Единицы измерения жёсткости

Единой международной единицы измерения жёсткости не существует. В отечественной нормативной документации в качестве единицы измерения жёсткости используют ммоль экв/л (число миллимоль эквивалента иона кальция или магния, содержащихся в 1 литре воды)*. Молярная масса кальция составляет 40,08 г/моль. Молярная масса моля эквивалента кальция вдвое меньше (20,04 г/моль), так как заряд иона кальция равен +2 (о понятии химического эквивалента см. далее в разделе «1.4.1. Титриметрический метод анализа»). Соответственно, масса одного миллимоля эквивалента кальция равна 20,04 мг. Аналогичный расчет можно провести для двухвалентного иона магния (M _Mg2+ = 24,32 г/моль). Таким образом, величина жёсткости 1 ммоль экв/л соответствует содержанию 20,04 мг/л иона Ca²⁺ или 12,16 мг/л иона Mg²⁺.

Если содержание ионов кальция и магния было найдено другими методами, общую жёсткость воды Ж_общ (ммоль экв/л) можно вычислить по формуле:

.

Различные страны используют свои условные единицы жёсткости. За рубежом в литературе и технической документации для характеристики содержания ионов кальция или магния используют так называемые «градусы жёсткости», пересчет которых в моль экв/л здесь мы не рассматриваем.

Жёсткость природной воды колеблется в широких пределах: она различна в разных водах, а в одном и том же водоисточнике её величина изменяется по временам года.

По величине общей жёсткости воду делят на 5 групп:

Наиболее мягкой является вода атмосферных осадков (0,07…0,10 ммоль экв/л). В качестве примера пресных вод с очень высокой жёсткостью приводят воды Донбасса, формирующиеся в окружении меловых и доломитных пород (18…20 ммоль экв/л). Еще выше жёсткость океанской воды — 130 ммоль экв/л. Жёсткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать 7 ммоль экв/л.

Процесс, приводящий к снижению жёсткости, т.е. к уменьшению концентрации ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ в воде, называется умягчением. Различают следующие методы умягчения:

— методы осаждения;

— методы ионного обмена.