რა განსხვავებაა მყარ და რბილ წყალს შორის?

ზოგჯერ წყალი შეიძლება აღწერილი იყოს როგორც მყარი და რბილი წყალი. განსხვავება ეყრდნობა წყალში გახსნილი მინერალების რაოდენობას. მყარი წყალი შეიცავს დიდი რაოდენობით მინერალებს, ხოლო რბილი წყალი ნაკლებად შეიცავს.

წყალი აგროვებს გახსნილ მყარ ნივთიერებებს ქანებში და სხვა სუბსტრატებში, როგორიცაა კირქვა, თაბაშირი ან დოლომიტი. კალციუმი და მაგნიუმი განსაკუთრებით იხსნება წყალში და თუ ეს ბუნებრივი მინერალები გეოგრაფიულ არეალშია, წყლის წყაროს მიმდებარე მოსახლეობას ექნება მყარი წყალი.

შეერთებულ შტატებში აღმოსავლეთ სანაპიროს ზოგადად აქვს რბილი წყალი, ხოლო სამხრეთ-დასავლეთში მკაცრი წყალი. წვიმის წყალი, რადგან ის ნიადაგის ისეთი ნივთიერებებით არ არის გაჟღენთილი, როგორც მიწისქვეშა წყალი, ითვლება რბილად.

ხისტი და რბილი წყლის მახასიათებლები განისაზღვრება წყლის მინერალების რაოდენობით, იზომება მილიგრამებში ლიტრზე ან მარცვლებში გალონში. სიხისტე ასევე დამოკიდებულია წყლის pH და ტემპერატურაზე.

ამერიკის ეროვნული სტანდარტების თანახმად, რბილ წყალს შეიცავს 17.1 მგ / ლ-ზე ნაკლები; ამასთან, წყლის სიხისტის მიახლოებისთვის შესაძლებელია შემდეგი დონის გამოყენება:

• რბილი: 0 - 60 მგ / ლ

• ზომიერად მძიმე: 61

  - 120 მგ / ლ * მყარი: 121

  - 180 მგ / ლ * ძალიან მძიმე: 181 მგ / ლ და ზემოთ

წყლის სიმკვრივის საერთო ხელშემწყობია კალციუმი, Ca და მაგნიუმი, მგ. ორივე ელემენტი წარმოადგენს ტუტე მიწის მეტალებს, რომლებიც პერიოდულ ცხრილში მე -2 ჯგუფშია. მე -2 ჯგუფის სვეტის ელემენტებს აქვთ 2+ მუხტი და კარგავენ ორ ელექტრონს კატიონების წარმოსაქმნელად, მაგალითად Ca²⁺ და მგ²⁺. ეს კათიონები ადვილად იხსნება წყალში.

Კალციუმის კარბონატი, CaCO₃ არის საერთო ნივთიერება ქანების წარმოქმნისას, განსაკუთრებით კირქვის, ნალექიანი ქანების და დოლომიტების ტიპი, CaMg (CO₃)₂, ასევე ნალექიანი კლდე. კალციუმის კარბონატი ასევე გვხვდება ზღვის ორგანიზმებისა და კვერცხის გარსებში.

როდესაც წვიმის წყალი გახსნილი ნახშირორჟანგით, CO₂, ფილტრავს კალციუმის კარბონატს, კალციუმის იონები იხსნება წყალში. შემდეგი ქიმიური განტოლება აღწერს ამ პროცესს:

CaCO_{3 (s)} + თ₂0_(ლ) + CO_{2 (aq)} → კა²⁺_(aq) + 2HCO₃^-

სადაც არის კალციუმის კარბონატი, CaCO₃, ქმნის Ca- ს²⁺ და ბიკარბონატი, HCO₃^-, წყლის და ნახშირორჟანგის თანდასწრებით.

მყარი წყლის თვისებები აღწერილია, როგორც დროებითი და მუდმივი. დროებითი მყარი წყალი შეიცავს ბიკარბონატს, HCO₃^-. მუდმივი მყარი წყალი შეიცავს ბიკარბონატის იონებს სხვა იონებთან, როგორიცაა სულფატი, SO₄^2-. დუღილის შედეგად არ ჩნდება მუდმივი გამკვრივებადი სახეობები და ნატრიუმის კარბონატი Na₂კომპანია₃, უნდა დაემატოს.

როდესაც მყარი წყალი თბება, ხშირად ტოვებს დაფარვას ქოთნებზე ან კონტეინერებზე. გაითვალისწინეთ, რომ ამ ნალექის განტოლება საპირისპიროა Ca– სთვის²⁺ იონები, რომლებიც იხსნება წყალხსნარში:

კა²⁺_(aq) + 2HCO₃^-_(aq) → CaCO_{3 (s)} + თ₂0 _(ლ) + CO_{2 (aq)}

კალციუმის კარბონატის ნალექი, CaCO₃, მასშტაბს უწოდებენ. გაწმენდის იმედგაცრუება არ იწვევს ჯანმრთელობას.

ნალექი შეიძლება დროთა განმავლობაში აშენდეს; ამასთან, ამან შეიძლება გავლენა მოახდინოს საყოფაცხოვრებო ტექნიკის ცხოვრებაზე, როგორიცაა ჭურჭლის სარეცხი მანქანები და სარეცხი მანქანები და ნებისმიერი სანტექნიკა მილები. დაგროვება ახდენს სივრცის შეკუმშვას, სადაც წყალს შეუძლია შემოვა და საჭიროა მოწყობილობებისა და მილების შეცვლა.

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, მყარი წყალი შეიცავს გახსნილ მინერალებს, რომლებმაც შეიძლება პრობლემები შეუქმნან მომხმარებლებს სანტექნიკაში და მოწყობილობებში ნალექების დატოვებით. მყარი წყალი ასევე ხელს უშლის მრავალი საყოფაცხოვრებო საწმენდი საშუალების ეფექტურობას.

Ca²⁺ და მგ²⁺ იონები ერევა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების თვისებებს საპონი ზედაპირული ნივთიერება ამცირებს წყლის ზედაპირულ დაძაბულობას, რაც საშუალებას აძლევს მას შეინარჩუნოს კონტაქტი მყარ ზედაპირთან, მაგალითად ტანსაცმელთან ან აბაზანის ნიჟარასთან. იონები ერევა ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების პროცესში და ამისათვის ხშირად საჭიროა დამატებითი სამრეცხაო ან დასუფთავების საშუალება, დავალების შესასრულებლად.

მყარი წყლის მინერალები ასევე კომბინირდება საპნით და ქმნის წებოვან ან მგრძნობიარე ფილმს ჭურჭელზე და აბაზანებში, საშხაპეებსა და ნიჟარებში. ამ ფილმს ასევე შეუძლია შეიმოსოს ტანსაცმელი, კანი და თმა, რაც ტანსაცმელს ეტყობა დინჯი, იწვევს მშრალი ან გაღიზიანებული კანის ან თმის მოსაწყენი და უმართავი.

მყარ წყალს დამატებით აქვს ჯანმრთელობის სარგებელი. კალციუმი და მაგნიუმი მნიშვნელოვანი მინერალებია, რომელსაც სხეული სჭირდება ძვლებისა და კუნთების ზრდისა და ფუნქციონირებისთვის. ეს მინერალები ასევე არეგულირებენ არტერიულ წნევას და ფერმენტების მოქმედებას. მყარი წყლის მოხმარება შეიძლება იყოს ამ მინერალების წყარო.

რბილ წყალს არ აქვს მინერალური დანალექების უარყოფითი გავლენა საყოფაცხოვრებო ტექნიკასა და სანტექნიკურ მილზე. მას არ გააჩნია მყარი წყლის მინერალური გემო და არ ტოვებს ნარჩენებს კანზე, ჭურჭლებზე ან სხვა ზედაპირებზე.

საყოფაცხოვრებო წყლის დარბილება მუშაობს იონების გაცვლით. როდესაც მყარი წყალი გადის იონგენატორში, იგი მიედინება პოლიმერული (პლასტმასის) მძივების ფენებით, რომლებიც კოვალენტურად არის მიერთებული ანიონის ჯგუფებში, როგორიცაა:

• –COO^-
  
• ნატრიუმი
  
• ნა⁺
  
• ან კალიუმი
  
• კ⁺ კატიონები

წყლის ამ მძივების გვერდით გავლისას, კალციუმის და მაგნიუმის იონები გადაადგილებენ ნატრიუმის ან კალიუმის იონებს.

წყლის დარბილების სარგებელი არის სუფთა სამრეცხაო, უფრო ხანგრძლივად საყოფაცხოვრებო ტექნიკა და წებოვანი საპნის დაგროვება. მომხმარებლები ნაკლებად იყენებენ სამრეცხაო და სხვა სახის საწმენდები და სარეცხი საშუალებები. ტანსაცმელი უფრო კაშკაშაა და ნიჟარები, აბაზანები და საშხაპეები ნაკლებ გაწმენდას მოითხოვს.

წყლის ტექნიკა, როგორიცაა ქვაბები, წყლის გამაცხელებლები და ჭურჭლის სარეცხი მანქანები, ჩვეულებრივ, უფრო ეფექტურად მუშაობენ და ნაკლებ საჭიროებენ მოვლას, რადგან რბილი წყალი არ იწვევს მასშტაბის დაგროვებას მილებში და სანტექნიკურ მოწყობილობებში. რბილი წყლის მომხმარებლები ხშირად აცხადებენ, რომ თმა და კანი ნაკლებად მშრალი და ქერცლიანია.

წყლის დარბილების უარყოფითი მხარეებია წყლის დამარბილებელი სისტემის შენარჩუნებაში მაღალი ღირებულება და ძალისხმევა. წყლის დარბილება და მისი დაყენება შეიძლება ათასობით ამერიკული დოლარი დაჯდეს და წყლის დარბილების მარილი რეგულარულად უნდა დაემატოს.

წყლის დამარბილებლები რეგენერაციის პროცესში წყლის ინტენსიური ხასიათისაა და დღეში 25 ლიტრ წყალს იყენებენ. წყლის დარბილების მარილიანმა ხსნარამ შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს გარემოზე. ეს წყალი, ნატრიუმის მაღალი შემცველობით, არ არის რეკომენდებული მცენარეების, გაზონების ან ბაღების მორწყვისთვის.

ჯანსაღ, დარბილებულ წყალს შეიცავს მეტი ნატრიუმი ვიდრე მყარი წყალი, და ეს შეიძლება პრობლემური იყოს იმ ადამიანებისთვის, რომლებმაც უნდა შეზღუდეთ დიეტური მარილის მიღება. იმის გამო, რომ კალციუმისა და მაგნიუმის დიდი ნაწილი ამოღებულია, რბილი წყალი არ წარმოადგენს კვების რაციონში ამ მინერალების წყაროს.