Измерение жесткости воды. Градус воды
Сравнение градусов жесткости воды разных стран
В аквариумистике разных стран жесткость измеряют в градусах, в каждой стране — в своих собственных, отличных от всех остальных. Идентичны только русские и немецкие градусы жесткости.
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 CaCO3 в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO3 в 1 л воды;
Американские градусы (usH):
1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO3 в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО3 .
Есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO3 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 CaCO3 в 1 л воды. Именно такая величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие.
Английские градусы (Clark):
1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO3.
Таблица единиц измерения GH воды
| GH | Щелочные ионы моль/л | Щелочные ионы мвал/л | Немецкие градусы, d | Содержание САСО3, промилле | Английские градусы, е | Французские градусы, f |
| 1 ммоль/л щелочных ионов | 1.00 | 2.00 | 5.50 | 100.00 | 7.02 | 10.00 |
| 0.50 | 1.00 | 2.80 | 50.00 | 3.51 | 5.00 | |
| 1 немецкий градус | 0.18 | 0.357 | 1.00 | 17.80 | 1.25 | 1.78 |
| 1 промилле СаСО3 | 0.01 | 0.020 | 0.056 | 1.00 | 0.0702 | 0.10 |
| 1 английский градус | 0.14 | 0.285 | 0.798 | 14.30 | 1.00 | 1.43 |
| 1 французский градус | 0.10 | 0.200 | 0.560 | 10.00 | 0.702 | 1.00 |
Таблица единиц измерения КН воды
| КН | Кисл. Связыв. Ммоль/л | Немецкие градусы, d | Французские градусы, ТАС | Гидрокарбонат мг/л |
| Способность связ. Кислоты 1 ммоль/л | —- | 2.78 | 4.94 | 61.0 |
| 1 немецкий градус, d | 0.36 | —- | 1.78 | 21.8 |
| 1 французский градус, ТАС | 0.20 | 0.56 | —— | 12.3 |
| Гидрокарбонаты, 1 мг/л | 0.016 | 0.046 | 0.08 | —- |
www.aqualover.ru
Измерение жёсткости воды- Franke +7(495)988-48-85
03.11.2015
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 кофейной литературе (хотя жесткость по сути своей 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° = 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 CaCO3 в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO3 в 1 л воды;
Американские градусы (usH)
1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO3 в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО3. Однако есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO3 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 CaCO3 в 1 л воды. Именно эта величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие.
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
| 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 |
franko.su
Градус жесткости - Справочник химика 21
Градус жесткости (°Ж)—единица измерения жесткости воды, соответствующая содержанию 0,01 г СаО в 1 л воды. [c.259]
До 1952 года жесткость воды измерялась градусами жесткости, показывающими, сколько граммов СаО содержится в 100 л воды (содержание магния и других двухвалентных металлов пересчитывалось на эквивалентное содержание оксида кальция). В настояшее время в РФ жесткость воды принято выражать суммой мг-экп ионов Са2+ и Mg2+, содержащихся в I л воды. I мг-экв жесткости отвечает содержанию 20.04 мг/л Са2+ или 12.16 мг/л Mg2+. I градус жесткости равен 0.357 мг-экв ионов кальция или магния. [c.186]
Жесткость воды раньше выражали в градусах. Немецкий градус жесткости соответствует содержанию 1 г окиси кальция в 100 л воды, французский — содержанию 1 е углекислого кальция в 100 л воды. [c.339]
Такой способ выражения жесткости воды соответствует истинному состоянию этих элементов в водном растворе. До 1952 г. в СССР было принято выражать жесткость воды в условных единицах, так называемых градусах жесткости, причем 1 градус соответствует 0,357 мг-экв/л. В других странах сейчас еще при- [c.66]
Степень жесткости воды количественно выражается числом мг-экв в основном ионов Са + и Mg +, а также и других ионов, обусловливающих жесткость воды, вместе взятых на 1 л воды . Эту меру можно назвать советским градусом жесткости. [c.194]
Жесткость воды принято выражать в градусах. Один градус жесткости отвечает 0,337 мг-экв/л, что в пересчете на СаО и MgO составляет 10 и 7,2 мг/л соответственно. [c.48]
До 1952 г. в СССР для оценки жесткости природных вод применялись так называемые градусы жесткости, которые определялись числом граммов СаО в 100 л природной воды. Один градус по этой шкале соответствовал 1 г СаО в 100 л воды или 0,01 г СаО в 1 л. Позже в СССР введен новый стандарт определения жесткости (ГОСТ 6055—51). Согласно этому стандарту, 1) Жесткостью воды называется содержание в ней растворимых солей кальция и магния, выраженное в миллиграмм-эквивалентах а литр воды. 2) Один миллиграмм-эквивалент жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Са++ или 12,16 мг/л Mg++. 3) Для измерения малых жесткостей принимается тысячная доля миллиграмм-эквива-лента — микрограмм-эквивалент в литре воды . [c.177]
Природная вода имеет 10 градусов жесткости (по старой шкале). Выразить ее в новых единицах жесткости (по новой шкале) — в мг-экв/л. [c.187]
Для перехода от градусов жесткости к выражению жесткости в мг-экв л надо число градусов умножить на 0,357. Например, если жесткость воды равна 10°, то в мг-экв л она составит 10-0,357=3,57 лжесткость воды, равная 3,57 мг-экв л, будет соответствовать 3,57.2,8=10° (см. задачу 1 на стр. 324). [c.302]
Решение. Один градус жесткости по старой шкале соответствует содержанию 1 г СаО в 100 л воды. Следовательно, 10 градусов жесткости соответствуют 10 г СаО в 100 л, а в 1 содержится 10 100= =0,1 г или 100 мг СаО. [c.325]
Напомним, что жесткость воды принято измерять в градусах. Одному градусу жесткости соответствует содержание двухзарядных катионов, в количестве 1 ммоль (0,5 Са=+ или 0,5 Мд=+) на 1 л воды. [c.89]
Пример 2. При определении жесткости воды получены следующие результаты Xi (в градусах жесткости) для 10 параллельных проб [c.101]
До 1951 г. жесткость воды характеризовали в градусах жесткости. 1 град жесткости соответствовал содержанию 10 мг СаО или 7,19 жг MgO в 1 воды. Например, если содержание всех солей кальция и магния в 1 л воды эквивалентно 30 мг СаО, то жесткость воды будет составлять 3 градуса жесткости. [c.316]
Для пересчета градусов жесткости в мг-экв/л составляем следующее соотношение [c.316]
Сравнение градусов жесткости [c.339]
Наименование единиц мг-эке/л мкг-зкв/л Градус жесткости [c.339]
До 1952 г. в СССР и в некоторых других странах применялись градусы жесткости. За границей градусами жесткости пользуются и до настоящего времени. 1 мг-экв/л соответствует 2,804 немецкого градуса, 5,005 — французского, 3,511—английского, 50,045— американского. [c.250]
Жесткость воды выражают в градусах. Каждому градусу жесткости, принятому в СССР, соответствует содержание СаО в количестве 10 мг/л или эквивалентное ему количество MgO — 7,1 мг/л. В СССР при оценке жесткости воды в градусах считают воду, имеющую жесткость меньще 10°, мягкой от 10 до 20° — средней жесткости от 20 до 30° —жесткой выще 30° — очень жесткой. [c.163]
До 1952 г. жесткость воды в СССР измерялась градусами жесткости, показывающими, сколько граммов окиси кальция содержится в 100 воды, причем содержание магния и других двухвалентных металлов пересчитывалось на эквивалентное количество СаО. В переводе на современные единицы жесткости 1 градус жесткости равняется 0,357 мг-экв ионов кальция или магния. [c.239]
В СССР Ж. в. выражают в ммоль экв/л карбонатная жесткость отвечает той части катионов Са и Mg , к-рая эквивалентна содержащимся в воде анионам H O , некарбонатная-аннонам SO , NO3 и до. (1 ммоль экв/л соответствует 20,04 мг/л катионов Са или 12,16 мг/л катионов Mg ). В др. странах для выражения Ж в. часто используют т. наз. градусы жесткости. Напр., 1° жесткости немецкий, соответствующий 0,01 г СаО в 1 л воды, равен 0,357 ммоль экв/л. [c.145]
По оценке качества воды в градусах жесткости образец воды содержит 10° временной и 10° постоянной жесткости (1° жесткости соответствует 10 мг СаО в 1 л воды). Жесткость вызвана только катионами Fe " [c.177]
Выразим это содержание РеО в градусах жесткости. В пересчете на РеО 1° жесткости составляет [c.194]
Один градус жесткости соответствует содержанию в воде солей жесткости (главным образом Са и М5) в количестве, эквивалентном 10 мг СаО в 1.1. [c.67]
З.2.1.1. Сравнение градусов жесткости [c.153]
Величину ж.в. выражают в молярных ( экв ) долях в-в на 1 литр воды или мг/дм а также т.н. градусами жесткости (напр., 10 мг СаО в 1 дм воды). Условно воду считают мягкой (до 55 мг/дм СаО), средней жесткости и жесткой (более 275 мг/дм СаО). [c.78]
В других странах жесткость выражают в градусах жесткости. Например, Г жесткости выражает содержание сотых долей грамма окиси кальция в 1 л воды. 1 мг-экв жесткости соответствует 2,8° немецкой шкалы, 3,5° — английской и 5,0° — французской. [c.59]
Результаты определения жесткости выражаются в миллиграмм-эквивалентах на 1 л воды или в немецких градусах жесткости (° Н). Другие единицы измерения, применяемые для выражения жесткости воды, приведены в табл. 8, пользуясь которой можно произвести пересчет. [c.71]
Единицы измерения жесткости воды мг-экв/л Градусы жесткости [c.33]
АНГЛИЙСКИЙ ГРАДУС ЖЕСТКОСТИ, см. Жесткость воды. [c.53]
В СССР до 1951 г. пользовались для измерения жесткости не мецким градусом жесткости, но в 1951 г. установлена новая еди" ница измерения жесткости, выраженная в миллиграмм-эквивален-i тах на литр воды. По ГОСТ 6055—61 1 мг-экв жесткости соответствует содержанию 20,04 мг/л Са + или 12,16 мг/л Mg2+. [c.187]
ЖЕСТКОСТЬ воды — свойство природной воды, обусловленное присутствием в ней растворенных солей кальция и магния. Жесткость воды подразделяется ка карбонатную (временную), обусловленную концентрацией гидрокарбонатов кальция и магния, и некарбонатную (постоянную), обусловленную концентрацией всех других растворенных в воде солей кальция и магния (хлоридов, сульфатов и др.). Суммарное содержание всех солей кальция и магния называется общей жесткостью, которую определяют комплексонометричоским титрованием. Ж. в. можно снизить известковым, содовым, фосфатным, натронным или ионообменным способами, карбонатную Ж. в. — также кипячением. В СССР Ж. в. выражают в миллиграмм-эквивалентах на литр, в некоторых других странах — в т. наз. градусах жесткости. По общепринятой классификации очень мягкая вода в среднем содержит О—1,5 мг-экв/л a или Mg + мягкая [c.96]
И карбонатная, и некарбонатная жесткость воды оценивается суммарным числом содержащихся в одном литре миллиэквиналентов Са и IЛ.g (мэкв/л). За рубежом пользуются условными градусами жесткости , величины которых в отдельных странах ралзичны (1 мэкв/л соответствует 2,8 немецким, 3,5 английским, 5 французским илн 50 американским градусам). [c.394]
Правда, до 1952 г. в СССР жесткость воды оценивалась с помощью так называемых градусов жесткости, которые измерялись числом граммов СаО в 100 л природной воды. При этом все соли кальция и магния пересчитывались на СаО. Один градус по этой шкале соответствовал содёржанию 1 г СаО в 100 л воды или 0,01 г СаО в 1 л. Современная шкала жесткости — в мг-экв л — более рациональна. [c.302]
Жесткость воды обусловливают присутствующие в ней соли кальция и магния. С увеличением их содержания жесткость воды увеличивается. Жесткость воды выражают в милиграмм-эквива-лентах ионов кальция или магния на 1 л (1 дм ) воды (мг-экв/л) (мг-экв/дм ). Жесткость в 1 мг-экв/л соотв ствует содержанию 20,04 мг ионов Са или 12,16 мг ионов Мя в 1 л врцы. Иногда пользуются старым выражением жесткости — в немещсих градусах 1 немецкий градус жесткости соответствует содержанию 10 мг СаО в 1 л воды, то есть 1 мг-экв равен 2,004. [c.259]
Для перевода мс-экв л в градусы жесткости полученную величину жесткости в мг-экв л умножают на 2,8 4,22X2,8=11,8°. [c.262]
chem21.info
Живая вода. Аквариумная гидрохимия. Градусы жесткости воды.
Жесткость – важнейшее свойство пресной аквариумной воды. По традиции измеряют её в градусах, но в разных странах свои особенныеградусы жесткости. Переводить одни градусы в другие и понять, что же всетаки они означают поможет начинающему аквариумисту эта статья.
"Градусы бывают разные…"Народная мудрость
Жесткость – одно из важнейших свойств аквариумной воды. Хотите заниматьсяаквариумистикой серьезно? Тогда вам просто необходимо разобраться в том,что это такое и как это измеряют! Жесткость воды – это совокупность ее свойств, обусловленных присутствием вней катионов кальция (Ca2+), магния (Mg2+),и отчасти двухвалентного железа(Fe2+)1).Различают постоянную, временную и общую жесткость. Общая жесткость определяется суммарным содержанием в водевсех указанных выше катионов.Эти ионы оказываются в воде в результате растворения в нейсоответствующих солей. О том, как это происходит, и, кроме того, о принятыхв науке способах выражения концентраций ионов рассказано вотдельной 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 слабоминерализованныхповерхностных природных вод характеризует количество растворенных сульфатов, хлоридов и некоторых другихсолей кальция и магния. То есть в этих водах наряду с катионами Ca2+ и Mg2+ имеютсяанионы SO42-, Cl- и др. При кипячении такой воды концентрации этих катионов и анионовпрактически не изменяются – отсюда и название "постоянная жесткость". Временная жесткость связана с присутствием в воде наряду с катионамиCa2+, Mg2+ и Fe2+гидрокарбонатных,или бикарбонатных анионов (HCO3-).При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются, образуя очень плохо растворимый карбонат кальция, углекислый газ и воду:
Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + h3O + CO2↑
Таким образом, временную жесткость можно устранить путем длительногокипячения, поэтому она и "временная".
С ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCO3 неустойчивоев воде вещество. В присутствии кислорода конечным продуктом цепочки реакцийоказывается Fe(OH)3, представляющий собой темно-рыжий осадок. Поэтому, чембольше в воде железа, тем сильнее окраска у накипи, которая осаждается настенках и дне сосуда при кипячении. Для измерения общей и временной жесткости в магазинах продаются отдельныетесты. Кроме того, на нашем сайте описаны методики определения временной иобщей жесткости с помощью вполне доступных реактивов, так что определитьжесткость 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 используется отдельное понятие "ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ", ведь понятие"МИНЕРАЛИЗАЦИЯ" охватывает присутствие в воде всех солей и вышеозначенныхтоже? Разница между этими двумя понятиями все же есть, причем существенная.К примеру, минерализацию можно поднять, растворив в воде любую соль (другоедело понравится эта соль вашим рыбкам, или нет, подробнее об этом в статье"Состав и свойства аквариумной воды").Аквариумисты с этой целью чаще всего используют хлориднатрия - NaCl). А вот жесткость, в первую очередь, связана именно срастворенными солями кальция и магния. Вопреки существующему в средеаквариумистов предубеждению, растворение в воде поваренной соли (особеннохорошо очищенной) жесткости не поднимает! Итак,ЖЕСТКОСТЬ И МИНЕРАЛИЗАЦИЯводы это взаимосвязанные но РАЗНЫЕ понятия!!! Жесткость – это особые свойства воды, во многом определяющие еёпотребительские качества и потому имеющие важное хозяйственноезначение. 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 нагревателяхстиральных машин выводит их из строя… впрочем, пересказывать телевизионнуюрекламу не буду – и так уже всех достала, она еще и моющие свойства мылаухудшает. Катионы Ca2+ и Mg2+ реагируют с жирными кислотами мыла, образуямалорастворимые соли, которые создают пленки и осадки, в итоге снижаякачество стирки и повышая расход моющего средства. Говоря проще, жесткаявода плохо мылится. Это только теперь, благодаря огромным успехамчеловечества в области химии, созданы хорошие шампуни, которые могутмылиться в любой воде. А в староглиняные времена в местностях с жесткойводой красавицы, желающие иметь мягкие и шелковистые волосы, для того, чтобыпомыть голову, вынуждены были собиратьдождевую воду – она мягкая. НеспростаПетр I, требовавший, чтобы на ассамблеи люди приходили в приличном виде, и нетерпевший 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 разныхстранах очень давно пришли к необходимости её нормировать, ибо высокаяжесткость – это плохо: и трубы забиваются, и постирать толком невозможно.Но стали это делать в каждой стране по-своему, кто как, исходя изтрадиционных 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 оченьтрудно! В аквариумной литературе (хотя жесткость по сути своей понятие не изобласти аквариумистики!) разных стран жесткость до сих пор измеряют вградусах, причем в каждой стране в своих собственных, отличных от всехостальных. Идентичны только русские и немецкие градусы жесткости, правда,давным-давно отменные в обеих этих странах, но упорно существующие ваквариумных книжках. В России, начиная с 1952 года, жесткость воды для технических и гигиеническихнужд выражается в мг-экв/л (до этого – в немецких градусах), в других странахпринято 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 в1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды. dGH (dH) и dKH в настоящее времянаиболее часто употребляется в аквариумистике как единица измеренияжесткости, причем обозначение dGH – относится к общей жесткости, dKH – ккарбонатной;ФРАНЦУЗСКИЕ ГРАДУСЫ (fh): 1° = 1 часть CaCO3 в 100000частей воды, или 10 мгCaCO3 в 1 л воды;АМЕРИКАНСКИЕ ГРАДУСЫ (usH): 1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO3 в 1 галлоне (американском!3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО3 . Однакоесть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO3 в 1000000частей воды (в англоязычной литературе выражение концентрации, как 1 частьна 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 1американский градус = 1мг CaCO3 в 1 л воды.Именно эта величинаамериканского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентамидля перевода одних единиц измерения жесткости в другие;(случай странный, ибо люди сведующие в штатовской жизни,такие как например автор известногоаквариумного сайтаМиклуха (которого я специально об этом спрашивал, а он любезномне ответил, за что БОЛЬШОЕ СПАСИБО) утверждают, что в СШАиспользуется 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, позволяющуюсравнивать и переводить одни градусы жесткости в другие:
Таблица 1Наименование единицМг-экв/лГрадус жесткости немецкийфранцузскийамериканскийанглийский1 мг-экв/л12.8045.00550.0453.5111 немецкий градус dH0.356611.78517.8471.2531 французский градус0.19980.560110,0000.7021 американский градус0.02000.0560.10010.0701 английский градус0.28480.7991.42614.2531Как пользоваться этой таблицей? Допустим, что из лаборатории вы получили результаты анализа аквариумнойводы: "Общая жесткость" = 3.25 мг-экв/л. Вам надо перевести эту величину внемецкие градусы. В ячейке, соответствующей пересечению строки мг-экв/л истолбца немецких градусов находим коэффициент, он же множитель, равный 2.804.Теперь надо умножить 3.25 на 2.804. Произведение этих чисел и будет жесткостьюв 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 теже немецкие, то ответ в dGH будет: 14×0.056=0.780.Но это только в том случае, если мы считаем что американский градус равен1 мг CaCO3 в 1 л воды (так пишут во всей русскоязычнойлитературе), сами же американцы считают, что их градус жесткости в 17.12 раз больше (см. выше), соответственно, и результат измерения в dGH будетравен 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) можетпривести к существенному искажению данных. Так 14 американских градусов –это всего лишь 0.78 немецких. Поэтому читая сообщения американскогоколлеги-рыбовода, о том, что его рыбки отнерестились при 14° град.жесткости, не думайте, что им подходит для нереста жесткая вода, эта водана самом деле очень мягкая.Забавно, что если имелись в виду другие американские градусы, тоошибка будет небольшой, так что и в самом деле, можно не заостряться...В общем, первое что надо сделать – это выяснитьв каких единицах представлены результаты. Как пример путаницы другого рода, связанной с пересчетом содержания кальцияв молекулах CaO и CaCO3, приведу фрагмент из оченьпопулярной ныне книги: 2)
Единицы жесткости воды, выраженные в миллионных долях (ppm)растворенных солей кальция* 1 английский градус (Clark) 1 немецкий градус (dH)** 1 американский градус 1 французский градус (fh) =14.3 ppm=17.9 ppm=17.1 ppm=10.0 ppm1 ppm = 1 миллиграмм на литр* Английские, французские и американские градусы жесткости выражаютсодержание карбоната кальция (СаСО3), в то время как немецкие градусыпоказывают содержание окиси кальция (СаО).** Номинально обозначение "dH" применяется только к немецким градусамжесткости, 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 вот1 немецкий градус какой-то странный: мы знаем, что он равен 10 мг СаО в 1литре. Авторы книги тоже утверждают, что немецкие градусы показываютсодержание СаО, но откуда тогда они взяли цифру 17.9 ppm? Нельзя сказать чтоэта цифра взята с "потолка", то есть случайная, нет: позанимавшись немногоарифметикой я установил, что она соответствует такому количеству СаСО3,какое содержит столько же Са, сколько его в 10 мг СаО! То есть выражаетэквивалентное по кальцию количество СаСО3.А сколько же Са в СаО? Посчитаем:молекула СаО имеет массу, выраженную ва.е.м. равную 40.08+16=56.08(сумма атомных масс кальция и кислорода). Каков вклад кальция в эту массумы знаем, поэтому можно составить такую пропорцию:
40.08 - 56.08Х-10Откуда 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 кальциясоставляет 40.08, поэтому можно составить еще одну пропорцию:
40.08 - 100.087.15-YЗдесь 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 представили1 немецкий градус (10 мг/л СаО) в пересчете на эквивалентное (равноценное)по кальцию количество СаСО3. Совершили лиони в конечном счете ошибку? Конечно! Ведь они указали что эти 17.9 мг/лотносятся к СаО. Сколько же в таком случае было бы здесь кальция?
40.08 - 56.08Х-17.9Х=12.8 мг. Такое количество кальция к немецкому градусу жесткости не имеетникакого отношения! Как видно из приведенного примера главный недостаток градусов, как единицизмерения жесткости, в том, что они показывают содержание кальция и магнияне НЕПОСРЕДСТВЕННО, а в ПЕРЕСЧЕТЕ на окись или на карбонатную соль. Как ужеупоминалось раньше – это УСЛОВНЫЕ единицы. На самом деле окись кальция (СаО)в воде существовать неможет3).А СаСО3 – мало растворимое в водевещество: в стандартных условиях при давлении 1 атм. и температуре 25°Срастворяется лишь 6.7 мг/л, что может поднять ее жесткость лишьдо 0.24 мг-экв/л, или dGH=0.670. Выходит так, что если аквариумист, горяжеланием узнать, сколько же в воде его аквариума присутствует ионов кальцияи магния, сделает тест (все покупные тесты измеряют жесткость в градусах),то узнает он вовсе не это, а то сколько там БЫЛО БЫ СаО илиСаСО3, если бы массу действительноприсутствующих в воде ионов кальция и магния(Ca2+ и Mg2+) пересчитать на эквивалентное количествоэтих веществ, которых на самом деле в воде нет! Приведу еще одну табличку, которая показывает сколько же мг/л ионов кальцияи магния (тех, которые на самом деле в воде есть, но не виде условныхвеществ, а в виде реально растворенных ионов) соответствуют различнымединицам (градусам) измерения жесткости.
Таблица 2Единица измерения жесткостиСодержание какого вещества отражаютЧисленное значение 1 единицыЭквивалентная масса ионов, реально существующих в воде Для кальцияДля магнияСа2+Мg2+Мг-экв/лСа2+ и Мg2+1 мг-экв/л1 мг-экв/л20.0412.15 Немецкий градус dGHCaO и MgO10 мг/л СаО7.19 мг/л MgO7.15 мг/л4.34 мг/л Французский градус fhCaCO310 мг/л CaCO38.425 мг/л MgCO34.0052.429 Американский градус usHCaCO31 мг/л CaCO30.8425 мг/л MgCO30.40050.2429Английский градус (Clark)CaCO314.254 мг/л CaCO312.008 мг/л MgCO35.7083.463В доступной мне литературе в отношении французских, американских и английскихградусов я не встретил упоминаний об эквивалентных для этих градусовколичествах MgCO3. С другой стороны, безмагния-то как?! Поэтому я, по аналогии с немецкими градусами, сделал пересчетыс массы СаСО3 на эквивалентные количестваMgCO3 и привел в таблице всесоответствующие магниевой жесткости величины.
В общем, очень неудобные единицы измерения эти градусы. От того с ними ивечная путаница. Особенно "обнадеживающе" выглядит второе примечание изприведенного выше фрагмента книги (помеченное **), из него следует, чтотеперь далеко не всегда понятно, какие именно градусы обозначает значок dH,а значит путаница будет расти. И она растёт. Авторы книг по аквариумистикеиз разных стран ссылаются друг на друга, используя переводы. А некоторыепереводчики и редакторы не слишком вникают в суть вопроса. И ведь есть ещёпростые типографские опечатки, которые кочуют из издания в издание. Так чтоподчас не понятно о каких именно градусах на самом деле идёт речь, и те лиэто градусы, которые имел в виду автор. В качестве примера приведу табличкуиз широко известной книгиГ. Майланда4) (стр.52).
Таблица 3 Нем. °dHАнгл. °eHФранц. °fHАмерик. °usHСНГ °suh2 нем. градус1.001.251.7817.87.15 1 англ. градус0.7981.001.4314,35.701 франц. градус0.5600.7021.0010.04.01 америк. градус*0.0560.0700.101.00.401 рус.градус0.140.1110.0780.00781.00 * Данные в ppm (parts per million) при условии, что масса 1 литраводы 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 всеправильно, за исключением данных относящихся к неким "Русским градусам"(suH). Судя по крайнему правому столбцу таблицы, они равны1 мг/л Ca2+ итогда весь этот столбец правильный. Множитель 0.14 в нижней строчке тожеправильный. Это легко проверить: мы знаем (табл. 2), что 1° dGH равноценен7.15 мг Ca2+ на литр. Если 1° suH действительно равен 0.14 dGH, то в 1° suHкальция 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 неимеют. Перемножение соответствующих градусам жесткости эквивалентных масскальция 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 выдогадаетесь – напишите пожалуйста).Короче говоря, даже если "Русскиеградусы" равные 1 мг/л кальция есть, то пользоваться этой таблицей для ихперевода в другие единицы все равно нельзя!
В серьёзной науке и технике принято использовать единицы измерения, общиедля всех вне зависимости от "страны измерения". Просто для того, чтобы лучшепонимать друг друга. Выражение жесткости в миллиграмм эквивалентах на литр воды (мг-экв/л, иногдапишут еще миллиэквивалент) куда удобнее, чем непонятно какие градусы непонятночего. Завершая этот материал, упомяну о парадоксальных результатах, которые можнополучить измеряя временную и общую жесткость. А именно: временная жесткостьможет оказаться больше общей. Тесты можно переделать заново несколько раз,но "странный результат" будет упорно воспроизводиться – значит дело не вслучайной ошибке тестирования. О возможности получения таких результатовупоминает в своей книге иГ.Майланд5), новразумительного объяснения не дает (правда может быть это просто переводкниги невразумительный). А между тем этот ларчик открывается очень просто.О том как – можно прочитать в статье провременную жесткость.
В. Ковалев, кандидат биологических наук.
Автор отнюдь не всезнайка, и хотя потратил кучу времени, чтобы разобратьсяво всех этих градусах, вполне мог где-то допустить ошибки. Если Вы ихзаметили, пожалуйстанапишите нам.Замечания и пожелания будут приняты с благодарностью.
1) О.С.Зайцев, "Исследовательский практикум по общей химии", М.,издательство МГУ, 1994 г. Назад к тексту2) М.Бейли, П.Бергесс, "Золотая книга акариумиста", Москва,"Аквариум", 2002 г. (страница 116). Назад к тексту3) CaO – негашеная, или жженая известь реагирует с водой с образованиембольшого количества теплоты: CaO + h3O = Ca(OH)2 + 65 кДж.Этот процесс называется гашением извести, а образующийся продукт называетсягашеной известью. Ca(OH)2 мало растворим в воде. В 1 лрастворяется при 20°С всего около 1.56 г. Насыщенный раствор гидроксидакальция называется известковой водой и имеет щелочную реакцию. На воздухеизвестковая вода быстро становится мутной вследствие поглощения ею диоксидауглерода (СО2) и образования нерастворимого карбоната кальция.Назад к тексту4) Г.Й.Майланд "Аквариум и его обитатели", БММ АО,Москва 1998 г. Назад к тексту5) Там же. Назад к тексту
| Следующая > |
www.kihot.info
