Kas ir cietais ūdens un ko tas dara

Ciets ūdens ir vienkārši ūdens, kas satur augstu kalcija un magnija jonu līmeni. Tims Grehems/Getty Images

Ciets ūdens ir ūdens, kas satur lielu daudzumu Tas ²⁺un/vai Mg ²⁺. Dažreiz Mn²⁺un citi daudzvērtīgie katjoni ir iekļauti cietības mērā. Ņemiet vērā, ka ūdens var saturēt minerālvielas, taču saskaņā ar šo definīciju tas nav uzskatāms par cietu. Ciets ūdens dabiski rodas apstākļos, kad ūdens iesūcas caur kalcija karbonātiem vai magnija karbonātiem, piemēram, krītu vai kaļķakmeni.

Novērtējiet, cik ciets ir ūdens

Saskaņā ar USGS , ūdens cietību nosaka, pamatojoties uz izšķīdušo daudzvērtīgo katjonu koncentrāciju:

• mīksts ūdens - 0 līdz 60 mg/l (miligrami litrā) kā kalcija karbonāts
• vidēji ciets ūdens - 61 līdz 120 mg/l
• ciets ūdens - 121 līdz 180 mg / l
• ļoti ciets ūdens - vairāk nekā 180 mg/l

Cietā ūdens ietekme

Ir zināma gan cietā ūdens pozitīvā, gan negatīvā ietekme:

• Salīdzinot ar dzeramo ūdeni, cietais ūdens var sniegt labumu veselībai mīksts ūdens . Cietā ūdens dzeršana un dzērieni, kas pagatavoti no cieta ūdens, var veicināt kalcija un magnija vajadzības uzturā.
• Ziepes ir mazāk efektīvs tīrīšanas līdzeklis cietā ūdenī. Ciets ūdens to padara grūtāk izskalot ziepes , turklāt tas veido biezpiena vai ziepju putas. Mazgāšanas līdzeklis To ietekmē arī cietā ūdenī izšķīdinātās minerālvielas, bet ne tādā mērā kā ziepes. Lai tīrītu drēbes un citus priekšmetus, izmantojot cietu ūdeni, ir nepieciešams vairāk ziepju vai mazgāšanas līdzekļu, salīdzinot ar mīkstu ūdeni. Mati, kas mazgāti cietā ūdenī, var izskatīties blāvi un justies stīvi no atlikumiem. Drēbes, kas mazgātas cietā ūdenī, var kļūt dzeltenīgas vai pelēkas, un tās var kļūt stīvas.
• Ziepju atlikumi, kas palikuši uz ādas pēc peldēšanās cietā ūdenī, var uzķert baktērijas uz ādas virsmas un izjaukt normālu mikrofloras līdzsvaru. Jo atlikums kavē ādas spēju atgriezties savā nedaudz skābā pH , var rasties kairinājums.
• Ciets ūdens var atstāt ūdens plankumus uz traukiem, logiem un citām virsmām.
• Minerālvielas cietā ūdenī var nogulsnēties caurulēs un uz virsmām, veidojot nogulsnes. Tas laika gaitā var aizsprostot caurules un samazināt ūdens sildītāja efektivitāti. Viens pozitīvs mēroga aspekts ir tas, ka tas veido barjeru starp caurulēm un ūdeni, ierobežojot lodmetālu un metālu izskalošanos ūdenī.
• The elektrolīti cietā ūdenī var izraisīt galvanisko koroziju, proti, viens metāls korozējas, saskaroties ar citu metālu jonu klātbūtnē.

Pagaidu un pastāvīgi ciets ūdens

Pagaidu cietību raksturo izšķīdušie bikarbonātu minerāli (kalcija bikarbonāts un magnija bikarbonāts), kas rada kalcija un magnija katjonus (Ca²⁺, Mg²⁺) un karbonātu un bikarbonātu anjonus (CO₃²⁻, HCO₃⁻). Šāda veida ūdens cietību var samazināt, pievienojot ūdenim kalcija hidroksīdu vai vārot.

Pastāvīgā cietība parasti ir saistīta ar kalcija sulfātu un/vai magnija sulfātiem ūdenī, kas, ūdenim vārot, neizgulsnējas. Kopējā pastāvīgā cietība ir kalcija cietības plus magnija cietības summa. Šāda veida cieto ūdeni var mīkstināt, izmantojot jonu apmaiņas kolonnu vai ūdens mīkstinātāju.