ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ

ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ, зависит от присутствия в ней известковых и магнезиальных солей. Соли кальция и магния содержатся в воде гл. обр. в виде двууглекислых и отчасти в виде сернокислых соединений; в значительно меньших количествах и значительно реже встречаются хлористые, азотистокислые и азотнокислые соединения этих металлов. Различают жесткость общую, постоянную и устранимую. Общей жесткостью называют Ж. воды некипяченой; она зависит от всех находящихся в воде солей ще-лочно-земельныхметаллов. Постоянной жесткостью называют Ж. в. после часового кипячения ее. При кипячении двууглекислые соли щелочно-земельных металлов разлагаются и превращаются в углекислые соли, которые выпадают из воды в виде осадка. Ход реакции виден из следующих уравнений: Са(НСО,)_г = СаСО„ + Н₂0 + СО,; Mg(HCO_s)_s= MgCOj + Н,0 + С0₂. После кипячения вода становится более мягкой, т. к. выпавшие углекислые соли уменьшают ее первоначальную (общую) жесткость. Арифметическая разница между общей и постоянной жесткостью носит название устранимой жесткости. Устранимую жесткость нередко называют также карбонатной, однако следует иметь в виду, что при кипячении воды выпадение карбонатов кальция и магния никогда не бывает полным (поэтому термины «карбонатная» и «устранимая» хотя и очень близки, но не вполне фактически тождественны). При комнатной t° в 1 л кипяченой воды может находиться в растворенном состоянии около 16 мг СаС0₃, что соответствует 0,9 немецким градусам Ж., и около 1.000 мг MgCO_s, что соответствует 66,5 немецким градусам жесткости. Из этих данных следует, что устранимая Ж. дает представление гл. обр. о карбонатной Ж., зависящей от бикарбоната кальция, но не от бикарбоната магния, к-рый, превращаясь при кипячении воды в монокарбонат, мало выпадает из нее. Наибольшей Ж. обладают воды, взятые из известковых слоев почвы. Сюда относятся нек-рые колодезные, особенно—артезианские воды, Ж. к-рых может достигать нескольких десятков, а иногда и более ста немецких градусов. Воды метеорные, напр. дождевая и снеговая, отличаются ничтожной жесткостью. Воды открытых водоемов (рек, прудов, озер) обычно имеют умеренную Ж., т. к. представляют смесь грунтовых и метеорных вод. Весной во время снеготаяния, а также летом и осенью во время дождей вода в них бывает наиболее мягкой, зимой—наиболее жесткой. Колодезные воды в течение года дают очень незначительные колебания Ж. при условии, если колодец вырыт достаточно глубоко и хорошо изолирован от притока поверхностных вод.—Что касается сан. значения Ж., то вбды с большой Ж. являются нежелательными как в домашнем обиходе, так и для фабричных целей. В жесткой воде медленно и плохо развариваются пищевые продукты, богатые белковыми веществами (напр. мясо, горох, бобы). Это зависит от того, что белковые тела образуют с щелочно-земельными металлами жесткие нерастворимые соединения, к-рые препятствуют воде быстро проникать вглубь пищевого продукта. По исследованиям Рубнера (Rubner) горох, сваренный в очень жесткой воде, остается не только твердым, но имеет также дурной вкус и плохо усваивается. Чай в жесткой воде дает слабый настой, делается мутноватым и утрачи- вает приятные вкусовые качества. При мытье тела и при стирке белья жесткая вода требует излишней траты мыла вследствие связывания его известью и магнезией в виде нерастворимых жирнокислых соединений. Смотря по степени Ж., непроизводительная трата мыла может достигать 10—80%, нано-сянаселению большой экономический ущерб. В самоварах и паровых котлах жесткая вода дает большую накипь, препятствующую быстрому прогреванию воды и вызывающую т. о. излишнюю трату топлива. Жесткие воды считаются непригодными для многих промышленных целей: в красильном деле, для пивоварения и пр. В качестве питьевой воды непосредственного вреда организму жесткие воды обычно не приносят; лишь при значительных количествах сернокислых соединений магния у непривычных людей наблюдаются кишечные расстройства. Эрисман считает допустимым в 1 л питьевой воды не более 40—50 мг MgO. Согласно требованиям гигиены вода, предназначаемая для снабжения населенных мест, не должна иметь жесткости более 18—20 немецких градусов. В силу местных условий имеется много отступлений от этих норм; так, в нек-рых местностях побережья Каспийского моря, в Закаспийской области, в Днепропетровском и Донском округах нередко пользуются водой жесткостью в 30—70 нем. градусов. В Германии жесткой водой снабжается Гёттинген (45 немецких градусов), Вюрцбург (30—40 нем. градусов), Галле (105 нем. градусов) и др. Однако с жесткими водами следует мириться лишь в крайних случаях, и по возможности нужно придерживаться вышеуказанных гигиенических норм. Для уменьшения Ж. в., т. е. для удаления из нее солей извести и магнезии, пользуются двумя методами: кипячением воды и обработкой воды химическими реактивами. При кипячении воды удаляется большая часть карбонатов щелочных земель, а посредством хим. веществ можно осадить из воды все без исключения соли щелочных земель. В качестве реактивов для осаждения применяется едкая известь или смесь соды и едкого натра. Умягченная этими веществами вода обыкновенно приобретает резкую щелочную реакцию и очень неприятный вкус, вследствие чего пригодна лишь для технических целей, но не для питья. Для умягчения питьевых вод можно пользоваться цео-литовым методом: фильтрацией воды через песок из природного или искусственно приготовленного цеолита (натро-алюминиевого силиката Na₂Al₂Si₄0₁₂+6H₃0), «пермутита»; он приготовляется сплавлением 3 частей белой глины (каолина), 3 частей кварцевого песку и 12 ч. воды. При пропускании воды через цеолит или пермутит образуется нерастворимый силикат кальция-и магния, при чем Са и Mg замещают в цеолите Na, a Na образует соли с кислотами, к-рые были связаны с известью и магнезией: 2 NaPerm. + Са (НСО,)_г-^Са Perm. + 2 NaHCO„. Этим способом можно удалить из воды все известковые и магнезиальные соли и довести Ж. в. до нуля, не изменяя щелочности воды. При этом одновременно удаляются из воды также соли железа и марганца. Отработав- | ший цеолитовый и пермутитовый песок легко регенерируется пропусканием через него 10%-ного раствора поваренной соли: Са Perm. + 2NaCl -»■ СаС1₂ + 2 Na Perm. Вбды, имеющие жесткость выше 15 нем. градусов, требуют предварит, обработки известью. Это в значительной степени уменьшает практическую ценность цеолитового метода умягчения питьевых вод. — Для определения жесткости применяются гл. обр. три метода. 1. Метод Кларка—титрование воды спиртовым раствором калийного мыла. Метод очень прост, результаты получаются приблизительной точности. Более точные результаты дает титрование воды спирто-глицериновым раствором пальмити-новокислого калия (метод Блахера), однако этот способ не всегда доступен, т. к. достать пальмитиновокислый калий в химически чистом виде не легко. 2. Метод Варта-Пфей-фера—осаждение солей кальция и магния щелочной смесью из равных частей децинор-мадьных растворов едкого и углекислого натра с последующим титрованием соляной кислотой не вошедшей в реакцию смеси; этот способ дает хорошие результаты в водах средней и высокой жесткости. 3. Весовой метод—осаждение и взвешивание содержащихся в воде солей кальция и магния, при чем соли кальция осаждаются в виде щавелевокислого соединения, а соли магния в виде фосфорнокислой аммиак-магнезии. При помощи этого способа получаются самые точные результаты. В практике сан. врача наибольшее применение имеют метод Кларка и, отчасти, метод Варта-Пфейфера(рекомендован «стандартной методикой» исследования воды); в лабораторной практике пользуются по преимуществу весовым методом и методом Варта-Пфейфера. Лит.: Гордон И., Вода и ее очистка, М., 1927; X л о п и н Г., Основы гигиены, т. I, в. 2, М., 1922; он же, Методы санитарных исследований, т. I— Анализ питьевых, сточных и минеральных вод, Ленинград, 1928; Юшкевич С, Смягчение жестких вод, М-, 1925.                                           Н. Игнатов.