Щелочная вода высокий pH

1.    Признаки щелочной воды

Вода является щелочной, если у нее высокий уровень pH. В её составе концентрация гидроксид- ионов больше, чем ионов водорода. Щелочная вода имеет pH от 7,5 единиц и выше. В чистой воде разно заряженных ионов одинаковое количество. Поэтому для щелочности воды требуется присутствие дополнительных элементов. К примеру, гидроксид натрия увеличивает количество гидроксид ионов.

По типу вода разделяется на несколько категорий: гидратная, бикарбонатная, карбонатная, фосфатная, силикатная. В поверхностных источниках и грунтовых водах уровень щелочности зависит от концентрации гидрокарбоната магния и кальция. Другие типы щелочности проявляются при использовании воды или её обработке. Уровень щелочности определяет величина кислоты, которая используется для снижения pH. Так же щёлочность определяется наличием слабокислотных анионов и гидроксильных ионов, их концентрацией в сумме.

Кислотно-щелочной баланс воды является важным показателем при использовании воды. Нельзя назвать воду стабильной, если она меняет цвет или наблюдается наличие осадка. Нарушения вызывают растворенная угольная кислота, присутствие сероводорода или кислорода, при повышенной концентрацией хлоридов или сульфатов.

В природных источниках угольная кислота присутствует в виде молекул в низких концентрациях, бикарбонатных ионов. При показателях кислотно-щелочном баланса более 8,4 – в карбонатных ионах.

2.    Проблемы, которые вызывает вода с высоким pH

Высокий уровень щелочности вызывает проблемы при использовании воды не только со здоровьем, но и оборудованием. Повышение концентрации гидрокарбонатов ухудшает качество изготавливаемой продукции.

Сильнощелочную воду, при показателях pH более 9,5 единиц употреблять нельзя, так как произойдет сильное нарушение кислотности. Такая степень щёлочности будет полезна в минимальных количествах при ацидозе (закислении). Щелочная вода вызывает алкалоз, защелачивание организма. Она плохо влияет на желудочный сок, у которого нормальный pH до 3 единиц. При увеличении показателей щелочности начинаются затруднения в переваривании пищи. Происходит нарушение солевого баланса. Постоянно можно употреблять только низко щелочную воду с pH не более 8 единиц. Такая вода произведет очистку организма от вредных шлаков.

Вода, в которой превышена концентрация свободной углекислоты, принято считать агрессивной. Так ка она способна вызвать коррозийные отложения в трубопроводе. Если в воде превышен показатель карбонатных ионов, то она становится нестабильна по отношению к карбонату кальция. При этом наблюдается разделение карбонатных отложений и воды, которые начинают покрывать поверхность оборудования и трубопровода. Оценивают термостабильность расчётными методами исходя из состава воды.

Повышенный pH вреден не только для человека и оборудования, но и для рыб. Поэтому владельцы аквариумов обязательно должны следить за кислотно-щелочным балансом. Рост щелочности воды зависит от используемого гравия с определенными типами минералов. Из-за фотосинтеза. Если попадает много света и в аквариуме или пруду много водорослей, то уровень pH возрастает за сутки. Такой же эффект оказывает необработанный бетон около пруда.

Еще одна сфера, в которой тщательно контролируется уровень щелочности – бассейны. Высокий pH нейтрализует действие хлора и хлористых соединений. А это значит, что обеззараживание воды происходит менее эффективно.

3.    Способы понижения щелочности воды

Для понижения щелочности используются несколько методов: химический и с помощью ионного обмена.

Обработка воды для снижения щелочности проходит в несколько этапов. Сначала необходимо удалить коллоидные и другие механические примеси. Для этого используется метод коагуляции. Это когда в воду добавляют специальные вещества, и они образуют осадок. Одновременно происходит снижение щелочности и удаление кремниевых элементов. Используется способ магнезиального обескремнивания или известкования. После предварительной обработки показатель щелочи снижается, совместно с обессоливанием и удалением взвесей. Для очистки кремниевых соединений помогает известь, доломит или магнезит.  Такой метод называют способом осаждения. Потому что при снижении щелочности воды примеси выпадают в осадок.

Еще одним вариантом называют электролиз. Суть метода в очищении с помощью мембраны и тока. Прибор называется ионизатор. Но об его эффективности до сих пор спорят. Принцип работы прибора следующий: через воду проходит ток от 2-х электродов (катод и анод) и молекулы воды разделяются. И притягиваются к противоположным по заряженности электродам. С одной стороны, будут соли   положительно заряженных ионов (магний, натрий, кальций и другие). А с другой стороны отрицательные (фосфор, хлор, сера). Таким образом, с одной стороны камеры получается кислая вода, с другой щелочная.

Условия применения:

• Повышенная щелочность. Ph выше 7,5 единиц.

3.1 Химический метод

Принцип работы системы: В воду вводится неконцентрированный раствор кислоты, серной, соляной или лимонной. Такую обработку еще называют подкислением среды. Реагенты добавляются пропорционально дозировано, с помощью специального устройства – дозирующего насоса. Сам процесс выглядит так: поток воды движется по трубе. Пропорционально расходу воды дозируются требуемое количество разведенной, обычно 2-3% серной, соляной или лимонной кислоты. Реагенты для снижения щелочности выпускаются в разных формах: раствор, порошок в виде таблеток и других. Систему дозирования для подкисления воды вы всегда можете приобрести в нашей компании.

Рис 1 Схема дозирования реагента

3.2 Ионный обмен

Подкисление воды происходит при обработке воды и замене щелочных катионов на катионы водорода.

Принцип работы системы: В колонну поступает поток воды, в котором содержится ионообменная смола в H-форме. Происходит обмен ионами и снижение щелочности воды. Катионирование может производится параллельно или последовательно. Н-катионирование может проходить с нейтрализацией или с голодной регенерацией. Кроме снижения щелочности, ионный метод способен умягчать воду, снижая показатели бикарбонатов и тем самым удаляя соли кальция и магния.

После истощения загрузочного материала его регенерируют. Для этого производится подача раствора серной, соляной или лимонной кислоты. Концентрация которого составляет 2-3 %. Очистка проводится способом голодной регенерации.

Рис 2 Технология ионного обмена

Такой тип промывки заключается в том, что в процессе катионирования не используется глубокое удаление солей жесткости. Процесс направлен на разрушение карбонатной щелочности, но без появления кислого фильтрата. Потому что фильтры регенерируются с таким объемом кислоты, которого не хватает для вытеснения абсолютно всех катионов, ранее впитанных.

Расчет периода регенерации осуществляется по схеме, ориентируясь на показания емкости ионной смолы по солесодержанию.

Пример расчета по формуле:

V=POE/ ОЖ

где РОЕ - рабочая обменная емкость установки для принятой дозы соли, г-экв;

РОЕ = Е * Vсм

Где Е – удельная емкость ионообменной смолы для принятой дозы соли – определяется по паспорту ионнобменной смолы, гэкв/л.

Vсм – объем ионообменной смолы в установке, л.

ОЖ – общая жесткость исходной воды, г-экв/л.

Максимальная частота регенерации раз в три часа.

4.    Выводы

Кислотно-щелочной баланс важный показатель, который определяет химический состав воды. Его контроль необходим не только для производств, но и в бытовом применении. Щелочная вода изнашивает оборудование, вредит здоровью и портит внешний вид. Народные методы очистки, о которых так много пишут в интернете, не дадут гарантии снижения щелочности воды. Поэтому рекомендуется применять проверенные методы и устанавливать специальные системы фильтрации.

Что касается выбора способа снижения щелочности, то здесь играет роль и основной состав воды, содержание в ней примесей. Как правило, химический способ ориентирован на промышленность и имеет более быструю степень эффективности. Зато ионный обмен позволяет производить фильтрацию более качественно и не требует дополнительной минерализации или удаления остатков продуктов распада.