворённых в воде. Вода, подаваемая из разных мест, отличается по своему минеральному составу.

В зависимости от имеющихся концентраций, воду принято делить на «мягкую» и «жёсткую». Чем больше примесей, тем более жёсткой считается вода.

Практика показывает, что вода, добываемая из скважины, обладает наибольшей жёсткостью.

Прежде, чем принимать решение о выполнении умягчения воды, поступающей из скважины, следует понять, какие задачи должны быть достигнуты при выполнении указанных мероприятий. Это позволит правильно подойти к выбору методик очистки:

  1. Соли кальция, попадая в организм человека, накапливаются в нём, что нарушает обмен веществ и образование камней.
  2. Вода, прошедшая очистку, приобретает приятный мягкий вкус и прозрачность. У неё пропадает неприятный запах.
  3. Такая вода в процессе кипячения не осаждает на стенках посуды накипи, что существенно продлевает сроки службы бытовой техники.
  4. Удаление извести из воды приводит к увеличению сроков службы систем жизнеобеспечения (канализация, отопление, водоснабжение).
  5. умягчение воды позволяет сократить расход моющих и чистящих средств.

В настоящее время существуют как простейшие способы очистки, которые вполне можно самостоятельно реализовать в бытовых условиях, так и более сложные методы очистки, требующие специального оборудования и химических реагентов.

Применяется для очистки воды, загрязнённой солями кальция с размерами частиц от 1мкм и выше.

Принцип метода известен и понятен всем. Под действием силы тяжести известь оседает на дно ёмкости.

Читайте также:  Анализ и его описание воды

Достоинство – метод прост, несложен и не требует для выполнения очистки каких-либо расходных материалов. Минус – осадок периодически следует удалять, чистую воду переливать, загрязнённую наливать.

При нормальных расходах воды метод требует специальных ёмкостей-осветлителей для отстаивания, имеющих весьма существенные габариты, дополнительные насосы. Поэтому, решая вопрос водоочистки скважины для коттеджа, указанный метод даже не рассматривается.

В кипящей воде известь выпадает в форме накипи в осадок. Метод относится к наиболее лёгким, простым и доступным практически каждому. Минусами метода является сложность последующего удаления накипи и низкая производительность.
Метод механической фильтрации

Наиболее часто используется на частных скважинах и эффективно удаляет загрязняющие частицы величиной от 5 мкм.

Предусматривает применение специальных фильтров, используемых для удаления солей кальция. Самым простым вариантом является пропускание воды сквозь фильтрующие слои, из которых выполнены засыпные фильтры, имеющие автоматическую промывку. В подобных осадочных фильтрах роль фильтрующей загрузки могут выполнять различные материалы: от песка кварцевого до шунгита или активированного угля.

Засыпные фильтры демонстрируют требуемую эффективность лишь при удалении частиц от 20мкм. Да и внешне конструкция подобного фильтра достаточно крупногабаритная. Средняя высота – 1580мм, диаметр – от 260мм. И стоят они не дёшево.

Именно поэтому им была найдена альтернатива, которая в настоящее время используется всё чаще – изготовленные из вспененного полипропилена сменные фильтрующие картриджи. Они качественно очищают воду от частиц извести размерами от 5 мкм. Устанавливать их можно либо в фильтры, технически рассчитанные на один картридж либо в фильтры мультипатронные. Минус метода – частая замена картриджей.

Если необходимо провести очистку от извести воды из скважины, поступающей в объёмах от 4 до 800 м3/час и имеющей взвешенные частицы 5 – 500 мкм, то весьма перспективным вариантом может быть применение дисковых фильтров, которые промываются автоматически. Минус конструкции – дорого стоит, требует интенсивного потока воды для промыва. Плюс – оптимальные габариты, автоматизация, высокоэффективная очистка. Используются на этапе грубой очистки при подаче воды в коттеджный посёлок или многоквартирный дом.

Известь представляет собой материал, который достаточно легко крошится. Для простоты удаления этого крошева его желательно предварительно связать воедино. Используемые коагулянты решают указанную задачу. Получившиеся в результате крупные куски твёрдого материала выпадают в осадок.

Чаще всего роль коагулянта выполняет раствор полиакриламида (в концентрации 0,25%). Достоинство метода – процессы коагуляции сокращают сроки очистки воды. Недостатки – осуществление данного метода очистки требует использование насосов-ускорителей и специальных ёмкостей, а также непрерывного расхода коагулянтов. Удалить выпавший осадок без специальных механизмов также весьма затруднительно.

Очистить воду от коллоидной извести (размеры частиц менее 1 мкм) можно всего двумя путями: попытаться укрупнить частицы (коагуляция) и отфильтровать их ранее описанными методами либо использовать ультрафильтрацию.

Очистка питьевой воды, подающейся в частный дом, от содержащихся в скважинной воде коллоидных растворов, чаще всего выполняется с использованием метода ультрафильтрации. Вода прогоняется через специальную мембрану, имеющую поры 0,01 – 0,1 мкм и при этом комплексно очищается не только от коллоидной взвеси, но и от патогенной микрофлоры и крупных молекул органики.

По своей концепции метод достаточно близок обратному осмосу. Основное отличие – мембраны здесь не рулонные и гомогенные, а волокнистые и пористые, поэтому очистка на молекулярном и ионном уровне не происходит. Зато данный метод намного дешевле, чем обратный осмос (при равной производительности). И, в отличие от осмоса, при котором часть воды сбрасывается в дренаж без обработки, данный метод позволяет реализовать систему очистки «Dead End», при которой вода полностью прогоняется через мембраны.

Достоинство метода – соли кальция удаляются на 100%, значительно улучшаются параметры воды. Недостаток – высокая стоимость и техническая сложность реализации.

Известковые примеси прогоняются через специальную полупроницаемую мембрану, на поверхности которой и удерживаются. В системы, работающие с использованием указанного метода, часто встраиваются дополнительные фильтры, выполняющие грубую очистку. Роль адсорбента в них выполняет активированный уголь. Достоинства метода – практически полная очистка от извести (до 95%). Минусы – мембрану приходится часто менять.

В этом случае используется гашёная известь, засыпаемая для этого в воду, подлежащую очистке. Связываясь с растворёнными солями кальция, она выводит в осадок карбонат кальция. После завершения очистки вода определённое время отстаивается, затем сливается. Ключевым вопросом метода является точное определение требуемого количества гашёной извести на очищаемый объём воды. Достоинства метода – его доступность. Недостатки – достаточно сложно рассчитать потребную дозу гашёной извести.

Очистка воды от растворённых в ней солей кальция не является самым сложным процессом водоподготовки. Полноценная и надёжная очистка поступающей из вашей скважины воды от растворённых в ней солей кальция (извести) возможна только при соблюдении существующих технологий очистки, использовании специального оборудования и необходимых реагентов.

источник

Из всех элементов, кальций, один из самых известных и обсуждаемых. И это неудивительно, ведь его роль в организме трудно переоценить. Известно, что дефицит кальция, а также его переизбыток приводят к разного рода проблемам и заболеваниям.

К альций выполняет в организме человека очень много важных функций: регулирует свертываемость крови, участвует в процессах роста и деятельности клеток всех видов тканей в организме, участвует в процессах ощелачивания организма, обеспечивает прохождение электрических импульсов по нервным волокнам.

Кальций самый распространенный макроэлемент в организме человека, большая его часть содержится в скелете и зубах в виде фосфатов. В организме человека содержится 1,4-2 % Са3(РО4)2 и 13 % СаСО3.

В соответствии с общепринятыми рекомендациями, норма кальция в организме человека для взрослых составляет от 800 до 1200 миллиграмм. Для детей эта норма от 600 до 900 миллиграмм. Кальций вместе с фосфором составляет основу костной ткани, активизирует деятельность ряда важнейших ферментов, участвует в поддержании ионного равновесия в организме, влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно-сосудистой системах, влияет на свертываемость крови.

Кальций также является важным элементом для поддержания рН на необходимом для всех систем и среды организма уровне. Например, рН крови — одна из самых жестких постоянных величин человеческого организма. В норме этот показатель составляет в пределах 7,4 (±0,02). Изменение этого показателя на 0,3 приводит к гибели человека.

Наибольшее количество кальция содержится в молоке, молочных продуктах (твороге, твердых сырах), яйцах, рыбе, в зеленых овощах, орехах. Один из источников кальция — это питьевая вода. С водой мы получаем от 10 до 30% суточной нормы кальция (в зависимости от жесткости и химического состава воды).

Одним из общеизвестных показателей качества и свойств воды является её жесткость, которая зависит от содержания в ней растворенных солей кальция и магния. Суммарное содержание этих солей определяет общую жесткость. Общая жесткость воды разделяется на карбонатную, обусловленную концентрацией гидрокарбонатов кальция и магния, и некарбонатную, определяемую концентрацией в воде кальциевых и магниевых солей сильных кислот. Жесткость воды формируется в результате растворения пород, содержащих кальций и магний. Обычно преобладает кальциевая жесткость, обусловленная растворением известняка и мела, однако в местах, где больше доломита, чем известняка, может преобладать и магниевая жесткость. В результате некоторых районах содержание кальция в воде может доходить до 300 мг/литр. Есть питьевые воды, которые продаются в магазинах, с содержанием кальция до 100 мг/литр. И здесь важно отметить, что 80% растворимого кальция мы получаем именно с водой. Таким образом, постоянное употребление воды с высоким содержанием кальция может привести к возникновению мочекаменной болезни и другим проблемам со здоровьем.

Выдержка из «Руководства по контролю качества питьевой воды». Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ). Женева 1987 год

кальция в воде

Поступление кальция в неделю (мг) Поступление

с водой(%)

только вода только пища общее 25 мг/л 350 7000 7350 5 100 мг/л 1400 7000 8400 17 200 мг/л 2800 7000 9800 29

общее кальция поступление с пищей и водой: 1000 мг кальция в сутки

Типичный вклад воды в общее поступление кальция в организм составляет около 10-20 %.

Продолжительный дефицит кальция в ежедневном рационе приводит к судорогам, болям в суставах, остеопорозу, проблемам с ЖКТ, сердечно-сосудистой системой. Симптомами недостатка кальция является повышенная сонливость, раздражительность, ломкость ногтей, проблемы с кожей и зубами.

Как уже было отмечено, 80% растворенного кальция человек получает с питьевой водой. При этом, практически все жидкости в системе человеческого организма являются либо нейтральными, либо слабощелочными, за исключением желудочного сока: рН желудочного сока составляет — 1,0; здоровой крови — 7,43; здоровой лимфы — 7,5; слюны — 7,4. Повышение кислотности водной среды организма является одной из причин многих заболеваний. Появляются нарушения иммунной системы, плохо усваиваются витамины и микроэлементы, возникают заболевания сосудов, сердца, суставов, крови и многие другие патологические состояния организма. При этом организм постоянно ищет резерв щелочи для нейтрализации лишних кислот, т.к. кальций, помещенный в любую жидкость, нейтрализует избыточную кислотность. И резерв этот – костная ткань, зубы, суставы. В результате происходит «вымывание» кальция из костей, развивается остеопороз, появляются наросты, т.к. организм начинает строить кости из стронция.

По оценке специалистов Института Питания РАМН к 40 годам дефицит кальция наблюдается у 50% населения, к 60 годам у 90 %. Следует отметить, что при напряженной физической работе, усиленных тренировках, ограничении движений, чрезмерном употреблении кофе, энергетических напитков и алкоголя, также происходит интенсивное выведение солей кальция из организма.

Дефицит кальция может стать причиной более 100 заболеваний. Но избыток кальция в организме может вызвать гиперкальцемию (избыточное содержание кальция в крови) и вызвать нарушения в функционировании мышечных и нервных тканей, свертываемости крови, усвояемости цинка клетками костной ткани, вызывать появление камней в почках и другие проблемы.

Как говорится в руководстве по качеству питьевой воды ВОЗ «высокие концентрации минеральных веществ в воде увеличивают жидкостную нагрузку на почки, особенно сильно это проявляется у маленьких детей. Комитет по проблемам питания Немецкого Общества Педиатров настаивает, что потребители питьевой воды должны иметь ясное представление о концентрациях кальция и магния в питьевой воде, и ссылок на жесткость воды для этого недостаточно. Дети в конце периода грудного вскармливания, которые получают в основном детское питание на растительной основе и дети раннего возраста, употребляющие вегетарианскую пищу, могут получать значительное количество кальция и/или магния из питьевой воды».

Основными симптомами избытка кальция в организме являются снижение или потеря аппетита, появление тошноты, рвоты, жажды. Человек ощущает слабость, могут появиться ночные судороги. Появляются запоры, боли в низу живота. Если не устранить избыток кальция вовремя, возможны также нарушения функций головного мозга, приводящие к галлюцинациям, спутанности сознания и нарушениям сна.

В своей книге «Научные основы здорового питания» академик, д.м.н., директор Института Питания РАМН, профессор В.А.Тутельян пишет: «Человек может прожить без еды не более 90 дней, однако если лишить его кислорода, то смерть наступит через несколько минут, без воды человек может прожить лишь несколько дней. В этой повышенной зависимости людей от воды наблюдается странная ирония природы: человек едва ли протянет более 72 часов без воды, однако именно вода в большинстве случаев – основная причина старения и человека, и многих животных. Более того, вода не только вызывает преждевременное ослабление функций организма, но и причиняет человеку много страданий из-за насыщенности карбонатами магния, кальция и другими неорганическими минеральными веществами, вредными для тела».

Известный ученый, академик Одесской региональной академии наук, автор книг «Как родить здорового малыша», «Вода здоровья и долголетия», Н.Г. Друзьяк, долгое время занимался изучением факторов, определяющих долгожительство в определенных районах Евразии. В результате 20-летней работы он определил, что одной из главных причин долгожительства в Якутии, Абхазии, Дагестане, Нагорном Карабахе, а также в некоторых районах Северного Кавказа, в Нахичеване и в Лерикском районе Азербайджана, является местная природная вода с содержанием ионов кальция в пределах от 8 до 20 мг/л. Там, где содержание кальция в воде было меньше или больше указанного интервала, число долгожителей резко снижалось. О полезных свойствах воды с невысоким уровнем содержания кальция пишет также в своей книге «Вода – наместник Бога на Земле» Юрий Андреев. Об этом же говорит д.м.н., профессор и академик РАЕН Иван Павлович Неумывакин в книге «Вода − жизнь и здоровье. Мифы и реальность» и многие другие ученые и исследователи.

Таким образом, излишки, как и недостаток минералов, микро-макроэлементов, в том числе кальция, в воде могут привести к серьезным проблемам со здоровьем. Именно поэтому лучшим выбором является вода, обладающая сбалансированным минерально-солевым составом в пределах 150-350 мг/л с содержанием кальция 8-25 мг/л.

Физиологически полноценная питьевая вода

Физиологически полноценная питьевая вода — это вода, содержащая минеральные вещества, необходимые организму человека в строго определенных количествах. Санитарными нормами и правилами (СанПиН) определены жизненно важные элементы, содержание которых регламентировано (йод, фтор, кальций, магний, калий и др., всего более 100 показателей).

Аквалайн — физиологически полноценная питьевая вода ФППВ (47;78) для жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области – региональный эталон питьевой воды.

Физиологически полноценная питьевая вода «Аквалайн Природная Премиум» добывается в экологически безупречных местах Карельского перешейка на расстоянии 70 км от Санкт-Петербурга из артезианской скважины с глубины 170 метров. На такой глубине отсутствует патогенная бакофлора, вода проходит естественную минерализацию и фильтрацию и не требует дополнительной обработки. При производстве не нарушаются исходный баланс микроэлементов, структура и свойства воды. Розлив воды осуществляется непосредственно на источнике в автоматическом режиме по методу «непрерывной струи». Общий уровень минерализации воды «Аквалайн» — 150-350 мг/литр является оптимальным, в том числе по минерально-солевому составу и органолептическим свойствам для жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Такая вода несет пользу на молекулярном уровне, сохраняя естественный водный баланс организма и обеспечивая поступление необходимых ему минеральных веществ, микро и макронутриентов.

  • В.А. Тутельян «Научные основы здорового питания»
  • И.П. Неумывакин «Вода − жизнь и здоровье. Мифы и реальность»
  • Ю. Андреев «Вода – наместник Бога на Земле»
  • М. Ахманов «Вода, которую мы пьем»
  • Рекомендации ВОЗ
Читайте также:  Анализ грунтов почв и вод

источник

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого

Факультет естественных наук и природных ресурсов

Массовая концентрация кальция и магния в воде.

Жесткость воды. Массовая концентрация кальция в водах: Методические указания/ Составитель — НовГУ, Великий Новгород, 2008. – 12 с.

Понятие жесткости, источники кальция в воде, влияние на живые организмы.

Методические указания предназначены для студентов специальности 020801.65 — «Экология» и всех студентов, изучающих «Общую экологию».

Жесткость — свойство воды, обусловленное присутствием в ней растворенных солей щелочно-земельных металлов (преимущественно кальция и магния). Различают жесткость кальциевую и магниевую, связанную с присутствием в воде соответственно ионов кальция и магния. Суммарное содержание ионов этих металлов в воде называется общей жесткостью.

Общая жёсткость подразделяется на карбонатную, обусловленную присутствием в воде гидрокарбонатов и карбонатов кальция и магния, и некарбонатную, обусловленную наличием кальциевых и магниевых со­лей сильных кислот.

Карбонатную жесткость также называют временной (устранимой), а некарбонатную — постоянной. Гидрокарбонаты кальция и магния при длительном кипячении воды разлагаются с выделением диоксида уг­лерода и выпадающих в осадок карбонатов кальция и магния (при дальнейшем кипячении карбонат магния гидролизуется с образованием гидроксида); жесткость воды при этом уменьшается:

Жесткость, оставшаяся после кипячения воды в течение опреде­ленного времени, достаточного для полного разложения гидрокарбона­тов и удаления диоксида углерода (обычно 1-1,5 ч), называется посто­янной жесткостью. Постоянная жесткость является важной характери­стикой качества воды, используемой для технических целей. Она пре­имущественно зависит от содержания ионов кальция и магния, кото­рые после кипячения уравновешиваются сульфатами и хлоридами. Эту часть постоянной жесткости, называемую также остаточной жестко­стью, можно найти по разности между общей жесткостью и концентра­цией гидрокарбонатов, выраженной в миллимолях на кубический де­циметр. Однако кроме остаточной жесткости в воде после кипячения остается небольшое количество ионов кальция и магния, обусловленное растворимостью карбоната кальция и гидроксида магния. Эта часть по­стоянной жесткости называется неустранимой жесткостью. Поскольку растворимость карбоната кальция и гидроксида магния в присутствии ионов кальция и магния в растворе весьма незначительна, обычно не­карбонатную (остаточную) жесткость отождествляют с постоянной же­сткостью.

Жесткость воды в настоящее время выражают в миллимолях коли­чества вещества эквивалентов (КВЭ) Са2+ и Mg2+, содержащихся в 1 дм3 воды — ммоль/дм3 КВЭ (ранее эту единицу обозначали мг·экв/л или мг·экв/дм3). Миллимоль КВЭ Са2+ и Mg2+ равны соответственно 20,04 мг/моль и 12,15 мг/ммоль.

В естественных условиях ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с карбо­натными минералами и при других процессах растворения и химиче­ского выветривания горных пород. Источником этих ионов являются также микробиальные процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий: силикатной, металлургической, стекольной, химиче­ской промышленности, стоки с сельскохозяйственных угодий.

Общая жесткость поверхностных вод колеблется в основном от единиц до десятков миллимолей КВЭ в кубическом дециметре, при­чем карбонатная жесткость часто составляет 70-80 % от общей жест­кости. Она подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период паводка. Жесткость подземных вод более постоянна.

Вода с жесткостью менее 4 ммоль/дм3 КВЭ характеризуется как мягкая; от 4 до 8 ммоль/дм3 КВЭ — средней жесткости; от 8 до 12 ммоль/дм3 КВЭ — жесткая; более 12 ммоль/дм3 КВЭ — очень жесткая.

Обычно преобладает (иногда в несколько раз) жесткость, обу­словленная ионами кальция, однако в отдельных случаях, магниевая жесткость может достигать 50-60 % общей жесткости и более (часто магниевая жесткость превосходит кальциевую в морских и океаниче­ских водах, либо в поверхностных водах суши с высоким содержанием сульфат-ионов).

Высокая жесткость оказывает отрицательное влияние на свойст­ва воды используемой в промышленности и для хозяйственно-бытовых целей. Жесткие требования в отношении величины жесткости предъ­являются к воде, питающей паросиловые установки, поскольку в присутствии сульфатов и карбонатов кальций и магний образуют проч­ную накипь, уменьшающую теплопроводность металла и приводящую к перерасходу топлива и перегреву котлов. Для устранения жесткости применяют различные способы — осаждение труднорастворимых солей кальция и магния химическим или термическим путем, умягчение с по­мощью ионитов.

Высокая жесткость, особенно, обусловленная превышением солей магния, ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горь­коватый вкус и оказывая отрицательное воздействие на органы пище­варения. Предельно допустимая величина жесткости в питьевых водах 7 ммоль/дм3 КВЭ, но в некоторых случаях допускается использовать для питьевых целей воду с жесткостью 10 ммоль/дм КВЭ.

1.1 Метод измерения жесткости

Выполнение измерений жесткости основано на способности ио­нов кальция и магния в среде аммонийно-аммиачного буферного рас­твора (рН 9-10) образовывать с трилоном Б малодиссоциированные комплексные соединения. При титровании вначале связывается каль­ций, образующий более прочный комплекс с трилоном Б, а затем магний. Конечная точка титрования определяется по изменению ок­раски индикатора эриохрома черного Т от вишнёво-красной (окраска соединения магния с индикатором) до голубой (окраска свобод­ного индикатора).

Границы погрешности при вероятности Р=0,95 (±Δ):

от 0,060 до 2,000 ммоль/дм3 – 0,037+0,040Х

св.2,000 до 13,00 включ. – -0,05+0,073Х

Объём аликвоты пробы воды для выполнения измерений вели­чины жесткости выбирают исходя из предполагаемой величины жё­сткости или по результатам оценочного титрования.

Для оценочного титрования отбирают 10 см3 воды, добавляют 0,5 см3 буферного раствора, 7-10 мг индикатора эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б с до перехода окраски из вишнево-красной в голубую. По величине израсходованного на титрование объёма раствора трилона Б выбирают из таблицы 1 соответствующий объем аликвоты пробы воды для выполнения измерений величины жесткости.

Таблица 1 — Объём пробы воды, рекомендуемый для выполнения измерений жесткости

Предполагаемая жесткость воды, моль/дм3

Объем раствора трилона Б, израсходованный при оценочном титровании, см3

Рекомендуемый объем аликвоты пробы воды, см3

источник

Кальций – очень важный для организма человека элемент. Основное количество кальция, необходимого для нормального функционирования организма, человек получает именно с водой. Также кальций содержится в растительной пище, рыбе, мясе и молочных продуктах. При использовании фильтров для очистки воды от кальция необходимо быть острожным, так как полное удаление кальция из питьевой воды грозит тяжелыми последствиями для здоровья организма.

Название «кальций» происходит от латинского слова calcis — «известь», «мягкий камень». Такое название было предложено в Англии в начале семнадцатого века. Именно в это время кальций был выделен путем электролиза смеси влажной гашеной извести с оксидом ртути на платиновом катоде.

Количество кальция в воде определяет ее жесткость. В нашей стране жесткость воды выражают суммой миллимолей ионов кальция и магния, находящихся в литре воды. Гидрокарбонат кальция определяет гидрокарбонатную или временную жесткость воды. Для умягчения воды совсем необязательно использовать специальные фильтры для очистки воды от кальция, умягчить такую воду можно путем кипячения в течение примерно одного часа. Сульфаты и хлориды кальция определяют постоянную жесткость воды. Жесткость природных вод изменяется в больших пределах.

Если в воде много кальция, то такая она неприятна на вкус, употребление воды, перенасыщенной кальцием, ведет к отложению в организме солей, а это в свою очередь может привести к заболеваниям почек и отложениям на стенках сосудов. Порошок в такой воде плохо пенится и это приводит к увеличенному его расходу, в чайнике при кипячении воды появляется накипь, на сантехнических устройствах — отложения.

Для очистки воды от кальция можно использовать различные фильтры, например, фильтр-умягчитель, ионообменный фильтр, обратный осмос воды, также может быть использован метод магнитной обработки воды.

Какой же способ очистки воды от кальция выбрать? Очень эффективным способом очистки воды от кальция или умягчения является метод, при котором используются обратноосмотические мембраны. Мембрана представляет собой тонкопористый материал, поры которого настолько малы, что пропускают через себя только молекулы воды и кислорода, оставляя на себе практически все остальные примеси. Но увлекаться таким методом не стоит, т.к. при полной очистке воды от кальция в организме может возникнуть дефицит этого природного соединения, а это может привести к не менее тяжелым последствиям, нежели переизбыток кальция в организме. Часто при использовании мембран следующим этапом является насыщение воды необходимыми минералами до нормального состояния.

Также часто используется катионитовый способ очистки воды от кальция. Этот метод задействован на процессе ионного обмена. Обмен основан на способности определенных веществ – ионитов или ионитовых смол — обменивать находящиеся в их составе ионы на ионы солей жесткости, в том числе и кальция.

Как правило, очистку воды от кальция совмещают с удалением из воды лишнего железа. В данном случае ионно-обменный метод наиболее предпочтителен. Обычно используют ионообменные смолы, проходя через которые, вода избавляется от растворенного в ней двухвалентного железа, умягчается, а, следовательно, и очищается от растворенного в ней кальция. Но у данного метода есть и недостатки: при использовании этого способа образуется трехвалентное железо, которое забивает смолы, и эффективность очистки воды от кальция уменьшается. Трехвалентное железо также плохо вымывается из ионообменных смол, что ведет к увеличению стоимости обслуживания таких фильтрующих систем.

Если вода нуждается в очистке от кальция, можно использовать разные способы, но нужно обязательно помнить, что этот природный минерал очень важен для нашего организма, и недополучение кальция в необходимых количествах приведет к различным заболеваниям, в том числе и очень серьезным. Например, кальций играет важную роль в поддержании стабильного pH нашей крови, малейшие колебания pH крови могут привести, без преувеличения, к летальному исходу. Поэтому при установке фильтров для очистки воды для дома от кальция следует обратиться к профессионалам.

источник

Химическое обозначение: Ca

Синонимы: известь, мягкий камень.

Описание: элемент 2 группы 4 периода с атомным номером 20. Мягкий металл серебристого цвета с высокой химической активностью.

Методы определения: потенциометрия, титрование, масс-спектрометрия, атомная абсорбция и эмиссия.

Методики, используемые в Испытательном центре МГУ для определения концентрации кальция в природных средах

Нормативный документ на методику Метод определения Оборудование
Вода
ЦВ 3.18.05-2005 (ФР.1.31.2005.01714) масс-спектрометрия AGILENT 7500A ICP-MS
Почва
ФР.1.31.2009.06787 масс-спектрометрия AGILENT 7500A ICP-MS
ЦВ 5.18.19.01-2005 масс-спектрометрия AGILENT 7500A ICP-MS

Распространённость: кальций в свободном виде не встречается в природе, однако распространён в составе соединений: 3,4% массы земной коры приходится на этот элемент. Кальций занимает четвёртое место по количеству образуемых минералов. Существенную часть последних составляют силикаты, алюмосиликаты, граниты, гнейсы, полевые шпаты, кальциты, ангидриты, гипсы, флюориты, апатиты и доломиты. Содержание кальция в воде обуславливает жёсткость воды.

В воде систем централизованного водоснабжения содержание кальция не нормируется напрямую: в водопроводной воде нормируется параметр жёсткости. Кальций, наряду с магнием и стронцием, вносит вклад в показатель жёсткости: если предположить, что вся жёсткость водопроводной воды будет обусловлена только кальцием, максимально допустимая его концентрация будет составлять 140,28 мг/л.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) кальция в различных водных объектах

Нормирование ПДК, мг/л
Бутилированная вода первой категории
СанПиН 2.1.4.1116-02
0–130
Бутилированная вода высшей категории
СанПиН 2.1.4.1116-02
25–80
Вода систем централизованного водоснабжения
СанПиН 2.1.4.1074-01
Водные объекты рыбохозяйственного значения
Приказ Минсельхоза РФ № 552
0–180
Объекты рекреационного водопользования
СанПиН 2.1.5.980-00
Вода плавательных бассейнов
СанПиН 2.1.2.1188-03
Сточные воды в бытовых системах водоотведения
Постановление Правительства РФ № 644
Сточные воды в ливневых системах водоотведения
Постановление Правительства РФ № 644

В потреблении воды с повышенным содержанием кальция нуждаются грудные дети (норма потребления 1,0–1,2 г в сутки) и беременные женщины (0,4–0,7 г в сутки).

Кальций участвует в:

  • сокращении мышечных тканей;
  • регулировании способности мембран клеток пропускать вещества и элементы;
  • изменении концентрации липидов в кровяной сыворотке;
  • передаче нервных импульсов;
  • выделении гормонов гипофизом и надпочечниками;
  • клеточном иммунитете;
  • усвоении микроэлементов;
  • ферментативной активности печени.

При недостатке элемента наблюдаются:

  • неконтролируемые сокращения тканей мышц;
  • судорожные фибрилляции сердечной мышцы;
  • нарушение свёртываемости крови;
  • нарушение нормального образования и формирования костей.

При избытке кальция наблюдается:

  • формирование солевых твёрдых отложений кальция в почках и мочевыводящих путях;
  • гиперкальциемия, формирование отложений кальция на костях и стенках сосудов;
  • торможение развития скелета.

Ионный обмен. В результате использования ион-обменных смол в воде происходит замена ионов кальция на ионы натрия.

Обратный осмос. Вместе с другими веществами обратный осмос убирает из воды кальций. Нецелесообразно использовать обратный осмос только для умягчения и при жёсткости воды более 7 мг-экв/л без предварительного умягчения.

Кипячение. Во время кипячения воды соли жёсткости, в состав которых входит кальций, осаждаются на стенках сосуда, поэтому вода становится немного мягче (т.е. содержит меньше кальция, чем исходная вода).

Кальций относится к элементам, которые характеризуются как отрицательным, так и положительным влиянием на организм человека. Поэтому необходимо контролировать содержание кальция в питьевой воде и регулировать его содержание таким образом, чтобы концентрация находились в оптимальном диапазоне.

источник