Умягчители воды польза и вред
Умягчать или не умягчать? Полезна или вредна умягченная вода? О ней ходит много легенд – от безобидных до тех, которые могут нанести реальный вред. Разбираемся, где правда, а где – вымысел.
Миф № 1: в жесткой воде на самом деле нет ничего вредного. Налет, который образуется на стенках бытовых приборов, ликвидируется специальными средствами, а для человека он неопасен. Умягчать воду не надо.
На самом деле: вода – это природный растворитель. Состав растворенных в ней веществ зависит от ее происхождения. Однако в воде присутствуют обязательные элементы, среди которых соли магния и кальция. По-другому их называют «соли жесткости», так как именно они отвечают за это свойство воды. Чем этих элементов больше, тем вода жестче.
В России, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03, жесткость питьевой воды измеряется в градусах. Один градус жесткости соответствует содержанию в одном кубическом дециметре воды 20,04 мг кальция и 12,15 мг магния. По санитарным нормам жесткость не должна превышать 7 °Ж, то есть содержать не более 140,28 мг кальция и 85,05 мг магния. Однако в ряде регионов нашей страны этот показатель больше 10 °Ж. Именно из-за повышенной жесткости воды образуется накипь в чайниках, стиральных машинах, отопительных котлах. Выпадая на теплообменных поверхностях в виде осадка, соли жесткости создают дополнительное термическое сопротивление – это приводит к увеличению потребления электроэнергии бытовыми приборами на 10 %, локальному перегреву их нагревательных элементов с последующим выходом из строя. Техника ломается, не прослужив положенного срока.
В жесткой воде хуже пенятся порошки, мыла, шампуни: исследования показывают, что расходы на моющие и чистящие средства при ее использовании увеличиваются на 60 %. Такая вода оставляет пятна на поверхностях, и сколько их ни смывай – они появляются снова и снова. В жесткой воде, используемой семьей из четырех человек в течение года, может содержаться до 70 кг накипи.
«Вода считается питьевой при жесткости не более 7 мг-экв/л, – поясняет Вера Кузик, инженер 2-й категории Института химии и химической технологии СО РАН. – Но выпадение солей жесткости на поверхностях нагрева достаточно активно происходит уже при содержании 3 мг-экв/л. Поэтому комфортный показатель и для человека, и для техники лежит в диапазоне от 1 до 3 мг-экв/л».
Вывод: жесткая вода оказывает негативное влияние на бытовые приборы и уровень комфорта человека, поэтому лучше ее умягчать.
Миф № 2: в умягченной воде отсутствуют кальций и магний. Поэтому ее употребление может привести к дисфункции костной и сердечно-сосудистой систем.
На самом деле: суточной нормой потребления магния для мужчин считается 300 г, для женщин – 270. Что касается кальция, то его суточная норма для детей составляет 1200 мг, для взрослых – 1000 мг, для беременных и кормящих женщин – 1500-2000 мг. Российские нормы ограничивают содержание магния в воде порогом 50 мг/л, по кальцию норматив не установлен. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает пригодной для питья воду, в которой кальция 20-80 мг/л, магния – 10-30 мг/л.
Простой расчет показывает, что даже при условии максимальных значений в одном литре воды содержится от 2 до 8 % суточной нормы кальция. Магния – в лучшем случае 10 %. Таким образом, для получения суточной нормы этих элементов нужно выпивать от 10 до 30 л воды в сутки, чтобы обеспечить организм магнием, и от 12,5 до 80 л – для обеспечения кальцием. Очевидно, что это невозможно. Следовательно, питьевая вода не является для человека источником кальция и магния. Получать эти элементы необходимо с пищей: в 100 г кедровых орехов содержится 63 % суточной потребности человеческого организма в магнии. Основными источниками кальция являются молочные продукты, сыр, зеленые овощи. Например, 100 г голландского сыра обеспечат организм суточной нормой этого микроэлемента.
Кстати, специалисты отмечают, что для здорового человека дефицит магния – это необычное явление. Он развивается только вследствие приема определенных лекарств или чрезмерного употребления алкоголя.
Вывод: вода не является основным источником кальция и магния для организма, следовательно, по этому критерию нельзя судить, вредная она или полезная.
Миф № 3: в умягченной воде очень много натрия. А он входит в состав соли, которая является вредной и приводит к образованию камней в почках. Следовательно, чем меньше натрия в организме, тем лучше.
На самом деле: натрий – один из ключевых элементов, играющих главную роль в поддержании нормального клеточного водно-солевого баланса и регулировании объема жидкости в организме. Он необходим для работы почек, нервной и пищеварительной систем, регуляции тонуса сосудов и мышечного сокращения. Без натрия невозможна транспортировка аминокислот и глюкозы в клетки. Дефицит этого элемента приводит к гипертонии, тахикардии, мышечной слабости, проблемам с нервной системой.
Даже придерживаясь бессолевой диеты, натрий необходимо вводить в организм с продуктами, например с морковью, помидорами, сельдереем, бобовыми, а также с водой. Рекомендованная средняя суточная норма соли для взрослого человека – 15 г. В это количество уже входит хлористый натрий, который содержится в продуктах и воде. «Если в доме используется современная станция умягчения воды, можно абсолютно точно рассчитать, сколько натрия будет поступать в организм с жидкостью, – говорит Игорь Клыковский, инженер по развитию направления Vitoset компании Viessmann. – Например, выпивая полтора литра воды, умягченной с помощью станции Aquahome на один немецкий градус (он равен 2,8 российского градуса), человек потребляет 172,2 мг натрия. Это 0,435 г в эквиваленте поваренной соли, то есть менее 0,5 % суточной нормы».
Вывод: умягченная вода не нарушает солевой баланс в организме, ее можно пить даже тем, кто придерживается бессолевой диеты.
Миф № 4: человек на 80 % состоит из воды, а значит, основную массу полезных веществ он усваивает из нее же. А в умягченной питьевой воде нет никаких микроэлементов и минералов. Соответственно, у того, кто пьет ее, образуется невосполнимый дефицит.
На самом деле: не стоит путать умягченную воду с дистиллированной. «Ничего нет» во второй, а умягченная вода в основном сохраняет химический состав.
Кроме того, значительную долю полезных макро- и микроэлементов человек получает не с водой, а с пищей. По данным ВОЗ, с водой в человеческий организм поступает только 6-8 % необходимой суточной нормы. Таким образом, например, чтобы получить суточную норму железа, которое «отвечает» за обогащение крови кислородом и предотвращает анемию, нужно выпить больше 33 литров воды, в которой содержится предельно допустимая концентрация этого элемента.
Вывод: чтобы поддерживать баланс необходимых витаминов, микро- и макроэлементов в организме, необходимо сбалансированно питаться. Если в организме не хватает какого-либо элемента, следует употреблять определенные продукты. Например, для повышения уровня железа специалисты рекомендуют включать в рацион злаки, говядину, устрицы, белые бобы, нут, фасоль, чечевицу и шпинат.
Миф № 5: станции водоподготовки умягчают воду с помощью химических средств, поэтому ее нельзя пить.
На самом деле: «Вода – это изначально “химия”, она состоит из химических элементов, количество отдельных можно регулировать, и это происходит повсеместно. И водопроводную воду, и даже техническую, которая используется для централизованной системы отопления, всегда смягчают перед тем, как подать потребителям, – рассказывает Инесса Шульгина, начальник смены химического цеха Красноярской ТЭЦ-1. – Но состав воды в каждом регионе разный, и достаточно часто водопроводная вода из крана все равно оказывается слишком жесткой и не соответствует нормам».
Устанавливаемые в таком случае бытовые системы умягчения воды приводят ее к нормативным показателям достаточно простым способом – с помощью абсолютно безвредной реакции замещения: ионы кальция и магния «заменяются» на ионы натрия.
«Процессы регулируются автоматически, с помощью контроллера, – поясняет Игорь Клыковский, Viessmann. – Современные станции водоподготовки применяют в работе оптимальное количество соли и воды, которое необходимо для регенерации. Это высокотехнологичные устройства. Например, станция Aquahome использует особенный, запатентованный протокол контроллера, который позволяет установке работать до полного истощения емкости и смолы, повышая ее экономическую эффективность. Протокол регенерации Aquahome настроен таким образом, чтобы минимизировать потребление соли и воды, а также возможность образования солевых мостиков».
В обслуживании современные станции водоподготовки достаточно просты: раз в неделю необходимо заглядывать внутрь корпуса, чтобы убедиться в отсутствии солевых мостиков (при необходимости следует уничтожать их), и периодически добавлять соль. Для технического обслуживания раз в год рекомендуется вызывать специалиста.
Вывод: современные станции водоподготовки обрабатывают воду безопасным для здоровья и эффективным методом.
Сегодня интернет пестрит нелепыми псевдонаучными мифами об умягченной воде. Но при детальном рассмотрении они оказываются не более чем страшными сказками, которые легко и аргументированно опровергаются специалистами.
Информация: пресс-служба компании ООО «Виссманн»
11 сентября 2019 г.
Источник
Что такое жесткая вода и как ее смягчают в промышленных масштабах, почему контуры капель отмывать сложнее, чем середину, вредна ли жесткая вода для здоровья, какую роль в неприятностях из-за жесткой воды играет мыло и с какой водой получается самый вкусный кофе, читайте в материале Indicator.Ru.
Жесткой водой называют воду с большим содержанием растворенных солей. Из-за нее образуется накипь на чайнике и налет («мыльный камень») на сантехнике, в ней хуже пенятся мыло, порошок или шампунь. Некоторые люди жалуются, что от такой воды их кожа становится сухой и раздраженной, другие начинают страдать от перхоти. Рассказываем, как и почему это происходит и вредно ли пить жесткую воду.
Что такое жесткость воды и откуда она берется
В той воде, которую мы пьем или которой моемся, содержится не только водород и кислород. В зависимости от происхождения в ней растворены самые разные химические вещества. Чаще всего среди них встречаются соли магния и кальция, даже в процентном соотношении их больше, чем всех остальных. Собственно, тот показатель, который мы называем жесткостью, обычно выражается в милиграммах карбоната кальция (CaСО3) на литр воды. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), вода с содержанием карбоната кальция ниже 60 мг/л считается мягкой, от 60 до 120 мг/л – средней жесткости, от 120 до 180 мг/л – жесткой, выше 180 мг/л – очень жесткой. Иногда жесткость измеряется также в градусах жесткости, которые в разных странах рассчитываются по-разному (для любопытных – онлайн-счетчик для перевода из одной системы в другую).
Жесткость водопроводной воды может сильно колебаться в зависимости от сезона. Например, в дождливое время или при таянии большого количества снега соли понемногу разбавляются, а во время засухи при испарении воды концентрация растворенных веществ, соответственно, растет. Различают два вида жесткости. Первая, временная, связана с гидрокарбонатами кальция и магния (Са(НСО3)2, Mg(НСО3)2). Постоянную жесткость воде придают другие соли, в основном хлориды и сульфаты кальция и магния (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2).
Жесткость воде могут добавлять соли алюминия, бария, железа, марганца, цинка, стронция и других поливалентных металлов, то есть тех, чьи атомы могут образовать не одну, а две и более связей. В воду все они попадают из осадочных пород, и, поскольку очень распространенные представители этого класса: известняк и мел – состоят из карбоната кальция, неудивительно, почему именно кальция в воде так много. Ионы магния вода вымывает из другой осадочной породы – доломита.
Перечисленные названия элементов звучат как минимум не очень пугающе (кроме разве что стронция). Кальций необходим для поддержания плотности костей, а без магния в организме человека не смогут работать примерно 350 белков, которые участвуют во множестве реакций в клетке. Польза различных видов минеральной воды, о которых мы рассказывали в отдельной статье, также в большинстве случаев обусловлена растворенными в ней минералами. Что же на самом деле – можно ли пить жесткую воду или делать это все-таки не стоит?
Польза кальция, магия магния
В день человек должен потреблять около 1000 мг кальция и 200-400 мг магния. Если представить, что вы ежедневно выпиваете два литра жесткой воды (или жидкости, произведенной на основе этой воды, бульона), то количество полученных таким образом кальция и магния составит 5-20% от нормы. Специалисты ВОЗ приводят данные эпидемиологических исследований (так называют изучение частоты заболеваний на большой популяции), которые показывают, что недостаток кальция может привести к образованию камней в почках.
Другие исследования говорят, что жесткость питьевой воды снижает риск гипертонии и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний. Например, согласно статье 1981 года, в городах Великобритании с мягкой питьевой водой смертность от сердечно-сосудистых заболеваний на 10-15% выше, чем в городах, где вода средней жесткости (около 170 мг/л). Дальнейшее повышение концентрации заметно на статистику не влияет. Похожий эффект описан в статье 2003 года французских ученых, в исследовании ученых из Швеции и других работах. Как отмечают авторы того же документа ВОЗ, некоторые клинические испытания показывают, что прием большого количества пищевых добавок с кальцием, напротив, повышает риск образования камней в почках. Возможно, все зависит от того, в какой форме человек принимает его: с добавками или с водой и пищей.
А вот гиперкальциемия (превышение содержания кальция в организме) случается гораздо реже, чем нехватка этого элемента. Дело в том, что лишний кальций у здоровых людей выводится через почки, и только нарушение функций почек может поставить здоровье человека под угрозу. История с магнием похожа: маловероятно, чтобы избыточное количество этого элемента приносило вред человеку со здоровыми почками. Лишь иногда употребление более 250 мг магния в день (для такого количества пришлось бы выпить пять-десять литров очень жесткой воды) производит на здорового человека слабительный эффект, но к нему организм через некоторое время адаптируется.
Исследователи статистики часто приходят к выводу, что чем выше жесткость воды, тем ниже смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, однако эксперименты эту зависимость не подтверждают. Не до конца понятно, как трактовать разночтения. Возможно, часть противоположных результатов можно объяснить тем, те ученые, которые изучали большое количество людей, обычно не учитывают, сколько кальция и магния участники их исследований могли получить другими путями, не из воды. Поэтому дозировку ионов в питьевой воде для «полезной» жесткости подобрать пока не выходит, тем более что разным людям в зависимости от пола, возраста и массы тела нужно разное количество кальция и магния.
Обратная сторона медали
Положительные эффекты питья жесткой воды недостаточно подтверждены, но это по крайней мере не вредит, даже наоборот. Человек, пьющий только дистиллированную воду, лишает себя целого набора полезных макро- и микроэлементов.
А вот если мыться жесткой водой, это может вызвать шелушение кожи и иногда даже атопический дерматит. Одно из возможных объяснений заключается в том, что в жесткой воде мы используем больше мыла, поскольку оно хуже пенится. Мало того, что мыло само по себе сушит кожу, жесткая вода при взаимодействии с ним образует соли, которые трудно смываются и могут вызывать раздражение у людей с чувствительной кожей.
Неудивительно, что у новорожденных, проводящих первые три месяца жизни в регионах с жесткой водой, согласно исследованию в Journal of Allergy and Clinical Immunology, на 87% возрастает риск экземы. До этого похожие исследования проводили на детях из США, Испании и Японии. Правда, согласно все тому же документу ВОЗ, умягчители воды мало влияют на ситуацию, так что дело, вероятно, не только в воде, но и в предрасположенности самих пациентов. Немного повышают этот риск мутации в гене белка филаггрина, отвечающего за защитные барьерные функции кожи.
Так что наш вывод будет немного парадоксальным: мыться жесткой водой может быть неприятно или даже вредно, а вот пить ее, возможно, даже полезно. К тому же, согласно недавнему пресс-релизу Американского химического общества, с жесткой водой вкус кофе получается получается более насыщенным, так как кофеин связывается с магнием во время варки.
При этом жесткая вода может вредить системам водоснабжения, заставлять белье после стирки «стоять колом» (как и в случае с кожей, это происходит из-за взаимодействия ионов с молекулами моющих средств). Кроме того, у нее может быть довольно неприятный привкус – именно поэтому (а не из-за ее вреда для здоровья) придумано множество способов «смягчения» воды. Временную жесткость можно убрать, просто прокипятив воду: гидрокарбонаты после кипячения станут накипью. С постоянной жесткостью бороться сложнее, для этого часто используются химические методы. Здесь главная цель – найти вещество, которое при реакции с растворенными соединениями даст выпадающую в осадок соль. Такими реагентами чаще всего становятся гашеная известь Ca(OH)2 или кальцинированная сода Na2CO3 (ее еще называют бельевой содой, так как ее добавляют во время стирки, чтобы сохранить мягкость ткани даже в жесткой воде). В обоих случаях на выходе получается нерастворимый карбонат кальция, который можно удалить кипячением.
При больших масштабах в дело идет и Na3PO4 – тогда образуются нерастворимые ортофосфаты кальция и магния, которые легко отфильтровать. Еще один способ, катионирование, основан на добавлении специальных гранул, которые привносят в воду ионы натрия или водорода, забирая кальций, магний, железо и марганец. Для более тщательной очистки жесткую воду пропускают через специальные мембраны, подвергают действию электрического поля (электродиализ) или дистиллируют – превращают в пар.
Властелины кофейных колец
По отдельности определять содержание каждого соединения в воде долго, при этом такие тесты обычно довольно дороги, и проверяющие могут не найти какое-то загрязнение, если не знают, что искать. Здесь на помощь может прийти еще один любопытный эффект, связанный с жесткой водой, – «кофейные кольца» (coffee-ring effect), они же «кольца в ванной» (bathtub rings). Пятна от высохшей на гладкой поверхности воды остаются более четкими по краям, чем посередине. Растворенные частицы будут скапливаться у границ капли, куда их приносят испаряющиеся молекулы воды, а в центре жидкость окажется более прозрачной, поэтому оставшиеся «контуры» отмывать будет сложнее всего.
В 2017 году ученые из Мичиганского университета в своем докладе на съезде Американского химического общества описали способ, благодаря которому можно определять примеси в воде по «кофейным кольцам». Оказалось, что пятна от разной по составу воды сильно отличаются друг от друга, как если бы у каждого источника были отпечатки пальцев. Ученые надеются, что если составить картотеку таких отпечатков, то можно будет узнавать о растворенных веществах по «кофейным кольцам». Для этого понадобилась бы только фотография одной высохшей капельки воды.
Технология, которая позволяет определять жесткость воды и примеси в ней по «кофейным кольцам»
В водопроводной воде есть множество веществ, которые практически (или даже совсем) не влияют на жесткость, но могут изменить качество, вкус и запах или даже вызвать отравление. Узнать, какие показатели превышены в том, что течет из вашего крана, можно на сайте Watermap.ru, где работает интерактивная карта воды России.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.
Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, , Telegram, Одноклассники.
Источник