Жесткость воды: откуда берется и что с ней делать

Чайник в одной квартире зарастает плотной минеральной коркой за пару недель, а в соседнем доме служит без чистки месяцами — хотя вода течет из одной трубы. Разгадка в составе воды: концентрации растворенных солей кальция и магния. Эту характеристику называют жесткостью. В статье рассказываем, как она проявляется в быту, какая норма действует для питья и что делать, если показатель у вас в кране оказался выше нормы.

Как жесткость дает о себе знать в быту

Первым делом на жесткость указывают не цифры — ее выдают мелкие бытовые неудобства. Внутри чайника постепенно нарастает шершавый слой, который со временем крошится хлопьями при кипячении. Стиральный порошок и гель для душа расходуются заметнее обычного: соли кальция связывают часть поверхностно-активных веществ еще до того, как те начинают работать, поэтому пены получается меньше, а моющего средства уходит больше. После водных процедур кожа порой ощущается непривычно сухой, а на высохшей стеклянной поверхности душевой кабины проступают радужные разводы.

Минеральная корка внутри техники физически опасна: она проводит тепло в несколько раз хуже металла, поэтому нагревательному элементу приходится дольше работать на полную мощность, чтобы довести воду до нужной температуры. Это ускоряет износ чайников, стиральных и посудомоечных машин, водонагревателей — всего, что регулярно контактирует с горячей водой. В трубах те же соли откладываются слоями на внутренних стенках, постепенно сужая просвет и снижая напор в кране.

Откуда берутся соли жесткости

Дождевая вода почти не содержит минералов. Просачиваясь сквозь известняк, доломит и гипс, она растворяет заключенные в них соединения кальция и магния и уносит их дальше. Чем дольше вода контактирует с такими породами, тем выше окажется ее итоговая минерализация — поэтому глубокие артезианские скважины часто дают более жесткую воду, чем городской водопровод, питающийся из поверхностных источников.

Соли ведут себя по-разному при нагреве, и от этого зависит выбор способа смягчения. Гидрокарбонаты кальция и магния при кипячении разрушаются и оседают на дне — это временная составляющая жесткости, ответственная за накипь в чайнике. Сульфаты и хлориды тех же металлов кипячением не устраняются, поэтому их называют постоянной составляющей. Сумма обеих частей и формирует общую жесткость воды — именно ее указывают в результатах анализа и санитарном паспорте.

Единицы измерения и норма для питьевой воды

В России концентрацию солей выражают в градусах жесткости (°Ж), которые на практике равны миллиграмм-эквивалентам на литр. На фильтрах зарубежного производства чаще встречается немецкая шкала (°dH) или американская PPM — при сравнении цифр из разных источников стоит уточнить, в какой шкале они приведены, иначе значения окажутся несопоставимыми.

Санитарная норма ограничивает жесткость питьевой воды значением 7 единиц — выше этого показателя вода уже не признается безопасной для постоянного употребления. Но для комфортного быта ориентируются на более узкий диапазон — от 1,5 до 4: в этих границах техника изнашивается медленнее, а вода при этом сохраняет достаточно кальция и магния для организма. Крайность в другую сторону тоже нежелательна: вода, из которой минералы удалены почти полностью, может быть агрессивной к металлическим трубам. Правильная градация воды по жесткости следующая:

• Очень мягкая: до 1,5.

• Мягкая: 1,5–3.

• Средней жёсткости: 3–6.

• Жёсткая: 6–9.

• Очень жёсткая: свыше 9.

Как определить жесткость воды: от домашнего теста до лаборатории

Точность и удобство здесь обратно пропорциональны: чем быстрее и проще способ, тем более приблизительный результат он дает. Вот основные варианты:

Как снизить жесткость воды

Кипячение убирает только временную часть — разрушает гидрокарбонаты, но бессильно против сульфатов и хлоридов. Для полного смягчения нужны другие решения. Ионообменные фильтры замещают ионы кальция и магния на ионы натрия и справляются с задачей сразу для всего дома. Обратный осмос идет дальше: мембрана задерживает почти все растворенные соли, а полученную воду обычно выводят на отдельный питьевой кран. В промышленных масштабах чаще применяют реагентную обработку — соли связывают в нерастворимый осадок и удаляют фильтрацией. Отдельно стоит магнитная обработка: соли остаются в воде, но форма кристаллов накипи меняется, из-за чего она слабее закрепляется на трубах и нагревательных элементах.

При выборе фильтра стоит учитывать два параметра — ресурс и периодичность обслуживания. Ионообменная смола требует регенерации раствором соли примерно раз в одну-две недели для семьи из нескольких человек, в зависимости от объема потребления. Мембрана обратного осмоса рассчитана на определенный ресурс по литрам: картриджи предварительной очистки меняют каждые полгода-год, саму мембрану — реже, раз в два-три года. Для квартиры типичное решение — ионообменный фильтр на вводе плюс обратный осмос на кухонном кране для питьевой воды.

Жесткость воды создают соли кальция и магния, которые вода забирает у горных пород по пути к крану. Она делится на временную, устраняемую кипячением, и постоянную, для которой нужна фильтрация; их сумма — общая жесткость. Санитарная норма для питья — 7 единиц, комфортный для быта диапазон — 1,5–4. Точный показатель дает титрование в лаборатории, а справиться с проблемой позволяют ионообменные фильтры или обратный осмос — в одиночку или в комбинации.