Единицы измерения общей жесткости перевод

Water. Unit of hardness

Дата введения 2014-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Протектор» совместно с Закрытым акционерным обществом «Центр исследования и контроля воды»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 24 октября 2012 г. N 52)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1484-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31865-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

5 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 52029-2003

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на природные (подземные и поверхностные) воды, включая источники питьевого водоснабжения, а также питьевую воду, в том числе расфасованную в емкости, и устанавливает единицу жесткости воды.

2 Общие положения

2.3 Жесткость воды , °Ж, при раздельном количественном определении ионов щелочноземельных элементов вычисляют по формуле:

где — концентрация щелочноземельного элемента в пробе воды, мг/дм (г/м );

— концентрация щелочноземельного элемента, численно равная 1/2 его моля, выраженная в мг/дм (г/м ).

3* Соотношения национальных единиц жесткости воды, принятых в других странах, приведены в таблице А.1 приложения А.
________________
* Нумерация соответствует оригиналу. Примечание изготовителя базы данных.

Источник

Измерение жесткости воды

Люди в разных странах очень давно пришли к необходимости нормировать жесткость воды, ибо ее высокий уровень — это плохо: и трубы забиваются, и постирать толком невозможно. Но стали это делать в каждой стране по-своему, кто как, исходя из традиционных единиц измерения и способов определения ионов кальция и магния, ведь единых стандартизированных международных единиц тогда не было.

Известно, что нет ничего хуже вредных привычек, и избавиться от них очень трудно! В кофейной литературе (хотя жесткость, по сути, понятие не из области кофе!) разных стран жесткость до сих пор измеряют в градусах, причем в каждой стране в своих собственных, отличных от всех остальных. Идентичны только русские и немецкие градусы жесткости, правда, давным-давно отменные в обеих этих странах, но упорно существующие в определении понятий.

В СССР до 1952 года использовали градусы жёсткости, совпадавшие с немецкими. В России для измерения жёсткости используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграммах эквивалента на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса делённая на валентность).

В других странах принято обозначать жесткость в УСЛОВНЫХ градусах:

Немецкие градусы (dGH)

1° = 1 часть оксида кальция — СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния — MgO в 100000 частей воды, или 10 мг СаО в 1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды. dGH (dH) и dKH в настоящее время наиболее часто употребляется в аквариумистике как единица измерения жесткости, причем обозначение dGH относится к общей жесткости, а dKH — к карбонатной.

Французские градусы (fh)

1° = 1 часть CaCO₃ в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO₃ в 1 л воды.

Американские градусы (usH)

Английские градусы (Clark)

1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO₃.

Чувствуете, как все непросто?! Поэтому приведем таблицу, позволяющую сравнивать и переводить одни градусы жесткости в другие:

Источник

Калькулятор жесткости воды

Одним из наиболее часто задаваемых вопросов жителями города Москвы является вопрос о величине жесткости питьевой воды. Это обусловлено широким распространением в быту посудомоечных и стиральных машин, для которых расчет загрузки моющих средств осуществляется исходя из фактического значения жесткости используемой воды.

Узнать значение жесткости воды по своему адресу вы можете с помощью нашего электронного сервиса «Качество воды в районах Москвы».

В России жесткость измеряют в «градусах жесткости», а мировые производители используют принятые в своих странах единицы измерения. Поэтому для удобства жителей создан «Калькулятор жесткости», с помощью которого можно перевести значения жесткости из одной системы измерения в другую, чтобы правильно настроить свою бытовую технику.

2 + или 12,15 Mg 2 + в 1 дм 3 воды;
1°DH = 10 мг CaO в 1 дм 3 воды;
1°Clark = 10 мг CaCO₃ в 0,7 дм 3 воды;
1°F = 10 мг CaCO₃ в 1 дм 3 воды;
1 ppm = 1 мг CaCO₃ в 1 дм 3 воды.

Жесткость воды в некоторых городах мира

Показатель жесткости	Текущая ед.измерения		Требуемая ед.измерения	Результат расчета показателя

	Жесткость, °Ж	Кальций, мг/л	Магний, мг/л
Москва	1,9-5,7	56	15
Париж	5,0-6,0	90	6
Берлин	5,0-8,8	121	12
Нью-Йорк	0,3-0,4	6	1
Сидней	0,2-1,3	15	4

Нормативные требования и рекомендации

Рекомендации всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) для питьевой воды:
кальций – 20-80 мг/л; магний – 10-30 мг/л. Для жесткости какой-либо рекомендуемой величины не предлагается. Московская питьевая вода по данным показателям соответствует рекомендациям ВОЗ.

Российские нормативные документы (СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03) для питьевой воды регламентируют:
кальций – норматив не установлен; магний – не более 50 мг/л; жесткость — не более 7°Ж.

Норматив физиологической полноценности бутилированной воды (СанПиН 2.1.4.1116-02):
кальций – 25-130 мг/л; магний – 5-65 мг/л; жесткость – 1,5-7°Ж.

По содержанию кальция и магния бутилированная вода высшей категории ничем не лучше воды из-под крана!

О жесткости воды в Москве

Свойству солей жесткости выпадать в осадок мы обязаны возникновением необыкновенных природных памятников.

Необычные белые террасы возникли на склоне горы в результате отложения солей из перенасыщенных бикарбонатами кальция источников.

Если рассматривать накипь под электронным микроскопом, то выглядит она довольно симпатично

Моря и океаны характеризуются самыми высокими значениями жесткости, а дождевые и талые воды – самыми низкими.

Умягчение московской воды не требуется для питья и приготовления еды! Рекомендуется прибегать к каким-либо мерам умягчения воды только для специальных нужд (в посудомоечных/стиральных машинах), поскольку обусловливающие жесткость воды соли кальция и магния являются одним из заметных их источников, используемых нашим организмом.

Как поступить, чтобы устранить накипь?Отлично растворяют накипь уксусная и лимонная кислоты, они вступают в реакцию с солями на стенках посуды и образуют другие соли, но уже растворимые в воде. Для очистки чайника уксусную кислоту нужно размешать с водой в пропорции 1:10, а лимонную кислоту — порядка 30 г на 1 л воды и прокипятить.

Все, что вы хотели знать про жесткость московской воды

Жесткостью называют совокупность свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей, главным образом, кальция и магния, так называемых «солей жесткости». Общая жесткость складывается из временной и постоянной. Временную жесткость можно устранить кипячением воды, что обусловлено свойством некоторых солей выпадать в осадок, образуя так называемую накипь на бытовых кухонных приборах.

Жесткость воды является характеристикой конкретного источника водоснабжения и не изменяется в процессе подготовки питьевой воды.

Согласно ГОСТ Р 52029-2003 «Вода. Единицы жесткости», единица измерения жесткости – градус жесткости ( о Ж), величина которого соответствует 1 мг-экв./л. По рекомендации Всемирной организации здравоохранения человек получает магний и кальций в достаточном количествах при условии потребления воды жесткостью примерно 5ºЖ.

Московская водопроводная вода не нуждается в дополнительном умягчении, поскольку ее жесткость находится именно в этих пределах. Не стоит забывать, что магний и кальций – два необходимых элемента, поступающих в организм человека из воды.

Нормативные требования и рекомендации

Рекомендации всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) для питьевой воды: кальций – 20-80 мг/л; магний – 10-30 мг/л. Для жесткости какой-либо рекомендуемой величины не предлагается. Московская питьевая вода по данным показателям соответствует рекомендациям ВОЗ.

Российские нормативные документы (СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03) для питьевой воды регламентируют: кальций – норматив не установлен; магний – не более 50 мг/л; жесткость — не более 7°Ж.

Норматив физиологической полноценности бутилированной воды (СанПиН 2.1.4.1116-02): кальций – 25-130 мг/л; магний – 5-65 мг/л; жесткость – 1,5-7°Ж.

По содержанию кальция и магния бутилированная вода высшей категории ничем не лучше воды из-под крана!

В целом московская вода централизованной системы питьевого водоснабжения относится к водам средней жесткости и по фактическим значениям соответствует показателю физиологической полноценности, установленного для бутилированных вод высшей категории качества. Вода не содержит вредных для здоровья человека соединений и безопасна для потребления.

Изменяется ли жесткость воды в течение года?

Основной фактор, влияющий на величину жесткости – растворение горных пород, содержащих кальций и магний (известняки, доломиты), при прохождении через них природной воды.

Основой водоснабжения Москвы являются в поверхностные воды — водные ресурсы рек и водохранилищ. Поверхностные воды, в целом, более мягкие, чем подземные, в частности из артезианских источников.

Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая максимума в зимний период. Во всех районах города Москвы ее минимальные и максимальные значения колеблются от 1,9 до 5-5,7 градусов жесткости в зависимости от времени года. Минимальные величины жесткости типичны для периодов половодья или паводка, когда происходит интенсивное поступление в источники водоснабжения мягких талых или дождевых вод.

Можно ли пить жесткую воду?

Не стоит забывать, что магний и кальций – два необходимых элемента для организма человека. А питьевая вода является одним из ценных источников, поскольку обусловливающие жесткость воды соли кальция и магния в значительной мере поступают в наш организм вместе с водой.

Так, с питьем в организм поступает до 10-15% суточной нормы кальция — он, как известно, залог крепких костей и зубов. А магний — ключевой участник более чем 250 химических реакций в теле человека; он входит в состав всех тканей и клеток. При этом организм не может самостоятельно вырабатывать магний — для этого нужна магниесодержащая вода и пища.

Соответственно, вода не может быть абсолютно мягкой, в ней обязательно должны присутствовать соли магния и кальция. Если постоянно пить чересчур мягкую воду, организму очень скоро может потребоваться фармацевтическая поддержка — витамины, препараты.

Дополнительное умягчение московской воды не требуется для питья и приготовления еды!

Нам с Вами, как жителям средней полосы России, природа подарила оптимальный состав солей жесткости воды, которые нужны для нормальной работы нашего организма, в том числе сердечно-сосудистой системы. Этот состав природной воды из рек и водохранилищ – источников водоснабжения Москвы – сохраняется в процессе подготовки питьевой воды на станциях водоподготовки. Бесконтрольное же умягчение такой воды на бытовой установке доочистки может привести к снижению величины жесткости до слишком маленьких величин, что будет медленно, но неуклонно негативно отражаться на здоровье, и в перспективе потребует приема фармацевтических препаратов, содержащих кальций и магний.

Как настроить работу бытовой техники под жесткость воды?

Это тоже один из популярных вопросов жителей города, вызванный широким распространением в быту посудомоечных и стиральных машин, для которых расчет загрузки моющих средств осуществляется исходя из фактического значения жесткости используемой воды.

В России жесткость измеряют в «градусах жесткости», а мировые производители используют принятые в своих странах единицы измерения.

Поэтому для удобства жителей на сайте Мосводоканала и создан «Калькулятор жесткости», с помощью которого можно перевести значения жесткости из одной системы измерения в другую, чтобы правильно настроить свою бытовую технику.

Узнав на сайте Мосводоканала жесткость воды в своем доме с помощью сервиса «Качество воды в районах Москвы», вы вводите этот показатель в «Калькулятор жесткости». Выбрав требуемую единицу измерения, которая указана в инструкции для вашей техники, вы получите в результате расчета калькулятора значение, которое необходимо выставить на шкале бытового прибора для оптимального режима работы той же посудомоечной машины.

Источник

Жесткость воды. Мягкая вода. Жесткая вода. Перевод единиц (градусов) жесткости воды. Нормы жесткости воды. Таблицы значений жесткости воды. Умягчение воды. Как убрать жесткость воды.

жёсткой называется вода с большим содержанием солей ,
мягкой с малым содержанием

«Жёсткая» вода — исторически: ткань, постиранная с использованием мыла на основе жирных кислот в жёсткой воде — более жёсткая на ощупь. Этот факт объясняется, с одной стороны, отложением на ткани кальциевых и магниевых солей жирных кислот, образующихся в процессе стирки. С другой стороны, волокна ткани обладают ионообменными свойствами, и, как следствие, свойством сорбировать многовалентные катионы — на молекулярном уровне.

временная (карбонатная) жёсткость, — обусловлена гидрокарбонатами кальция и магния Са(НСО₃)₂; Mg(НСО₃)₂,
постоянная (некарбонатная) жёсткость — вызванную присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды: в основном, сульфатов и хлоридов Са и Mg (CaSO₄, CaCl₂, MgSO₄, MgCl₂).

С 1 января 2014 года в России введен межгосударственный стандарт ГОСТ 31865-2012 «Вода. Единица жесткости». По новому ГОСТу жесткость выражается в градусах жесткости (°Ж). 1 °Ж соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его миллимоля на литр (1 °Ж = 1 мг-экв/л). В разных странах использовались (иногда используются до сих пор) различные внесистемные единицы — градусы жёсткости.

Нормы жесткости воды — в 99,99% случаев речь идет о временной жесткости, данные ВСТ:

Сравнение принятных норм жесткости воды в РФ и Европе (Германии), данные Эколайн:

Жесткость воды в некоторых городах мира — данные МВК — неизвестной достоверности 🙂

Жесткость, °Ж	Кальций, мг/л	Магний, мг/л
Москва	2,0-5,5	46	11
Париж	5,0-6,0	90	6
Берлин	5,0-8,8	121	12
Нью-Йорк	0,3-0,4	6	1
Сидней	0,2-1,3	15	4

Нормативные требования и рекомендации

Рекомендации всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) для питьевой воды:
- кальций – 20-80 мг/л; магний – 10-30 мг/л. Для жесткости какой-либо рекомендуемой величины не предлагается. Московская питьевая вода по данным показателям соответствует рекомендациям ВОЗ.
Российские нормативные документы (СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03) для питьевой воды регламентируют:
- кальций – норматив не установлен; магний – не более 50 мг/л; жесткость — не более 7°Ж.
Норматив физиологической полноценности бутилированной воды (СанПиН 2.1.4.1116-02):
- кальций – 25-130 мг/л; магний – 5-65 мг/л; жесткость – 1,5-7°Ж.
По содержанию кальция и магния бутилированная вода высшей категории официально ничем не лучше воды из-под крана

Перевод единиц и градусов жесткости воды — в 99,99% случаев речь идет о временной жесткости:

Перевод единиц жесткости воды в пересчете по кальцию. Вполне можно пользоваться вне зависимости от реального состава жесткости.

Пример: 1 °Ж = 50,05 ppm
°Ж = 1 мг-экв/л	mmol/L	ppm, mg/L	dGH, °dH	gpg	°e, °Clark	°fH
1 русский °Ж = 1 мг-экв/л это:	1	0,5	50,05	2,804	2,924	3,511	5,005
1 ммоль/л = mmol/L это:	2	1	100.1	5.608	5.847	7.022	10.01
1 американский° ppm_w = mg/L = American degre:	0,01998	0.009991	1	0.05603	0.05842	0.07016	0.1
1 немецкий° dGH, °dH это:	0,3566	0.1783	17.85	1	1.043	1.252	1.785
1 американская популярная ед. gpg это:	0,342	0.171	17.12	0.9591	1	1.201	1.712
1 английский °e, °Clark это:	0,2848	0.1424	14.25	0.7986	0.8327	1	1.425
1 французский °fH это:	0,1998	0.09991	10	0.5603	0.5842	0.7016	1

американские градусы жесткости воды, внимание тут два пункта:
- gpg = Grains per Gallon: 1 гран (0.0648 г) CaCO₃ в 1 американском галлоне (3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО₃ — это не «американский градус», но очень употребляемая в штатах величина жесткости воды.
- американский градус = ppm_w = mg/L = American degre: 1 часть CaCO₃ в 1000000 частей воды 1мг/л CaCO₃
английские градусы жесткости воды = °e = °Clark: 1 гран (0.0648 г) в 1 английском галлоне (4.546) л воды = 14.254 мг/л CaCO₃
французские градусы жесткости воды (°fH or °f) (fh): 1 часть CaCO₃ в 100000 частей воды, или 10 мг/л CaCO₃
немецкие градусы жесткости воды = °dH (deutsche Härte = «немецкая жесткость» может быть °dGH (общая жесткость) или °dKH (для карбонатной жёсткости)): 1 часть оксида кальция – СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния – MgO в 100000 частей воды, что дает 10 мг/л СаО или 7.194 мг/л MgO
русский (РФ) градус жесткости воды °Ж = 1 мг-экв/л: соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его миллимоля на литр, что дает 50,05 мг/л CaCO₃ or 20.04 мг/л Ca2+
ммоль/л = mmol/L: соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 100.09 мг/л CaCO₃ or 40.08 мг/л Ca2+

Методы устранения жесткости воды

Термоумягчение. Основан на кипячении воды, в результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:
- Ca(HCO₃)2 → CaCO₃↓ + CO₂ + H₂O.
- Кипячение устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту.

Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na2CO3 или гашёной извести Ca(OH)2. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Например, добавление гашёной извести приводит к переводу солей кальция в нерастворимый карбонат:
- Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O
Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4, входящий в состав большинства препаратов бытового и промышленного назначения:
- 3Ca(HCO₃)2 + 2Na₃PO4 → Ca₃(PO4)2↓ + 6NaHCO₃
- 3MgSO₄ + 2Na₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂↓ + 3Na₂SO₄
Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому легко отделяются механическим фильтрованием. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.

Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний, железо и марганец). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдаёт ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование.
- При правильно подобранной ионообменной загрузке жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 °Ж, при двухступенчатом — до 0,01 °Ж.
- В промышленности с помощью ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду.

Обратный осмос. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %.
- Различают нанофильтрацию (условный диаметр отверстий мембраны равен единицам нанометров) и пикофильтрацию (условный диаметр отверстий мембраны равен единицам пикометров).
- В качестве недостатков данного метода следует отметить:
  - — необходимость предварительной подготовки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану;
  - — относительно высокая стоимость 1 л получаемой воды (дорогое оборудование, дорогие мембраны);
  - — низкую минерализацию получаемой воды (особенно при пикофильтрации). Вода становится практически дистиллированной.

Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.

Источник

Единицы измерения общей жесткости перевод

Water. Unit of hardness

Дата введения 2014-01-01

Предисловие

Сведения о стандарте

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

5 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 52029-2003

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

1 Область применения

2 Общие положения

где — концентрация щелочноземельного элемента в пробе воды, мг/дм (г/м );

— концентрация щелочноземельного элемента, численно равная 1/2 его моля, выраженная в мг/дм (г/м ).

Источник

Измерение жесткости воды

В других странах принято обозначать жесткость в УСЛОВНЫХ градусах:

Немецкие градусы (dGH)

Французские градусы (fh)

1° = 1 часть CaCO₃ в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO₃ в 1 л воды.

Американские градусы (usH)

Английские градусы (Clark)

1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO₃.

Источник

Градусы жесткости воды: dGH (GH), Clark, fh, usH и другие. Перевод градусов жесткости.

Что показывают градусы жесткости воды и их перевод друг в друга и в мэкв.

«Градусы бывают разные…» Народная мудрость

В настоящее время жесткость воды надо измерять в мэкв, но по традиции в аквариуме жесткость измеряют в градусах, а в разных странах свои собственные градусы жесткости. Эта статья поможет начинающему аквариумисту п ереводить одни градусы в другие и понять зачем они нужны и что же все-таки они означают.

Сразу перейти к таблице перевода одних градусов другие в другие и в мэкв >>>

Жесткость – одна из важнейших характеристик аквариумной воды. Но жесткость бывает общая, временная, постоянная, карбонатная и измеряется она в градусах, которые бывают разными. Хотите заниматься аквариумистикой серьезно? Тогда вам просто необходимо разобраться во всем этом.

Жесткость воды – это совокупность ее свойств, обусловленных присутствием в ней катионов кальция (Ca 2+ ), магния (Mg 2+ ), и отчасти двухвалентного железа (Fe 2+ ) * . Различают постоянную, временную и общую жесткость.

Общая жесткость определяется суммарным содержанием в воде всех указанных выше катионов. Эти ионы оказываются в воде в результате растворения в ней соответствующих солей. О том, как это происходит, и, кроме того, о принятых в науке способах выражения концентраций ионов рассказано в отдельной статье . О содержании в пресной воде растворенных солей (не только кальция и магния, но и других) рассказано в статье » Состав и свойства аквариумной воды «.
Постоянная жесткость не загрязненных промышленными стоками слабоминерализованных поверхностных природных вод характеризует количество растворенных сульфатов , хлоридов и некоторых других солей кальция и магния. То есть в этих водах наряду с катионами Ca 2+ и Mg 2+ имеются анионы SO 4 2- , Cl — и др. При кипячении такой воды концентрации этих катионов и анионов практически не изменяются – отсюда и название «постоянная жесткость».
Временная жесткость (она же карбонатная жесткость) связана с присутствием в воде наряду с катионами Ca 2+ , Mg 2+ и Fe 2+ гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO₃ — ). При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются, образуя очень плохо растворимый карбонат кальция, углекислый газ и воду:

Таким образом, временную жесткость можно устранить путем длительного кипячения, поэтому она и «временная».
С ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCO₃ неустойчивое в воде химическое соединение. В присутствии кислорода конечным продуктом цепочки реакций оказывается Fe(OH)₃, представляющий собой темно-рыжий осадок. Поэтому, чем больше в воде железа, тем сильнее окраска у накипи, которая осаждается на стенках и дне сосуда при кипячении.
Для измерения общей и временной жесткости в магазинах продаются отдельные тесты. Кроме того, на Аквариумке описаны методики определения временной и общей жесткости с помощью вполне доступных реактивов, так что определить жесткость в домашних условиях, даже не имея фирменных тестов, вполне реально. О том, как это сделать читайте статьи » Методы определения общей жесткости » и » Определение временной, или карбонатной жесткости «.

Зачем же используется отдельное понятие «ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ», ведь понятие «МИНЕРАЛИЗАЦИЯ» охватывает присутствие в воде всех солей и вышеозначенных тоже? Разница между этими двумя понятиями есть, причем существенная. К примеру, минерализацию можно поднять, растворив в воде любую соль (другое дело понравится эта соль вашим рыбкам, или нет, подробнее об этом в статье » Состав и свойства аквариумной воды «). Аквариумисты с этой целью чаще всего используют хлорид натрия — NaCl). А вот жесткость, в первую очередь, связана именно с растворенными солями кальция и магния. Вопреки существующему в среде аквариумистов предубеждению, растворение в воде поваренной соли (особенно хорошо очищенной) жесткости не поднимает! Итак, ЖЕСТКОСТЬ И МИНЕРАЛИЗАЦИЯ воды — это взаимосвязанные, но РАЗНЫЕ понятия.
Жесткость – это особые свойства воды, во многом определяющие её потребительские качества и потому имеющие важное хозяйственное значение. Жесткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях и пр., чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики. Жесткая вода мало пригодна для стирки. Мало того, что накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя… впрочем, пересказывать телевизионную рекламу не буду – и так уже всех достала, она еще и моющие свойства мыла ухудшает. Катионы Ca 2+ и Mg 2+ реагируют с жирными кислотами мыла, образуя малорастворимые соли, которые создают пленки и осадки, в итоге снижая качество стирки и повышая расход моющего средства. Говоря проще, жесткая вода плохо мылится. Это только теперь, благодаря огромным успехам человечества в области химии, созданы хорошие шампуни, которые могут мылиться в любой воде. А в староглиняные времена в местностях с жесткой водой красавицы, желающие иметь мягкие и шелковистые волосы, для того, чтобы помыть голову, вынуждены были собирать дождевую воду – она мягкая. Неспроста Петр I, требовавший, чтобы на ассамблеи люди приходили в приличном виде, и не терпевший грязных бород, вынужден был построить новую столицу на реке Неве. Здесь вода очень мягкая, прекрасно мылится и можно мыться и бриться всласть! В общем, жесткость понятие скорее техническое и гигиеническое. Люди в разных странах очень давно пришли к необходимости её нормировать, ибо высокая жесткость – это плохо: и трубы забиваются, и постирать толком невозможно. Но стали это делать в каждой стране по-своему, кто как, исходя из традиционных единиц измерения и способов определения ионов кальция и магния, ведь единых стандартизированных международных единиц тогда не было.
Известно, что нет ничего хуже вредных привычек – избавиться от них очень трудно! В аквариумной литературе (хотя жесткость по сути своей понятие не из области аквариумистики!) разных стран жесткость до сих пор измеряют в градусах, причем в каждой стране в своих собственных, отличных от всех остальных. Идентичны только русские и немецкие градусы жесткости, правда, давным-давно отменные в обеих этих странах, но упорно существующие в аквариумных книжках.
В России, начиная с 1952 года, жесткость воды для технических и гигиенических нужд выражается в миллиэквивалентах, содержащихся в 1 л воды (мэкв, или мг-экв/л). До этого времени жесткость определяли в немецких градусах, в других странах принято обозначать жесткость в УСЛОВНЫХ градусах:

НЕМЕЦКИЕ ГРАДУСЫ (dGH):

1° = 1часть оксида кальция – СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния – MgO в 100000 частей воды, или 10 мг СаО в 1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды. dGH (dH) и dKH в настоящее время наиболее часто употребляется в аквариумистике как единица измерения жесткости, причем обозначение dGH – относится к общей жесткости, dKH – к карбонатной;

ФРАНЦУЗСКИЕ ГРАДУСЫ (fh):
1° = 1 часть CaCO ₃ в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO ₃ в 1 л воды;

АМЕРИКАНСКИЕ ГРАДУСЫ (usH):

1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO ₃ в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО ₃ . Однако есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO ₃ в 1000000 частей воды (в англоязычной литературе выражение концентрации, как 1 часть на 1 000 000 частей называют ppm — part per million (одна часть на миллион), и часто используют. На практике оно идентично 1мг/л) . Таким образом этот 1 американский градус = 1мг CaCO ₃ в 1 л воды. Именно эта величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие; (случай странный, ибо люди сведующие в штатовской жизни, такие как например автор известного аквариумного сайта Миклуха (которого я специально об этом спрашивал, а он любезно мне ответил, за что БОЛЬШОЕ СПАСИБО) утверждают, что в США используется именно первый из упомянутых американских градусов) .

АНГЛИЙСКИЕ ГРАДУСЫ (Clark):
1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO₃* .*

Чувствуете как все не просто?! Поэтому приведу таблицу, позволяющую сравнивать и переводить одни градусы жесткости в другие:

Таблица 1
Наименование единиц	Мг-экв/л	Градус жесткости
Наименование единиц	Мг-экв/л	немецкий	французский	американский	английский
1 мг-экв/л	1	2.804	5.005	50.045	3.511
1 немецкий градус dH	0.3566	1	1.785	17.847	1.253
1 французский градус	0.1998	0.560	1	10,000	0.702
1 американский градус	0.0200	0.056	0.100	1	0.070
1 английский градус	0.2848	0.799	1.426	14.253	1

Как пользоваться этой таблицей? Допустим, что из лаборатории вы получили результаты анализа аквариумной воды: «Общая жесткость» = 3.25 мг-экв/л. Вам надо перевести эту величину в немецкие градусы. В ячейке, соответствующей пересечению строки мг-экв/л и столбца немецких градусов находим коэффициент, он же множитель, равный 2.804. Теперь надо умножить 3.25 на 2.804. Произведение этих чисел и будет жесткостью в немецких градусах (dHG). Жесткость вашей воды в dGH=9.110. То есть, сравнительно с мг-экв/л, немецкие градусы – более мелкие единицы измерения. Если же вы счастливый обладатель американского теста, и он выдал результат, к примеру, 14 американских градусов (usH), а вам нужны все те же немецкие, то ответ в dGH будет: 14×0.056=0.780. Но это только в том случае, если мы считаем что американский градус равен 1 мг CaCO₃ в 1 л воды (так пишут во всей русскоязычной литературе), сами же американцы считают, что их градус жесткости в 17.12 раз больше (см. выше), соответственно, и результат измерения в dGH будет равен 13.35. То есть эти американские градусы довольно близки к немецким.

Пользование разными единицами измерения жесткости без их пересчета (ведь все же они градусы, можно не «заостриться» на том какие они) может привести к существенному искажению данных. Так 14 американских градусов – это всего лишь 0.78 немецких. Поэтому читая сообщения американского коллеги-рыбовода, о том, что его рыбки отнерестились при 14° град. жесткости, не думайте, что им подходит для нереста жесткая вода, эта вода на самом деле очень мягкая. Забавно, что если имелись в виду другие американские градусы, то ошибка будет небольшой, так что и в самом деле, можно не заостряться. В общем, первое что надо сделать – это выяснить в каких единицах представлены результаты.
Как пример путаницы другого рода, связанной с пересчетом содержания кальция в молекулах CaO и CaCO₃, приведу фрагмент из очень популярной ныне книги: **

Единицы жесткости воды, выраженные в миллионных долях (ppm) растворенных солей кальция I)

1 английский градус (Clark)
1 немецкий градус (dH) II)
1 американский градус
1 французский градус (fh)

=14.3 ppm
=17.9 ppm
=17.1 ppm
=10.0 ppm

1 ppm = 1 миллиграмм на литр

I)	Английские, французские и американские градусы жесткости выражают содержание карбоната кальция (СаСО ₃ ), в то время как немецкие градусы показывают содержание окиси кальция (СаО).
II)	Номинально обозначение «dH» применяется только к немецким градусам жесткости, однако в последние годы оно стало применяться универсально.

Что здесь не так? С Кларком все в порядке – величина 14.3 ppm по сути та же, что приводилась нами ранее на этой страничке, только округленная. А вот 1 немецкий градус какой-то странный: мы знаем, что он равен 10 мг СаО в 1 литре. Авторы книги тоже утверждают, что немецкие градусы показывают содержание СаО, но откуда тогда они взяли цифру 17.9 ppm? Нельзя сказать что эта цифра взята с «потолка», то есть случайная, нет: позанимавшись немного арифметикой я установил, что она соответствует такому количеству СаСО₃, какое содержит столько же Са, сколько его в 10 мг СаО! То есть выражает эквивалентное по кальцию количество СаСО₃. А сколько же Са в СаО? Посчитаем: молекула СаО имеет массу, выраженную в а.е.м. равную 40.08+16=56.08 (сумма атомных масс кальция и кислорода). Каков вклад кальция в эту массу мы знаем, поэтому можно составить такую пропорцию:

40.08	—	56.08
Х	—	10

Откуда Х=7.15, таким образом в 1° dGH содержится 7,15 мг кальция .
Теперь определим массу молекулы СаСО₃: 40.08+12+3×16(сумма масс кальция, углерода и трех кислородов) = 100.09. Вклад массы кальция составляет 40.08, поэтому можно составить еще одну пропорцию:

40.08	—	100.08
7.15	—	Y

Здесь Y – это та масса СаСО₃ (в мг), в которой кальция содержится 7.15 мг. Y=17.85 (округленно, те самые 17.9). То есть, вопреки сделанному ими самими примечанию, авторы книги представили 1 немецкий градус (10 мг/л СаО) в пересчете на эквивалентное (равноценное) по кальцию количество СаСО₃. Совершили ли они в конечном счете ошибку? Конечно! Ведь они указали что эти 17.9 мг/л относятся к СаО. Сколько же в таком случае было бы здесь кальция?

40.08	—	56.08
Х	—	17.9

Х=12.8 мг. Такое количество кальция к немецкому градусу жесткости не имеет никакого отношения! Как видно из приведенного примера главный недостаток градусов, как единиц измерения жесткости, в том, что они показывают содержание кальция и магния не НЕПОСРЕДСТВЕННО, а в ПЕРЕСЧЕТЕ на окись или на карбонатную соль. Как уже упоминалось раньше – это УСЛОВНЫЕ единицы. На самом деле окись кальция (СаО) в воде существовать не может *** . А СаСО₃ – мало растворимое в воде вещество: в стандартных условиях при давлении 1 атм. и температуре 25°С растворяется лишь 6.7 мг/л, что может поднять ее жесткость лишь до 0.24 мг-экв/л, или dGH=0.670. Выходит так, что если аквариумист, горя желанием узнать, сколько же в воде его аквариума присутствует ионов кальция и магния, сделает тест (все покупные тесты измеряют жесткость в градусах), то узнает он вовсе не это, а то сколько там БЫЛО БЫ СаО или СаСО₃, если бы массу действительно присутствующих в воде ионов кальция и магния (Ca 2+ и Mg 2+ ) пересчитать на эквивалентное количество этих веществ, которых на самом деле в воде нет!
Приведу еще одну табличку, которая показывает сколько же мг/л ионов кальция и магния (тех, которые на самом деле в воде есть, но не виде условных веществ, а в виде реально растворенных ионов) соответствуют различным единицам (градусам) измерения жесткости.

Таблица 2
Единица измерения жесткости	Содержание какого вещества отражают	Численное значение 1 единицы		Эквивалентная масса ионов, реально существующих в воде
Единица измерения жесткости	Содержание какого вещества отражают	Для кальция	Для магния	Са 2+	Мg 2+
Мг-экв/л	Са 2+ и Мg 2+	1 мг-экв/л	1 мг-экв/л	20.04	12.15
Немецкий градус dGH	CaO и MgO	10 мг/л СаО	7.19 мг/л MgO	7.15 мг/л	4.34 мг/л
Французский градус fh	CaCO ₃	10 мг/л CaCO ₃	8.425 мг/л MgCO ₃	4.005	2.429
Американский градус usH	CaCO ₃	1 мг/л CaCO ₃	0.8425 мг/л MgCO ₃	0.4005	0.2429
Английский градус (Clark)	CaCO ₃	14.254 мг/л CaCO ₃	12.008 мг/л MgCO ₃	5.708	3.463

В доступной мне литературе в отношении французских, американских и английских градусов я не встретил упоминаний об эквивалентных для этих градусов количествах MgCO₃. С другой стороны, без магния-то как?! Поэтому я, по аналогии с немецкими градусами, сделал пересчеты с массы СаСО₃ на эквивалентные количества MgCO₃ и привел в таблице все соответствующие магниевой жесткости величины.

В общем, очень неудобные единицы измерения эти градусы. От того с ними и вечная путаница. Особенно «обнадеживающе» выглядит второе примечание из приведенного выше фрагмента книги (помеченное II) ), из него следует, что теперь далеко не всегда понятно, какие именно градусы обозначает значок dH, а значит путаница будет расти. И она растёт. Авторы книг по аквариумистике из разных стран ссылаются друг на друга, используя переводы. А некоторые переводчики и редакторы не слишком вникают в суть вопроса. И ведь есть ещё простые типографские опечатки, которые кочуют из издания в издание. Так что подчас не понятно о каких именно градусах на самом деле идёт речь, и те ли это градусы, которые имел в виду автор. В качестве примера приведу табличку из широко известной книги Г. Майланда **** (стр.52).

Таблица 3
Нем. °dH	Англ. °eH	Франц. °fH	Америк. °usH	СНГ °suH
1 нем. градус	1.00	1.25	1.78	17.8	7.15
1 англ. градус	0.798	1.00	1.43	14,3	5.70
1 франц. градус	0.560	0.702	1.00	10.0	4.0
1 америк. градус III)	0.056	0.070	0.10	1.0	0.40
1 рус.градус	0.14	0.111	0.078	0.0078	1.00
III) Данные в ppm (parts per million) при условии, что масса 1 литра воды равна 1 кг.

Я скопировал эту табличку полностью. В принципе это та же самая таблица, что и приведенная выше таблица 1, только менее точная. В ней почти все правильно, за исключением данных относящихся к неким «Русским градусам» (suH). Судя по крайнему правому столбцу таблицы, они равны 1 мг/л Ca 2+ и тогда весь этот столбец правильный. Множитель 0.14 в нижней строчке тоже правильный. Это легко проверить: мы знаем (табл. 2), что 1° dGH равноценен 7.15 мг Ca 2+ на литр. Если 1° suH действительно равен 0.14 dGH, то в 1° suH кальция содержится 7.15×0.14=1 мг/л. Все сошлось, и значит – все это верно. Но тогда последующие цифры в этой строке никакого разумного объяснения не имеют. Перемножение соответствующих градусам жесткости эквивалентных масс кальция на приведенные коэффициенты 1 мг не дает. Я прикидывал и так и этак, что хотел показать автор, или в чем он ошибся – догадаться не сумел (если вы догадаетесь – напишите пожалуйста). Короче говоря, даже если «Русские градусы» равные 1 мг/л кальция есть, то пользоваться этой таблицей для их перевода в другие единицы все равно нельзя!

В серьёзной науке и технике принято использовать единицы измерения, общие для всех вне зависимости от «страны измерения». Просто для того, чтобы лучше понимать друг друга.
Выражение жесткости в миллиграмм эквивалентах на литр воды (мг-экв/л, иногда пишут еще миллиэквивалент) куда удобнее, чем градусы.
Завершая этот материал, упомяну о парадоксальных результатах, которые можно получить измеряя временную (карбонатную) и общую жесткость. А именно: временная жесткость может оказаться больше общей. Тесты можно переделать заново несколько раз, но «странный результат» будет упорно воспроизводиться – значит дело не в случайной ошибке тестирования. О возможности получения таких результатов упоминает в своей книге и Г.Майланд ***** , но вразумительного объяснения не дает (правда может быть это просто перевод книги невразумительный). А между тем этот ларчик открывается очень просто. О том как – можно прочитать в статье про временную жесткость .

Автор отнюдь не всезнайка, и хотя потратил кучу времени, чтобы разобраться во всех этих градусах, вполне мог где-то допустить ошибки. Если Вы их заметили, пожалуйста напишите нам. Замечания и пожелания будут приняты с благодарностью.

* О.С.Зайцев, «Исследовательский практикум по общей химии», М., издательство МГУ, 1994 г.
Назад к тексту

** М.Бейли, П.Бергесс, «Золотая книга акариумиста», Москва, «Аквариум», 2002 г. (страница 116).
Назад к тексту

*** CaO – негашеная, или жженая известь реагирует с водой с образованием большого количества теплоты: CaO + H ₂ O = Ca(OH) ₂ + 65 кДж. Этот процесс называется гашением извести, а образующийся продукт называется гашеной известью. Ca(OH) ₂ мало растворим в воде. В 1 л растворяется при 20°С всего около 1.56 г. Насыщенный раствор гидроксида кальция называется известковой водой и имеет щелочную реакцию. На воздухе известковая вода быстро становится мутной вследствие поглощения ею диоксида углерода (СО ₂ ) и образования нерастворимого карбоната кальция.
Назад к тексту

**** Г.Й.Майланд «Аквариум и его обитатели», БММ АО, Москва 1998 г.
Назад к тексту

Источник

Единицы измерения общей жесткости перевод

Единицы измерения общей жесткости перевод

Предисловие

1 Область применения

2 Общие положения

Измерение жесткости воды

Немецкие градусы (dGH)

Французские градусы (fh)

Американские градусы (usH)

Английские градусы (Clark)

Калькулятор жесткости воды

Нормы жесткости воды — в 99,99% случаев речь идет о временной жесткости, данные ВСТ:

Сравнение принятных норм жесткости воды в РФ и Европе (Германии), данные Эколайн:

<img src="https://www.dpva.ru/netcat_files/Image/GuideEngConcepts/WaterHardness/HardnessOwv/comparrison.jpg"/>

Жесткость воды в некоторых городах мира — данные МВК — неизвестной достоверности 🙂

Нормативные требования и рекомендации

Перевод единиц и градусов жесткости воды — в 99,99% случаев речь идет о временной жесткости:

Методы устранения жесткости воды

Единицы измерения общей жесткости перевод

Предисловие

1 Область применения

2 Общие положения

Измерение жесткости воды

Немецкие градусы (dGH)

Французские градусы (fh)

Американские градусы (usH)

Английские градусы (Clark)

Градусы жесткости воды: dGH (GH), Clark, fh, usH и другие. Перевод градусов жесткости.

Что показывают градусы жесткости воды и их перевод друг в друга и в мэкв.

Сразу перейти к таблице перевода одних градусов другие в другие и в мэкв >>>

НЕМЕЦКИЕ ГРАДУСЫ (dGH):

ФРАНЦУЗСКИЕ ГРАДУСЫ (fh):

АМЕРИКАНСКИЕ ГРАДУСЫ (usH):

АНГЛИЙСКИЕ ГРАДУСЫ (Clark):