Збираємося переїхати в Бровари. Дізналися, що там жорстка крейдяний вода. При кип'ятінні утворюється великий осад. Хотілося б дізнатися вплив крейдяний води на здоров'я, методи очищення такої води.
Основу крейдяних порід становить карбонат кальцію. Кальцій - один з найважливіших для організму людини елементів, повне видалення якого з води загрожує важкими наслідками - адже з водою організм людини отримує близько 70% кальцію.
У природі кальцій зустрічається в складі таких мінералів, як вапняк СaCO3, ангідрит CaSO4 і гіпс CaSO4 2H2 O, флюорит CaF2. апатити Ca5 (PO4) 3 (F, Cl, OH), доломіт MgCO3 · СaCO3.
З'єднання кальцію знаходяться практично у всіх тварин і рослинних тканинах. На його частку припадає 3,38% маси земної кори (5-е місце за поширеністю після кисню, кремнію, алюмінію і заліза). Через високу хімічної активності кальцій у вільному вигляді в природі не зустрічається. Велика частина кальцію міститься в складі силікатів і алюмосилікатів різних гірських порід (граніти, гнейси і т. П.). У вигляді осадових порід з'єднання кальцію представлені крейдою і вапняками, що складаються в основному з мінералу кальциту (CaCO3). Кристалічна форма кальциту - мармур - зустрічається в природі набагато рідше.
Переоцінити роль кальцію в життєдіяльності організму людини важко. З елементів-металів кальцій є головним, не тільки в кількісному, але і в функціональному відношенні. Основним його місцем накопичення служить кісткова система.
Назва кальцію походить від латинського calcis - вапно, «м'який камінь». Воно було запропоновано англійським хіміком Хемфі Деві, який в 1808 р отримав металевий кальцій електрохімічним методом шляхом електролізу суміші вологому гашеного вапна з оксидом ртуті HgO на платиновому катоді.
Кальцій - найпоширеніший макроелемент в організмі людини, велика його частина міститься в скелеті і зубах у вигляді фосфатів. Іони кальцію беруть участь у процесах згортання крові, м'язових і нейронних реакціях, а так само забезпечують осмотичний тиск крові. Потреба в кальції залежить від віку. Для дорослих необхідна денна норма становить від 800 до 1000 мілліграм, а для дітей від 600 до 900 міліграмів, що для дітей дуже важливо через інтенсивне зростання скелета.
Більшу частину кальцію міститься в молочних продуктах, що залишився кальцій припадає на м'ясо, рибу, і деякі рослинні продукти (особливо багато містять бобові). Всмоктування відбувається як в товстому так і тонкому кишечнику, і полегшується кислим середовищем, вітаміном Д і вітаміном С, лактозою, ненасичені жирні кислоти. Важлива роль магнію в кальциевом обміні, при його нестачі осідає кальцій в нирках (ниркові камені) і м'язах.
Кальцій виконує дуже багато функцій в організмі. Кальцій становить (разом з фосфором) основу кісткової тканини, активізує діяльність ряду найважливіших ферментів, бере участь у підтримці іонної рівноваги в організмі, впливає на процеси, що відбуваються в нервово-м'язової і серцево-судинній системах, впливає на згортання крові.
Крім того, кальцій є важливим елементом буферної системи організму, що підтримує рН (водневий показник) на необхідному для кожної системи і середовища організму рівні. рН крові одна з найжорсткіших фізіологічних констант організму. У нормі цей показник може змінюватися в межах 7,4 (± 0,02). Зрушення цього показника хоча б на 0,1 може привести до важкої патології. При зсуві рН крові на 0,2 розвивається коматозний стан, на 0,3-людина гине.
Тривала відсутність в раціоні кальцію може викликати судоми, біль у суглобах, сонливість, дефекти зростання, а так само запори. Більш глибокий дефіцит кальцію в організмі призводить до постійних м'язовим судом і остеопорозу. Зловживання кави і алкоголем можуть так само бути причинами дефіциту кальцію, так як частина його виводиться з сечею.
Присутністю солей кальцію і магнію в природній воді визначається її жорсткість. У Укаїни жорсткість води виражають сумою миллимолей іонів кальцію і магнію, що містяться в одному літрі води. Вимірюється в мілімоль на літр (ммоль / л). 1 ммоль / л відповідає кількості будь-якої речовини в мг / л, рівному його молекулярну масу, розділеної на валентність. Простий розрахунок показує, що 1 ммоль / л відповідає змісту в одному літрі води 20,04 мг / л Са 2+ або 12,1 б мг / л Mg 2+. Оптимальний рівень жорсткості води становить 1,5-2 мг-екв / л. Двовуглекислі солі кальцію і магнію, в першу чергу гідрокарбонат кальцію Са (НСО3) 2. обумовлюють карбонатную, або тимчасову, жорсткість води, яка повністю усувається при кип'ятінні води протягом години. Всі інші солі, наприклад солі сильних кислот - сульфати і хлориди кальцію і магнію, утворюють некарбонатную, або постійну, жорсткість води (це така жорсткість, яка залишається після кип'ятіння води протягом зазначеного вище часу). Сума карбонатних і некарбонатних солей кальцію і магнію складає так звану загальну жорсткість води. При тривалому кип'ятінні води, яка має карбонатної жорсткістю, в ній з'являється осад, що складається головним чином з CaCO3. і одночасно виділяється вуглекислий газ СО2. Обидва ці речовини з'являються внаслідок розкладання гідрокарбонату кальцію. Тому карбонатну жорсткість називають тимчасовою жорсткістю.
Жорсткість природних вод змінюється в широких межах. Вона різна в різних водоймах і водотоках, а в одній і тій же річці змінюється протягом року. Мінімальна жорсткість річкової води буває під час паводку. Жорсткість води деяких річок Укаїни становить (забір води брали в один і той же час): р. Волга (м Власюк Сумиской обл.) - 5,9 ммоль / л; р. Дон (станиця Аксайського) - 5,6 ммоль / л; р. Єнісей (м.Горлівка) - 1,3 ммоль / л; р. Нева - 0,5 ммоль / л. Жорсткість морської води значно вище, ніж жорсткість води річок і озер. Так, наприклад, вода Чорного моря має загальну жорсткість 65,5 ммоль / л, а середнє значення жорсткості води Світового океану становить 130,5 ммоль / л, в тому числі на Са 2+ доводиться 22,5 ммоль / л, на Mg 2 + - 108 ммоль / л.
Якщо в жорсткій воді багато кальцію, вона неприємна на смак, а вживання води з підвищеною жорсткістю веде до накопичення в організмі солей, що призводить до захворювань суглобів і утворення відкладень в нирках і на стінках судин. Вода в такій воді погано милиться, зростає витрата прального порошку. Для зменшення жорсткості застосовують різні фільтри пом'якшувачі, іонообмінних фільтри, зворотний осмос, а також проводять магнітну обробку води.
В цьому плані назад-осмотичні мембрани, про які неодноразово повідомлялося на нашому сайті дуже ефективні, тому що дозволяють максимально очищати воду від домішок і солей жорсткості. Але слід пам'ятати, що дуже м'яка вода, тобто вода зі зниженою жорсткістю також не корисна організму, тому що вона здатна вимивати з кісток кальцій і корисні речовини. Якщо пити таку воду з дитинства, може розвинутися рахіт, а у дорослої людини стають ламкими кістки.
В даний час альтернативою зворотному осмосу служить катіонітових спосіб пом'якшення води, тобто зниження постійної жорсткості води. Він заснований на процесі іонного обміну. Іонний обмін базується на здатності деяких речовин, званих іонітами (іонітовие смоли) обмінювати входять до їх складу іони (наприклад, H + і Na + на іони солей жорсткості, що містяться у воді, які слід з неї видалити. При пом'якшенні води застосовуються не тільки Н -катіонітовие, але і Na-катіонітових фільтри, що базуються на використанні природних (ДЛАУ-конітових пісків) і штучних катионитов (сульфоуголь, вофатіт, еспатіт і ін.)