Основной вклад в жёсткость большинства природных вод вносят растворённые кальций и магний. Они поступают при взаимодействии воды с горными породами и почвой. Жёсткость влияет на образование отложений при нагревании и расход мыла, однако не описывает весь химический состав воды.[1]
Как выражают результат
Часто используют миллиграммы на литр в пересчёте на карбонат кальция. Это единица эквивалентного содержания, а не утверждение, что в пробе плавают частицы CaCO₃. Сопоставлять результаты можно только после проверки единиц и способа пересчёта.[1]
Если кальций и магний указаны в мг/л, их вклад в жёсткость в мг/л CaCO₃ приближённо равен 2,50 × Ca + 4,12 × Mg. Условная вода с 40 мг/л кальция и 12 мг/л магния имеет жёсткость около 149 мг/л CaCO₃. Расчёт предполагает, что вклад остальных многовалентных катионов мал.
Границы категорий «мягкая» и «жёсткая» зависят от принятой шкалы. Численное значение с единицей даёт более однозначное описание, чем одно прилагательное.
Чем отличается от щёлочности
Щёлочность характеризует способность воды нейтрализовать добавленную кислоту. Во многих пресных водах она связана прежде всего с гидрокарбонатами и карбонатами. Жёсткость и щёлочность нередко изменяются вместе из-за растворения карбонатных пород, но измеряют разные свойства.[1][2]
Например, соли кальция могут создавать жёсткость без большого запаса гидрокарбонатов. И наоборот, гидрокарбонат натрия повышает щёлочность без соответствующего увеличения кальциевой и магниевой жёсткости. Минерализация охватывает ещё более широкий набор растворённых веществ.[2]
Экологическое значение
Кальций и магний участвуют в жизнедеятельности организмов, а химический состав воды влияет на действие некоторых металлов. При экологической оценке учитывают также pH, растворённое органическое вещество и формы металла: одна жёсткость не определяет токсичность любой примеси.[3]
Осадок в чайнике показывает особенности солевого состава и нагревания. Он не служит самостоятельным тестом загрязнения водоёма. Для сравнения проб фиксируют дату, источник воды, метод анализа и единицы результата.