Жорсткість та pH питної води: у чому відмінності
Сила водяної стихії практично безмежна. Вона може дарувати життя і з таким самим успіхом забирати її. Щоб зробити воду своїм надійним союзником у плані підтримки та зміцнення здоров'я, людині потрібно вміти визначати якість води, а в разі потреби – змінювати її властивості у той чи інший бік. Багато хто знає про такі поняття, як жорсткість питної водита pH питної води, але часто їх плутають. Якщо йдеться про бутильовану , то турбуватися нема про що. А ось у випадку з проточною водою дуже корисно знати різницю між жорсткістю та pH питної води, тож давайте розбиратися.
Дві сторони однієї монети чи повні протилежності?
У народі існує думка, що жорсткість питної води та рівень pH можна вважати синонімами, проте це дві різні речі. Поняття «жорсткість» застосовується виключно до води, а жорсткість води залежить від кількості магнію, кальцію та інших розчинених у ній солей лужноземельних металів. У свою чергу, pH є універсальним показником кислотно-лужної рівноваги, будь то вода, кров, пиво, томатний сік або ще якась рідина. Значення рН 0 відповідає чистій кислоті, а рН 14 - чистого лугу.
Чому важливо знати жорсткість питної води?
Почнемо з того, що підвищена концентрація солей робить воду твердою, а знижена, навпаки – м'якою. У переважній більшості випадків вода з крана занадто жорстка, тому фахівці рекомендують встановити пом'якшувач, тобто. побутовий, який зробить проточну воду м'якшою. За відсутності пом'якшувача процес споживання жорсткої води може мати вкрай небажані наслідки, яких часом досить важко позбутися. Нижче ми перерахуємо лише найімовірніші проблеми:
- з'являється накип, який шкодить сантехніці, побутовим приладам та радіаторам системи опалення;
- збільшується витрата миючих засобів, а після прийняття душу може виникнути подразнення шкіри;
- у суглобах починають відкладатися солі, але в зубах, у нирках чи печінки можуть утворитися каміння.
Чому варто визначити pH питної води?
Для того, щоб відповісти на це питання, досить згадати роль води в організмі людини, адже питна вода впливає на всі процеси життєдіяльності. Коли рівень pH знаходиться в нормі (приблизно 7-7.5), то людина почувається добре, а при зниженому рівні pH з'являється сухість у роті, головний біль, тривожність, безсоння, знижений артеріальний тиск і так далі. На щастя, зараз у продажу легко знайти спеціальні , які роблять проточну воду більш придатною для пиття та приготування їжі.
З огляду на все вищесказане можна дійти невтішного висновку у тому, що жорсткість питної води і pH питної води йдуть пліч-о-пліч, т.к. є однаково важливими показниками якості. Але перш ніж робити будь-які кроки, радимо і дізнатися про її хімічний склад. Це допоможе Вам визначити подальші дії та розвіяти сумніви, пов'язані з доцільністю купівлі коректора рН або проточної води.
Вода з будь-якого джерела, чи це озеро чи річка, це своєрідний природний бульйон, у якому намішано/розчинено безліч елементів (різні солі, мінерали, гази). З уроків хімії згадуємо, що розчинена речовина не є у воді в чистому вигляді. Наприклад, якщо у воді розмішати звичайну кухонну сіль - хлорид натрію (NaCl), то вона дисоціює, тобто розпадеться на іони: катіон Na+ та аніон Cl-.
Дисоціація хлориду натрію (NaCl)
Поварена сіль розпадеться на іони: катіон Na+ та аніон Cl-Подібним чином відбувається з більшістю речовин, саме кількість цих позитивно і негативно заряджених частинок визначають гідрохімічний склад води, що безпосередньо впливає на самопочуття ваших акваріумних вихованців.
Акваріумісту важливо знати мінімум про два важливі взаємопов'язані параметри води: жорсткість та водневий показник (показник pH). Вони обов'язково вказуються в умовах утримання того чи іншого виду риб.
Жорсткість води
Жорсткість води визначається кількістю розчинених у ній мінеральних солей кальцію (катіонів Са+) та магнію (катіонів Mg+). Якщо їх розчинено багато, значить вода жорстка, якщо мало м'яка. Історично склалося, що у Росії жорсткість позначають у німецьких градусах dGH. В інших країнах використовують свої позначення, наприклад, американські градуси (usH), одиниця жорсткості визначається ppm (part per million - одна частина на мільйон). Саме в ppm міряють більшість продаваних у нас електронних вимірниківтвердості води.
За рівнем жорсткості воду визначають наступним чином:
- від 0 до 4 dGH – дуже м'яка,
- від 5 до 10 dGH - м'яка,
- від 10 до 20 dGH - середньої жорсткості,
- від 20 до 30 dGH – жорстка
- понад 30 dGH – дуже жорстка.
Оптимальний діапазон більшості видів риб розташовується між 0.2 і 20 градусами dGH.
Не варто плутати Жорсткість з Мінералізацією, в останньому випадку у воді буває розчинена безліч інших солей, що іноді зовсім не містять кальцій і магній. Так, розчинивши у воді все ту ж кухонну сіль, ми збільшимо її мінералізацію, але при цьому жорсткість залишиться на колишньому рівні.
Виділяють постійну та тимчасову (карбонатну) жорсткість, остання видаляється простим кип'ятінням, тому й тимчасова. Додавання обох дає загальну жорсткість dGH.
тимчасова + постійна = загальна жорсткість
Постійна жорсткість обумовлена розчиненням хлоридів, сульфатів та інших солей, в результаті вода насичується іонами Mg+ та Ca+ та їх напарниками SO4 та Cl. В побуті постійна жорсткістьсебе ніяк не виявляє на відміну від тимчасової.
Постійна жорсткість води
Зміст іонів Mg+, Ca+, SO4-, Cl- у воді з постійною жорсткістюТимчасова жорсткість крім знайомих іонів (Mg+, Ca+, SO4-, Cl-) має додатково гідрокарбонатні аніони - HCO3, які при нагріванні випадають в осад, відомий як накип, що залишається на стінках чайників та іншого посуду при кип'ятінні.
Тимчасова або карбонатна жорсткість води
Вміст у воді з тимчасовою жорсткістю додаткових гідрокарбонатів HCO3Водневий показник (показник pH)
Водневий показник або показник pH води вказує на кількість вільних іонів водню (H+), а точніше співвідношення H+ і OH- (разом і дають знайому формулу H2O). Вода сама по собі практично не дисоціює на H+ та OH-, але оскільки в ній присутній велика кількістьдомішок, деякі з них дають хімічну реакцію, зміщуючи водневий показник у той чи інший бік. Якщо іонів водню у воді багато, вона кисла, якщо мало – лужна.
Іонний склад нейтрального значення pH
Кількість іонів водню (H+) дорівнює іонам гідроксиду (OH−)Іонний склад кислого значення pH
Кількість іонів водню (H+) більша за іони гідроксиду (OH−)Іонний склад лужного значення pH
Кількість іонів водню (H+) менша за іони гідроксиду (OH−)Показник pH вимірюється за шкалою від 0 (дуже кисла вода) до 14 (дуже лужна вода). На відміну від жорсткості води, позначення водневого показникаоднакового у всіх країнах, тому плутанини не відбувається. Риби можуть жити від 5 до 9 pH. Середина шкали під номером 7 (pH7) означає нейтральну воду - найкраща для більшості видів акваріумних риб і рослин.
Воду поділяють такі типи:
- pH<5 - сильно кислая,
- pH 5-6 - кисла,
- pH 6-6,8 слабо кисла,
- pH 6,8-7,2 - нейтральна,
- pH 7,2-8,0 слабо лужна,
- pH 8,0-9,0 - лужна,
- pH>9 - дуже лужна.
В акваріумі показник pH дуже не стабільний, особливо в м'якій воді, і може змінюватися протягом дня в той чи інший бік, зазвичай коливається в межах 6,5-8,5. Найбільше впливає на нього вуглекислий газ, що виробляється рибами та рослинами (в нічний час), та різні органічні відходи (екскременти, не з'їдені залишки їжі), які беруть активну участь в окисленні води.
Існує взаємозв'язок між жорсткістю води та рівнем pH. Жорстка вода, Насичена мінеральними речовинами, як правило, лужна, а м'яка вода - кисла. Розчинені мінеральні речовини діють як буфер, перешкоджають окисленню, тому в твердій воді показник pH врівноважується і не опускається нижче 7.0
