Сухий залишок характеризує ступінь загальної мі-нералізації води. Його визначають шляхом випарювання профільтрованої води і висушування залишку за темпера-тури 10 °С до постійної маси. Результат вираховують у міліграмах в 1 л води. На основі раніше викладеного ре-комендують, щоб щільний залишок води не перевищував 500 мг/л. У районах, де відсутні такі води, за згодою ор-ганів охорони здоров'я може бути дозволено використан-ня водопроводами навіть води, яка містить понад 1000 мг солей в 1 л.

Загальна твердість води переважно зумовлюється на-явністю в ній кальцію і магнію, які містяться у вигляді карбонатів, бікарбонатів, хлоридів і сульфатів.

Твердість води вимірюють у міліграм-еквівалентах на 1 л: 1 мг-екв/л твердості відповідає вмісту 28 мг/л СаО або 20,16 мг/л МgО. Воду до 3,5 мг-екв/л твердості нази-вають м'якою, від 3,5 до 7 мг-екв/л — середньої твердо-сті, понад 7 мг-екв/л — твердою і понад 14 мг-екв/л — дуже твердою.

Згідно з МСПВ-73 рекомендується загальна твердість води приблизно 2мг-екв/л (100 мг/л СаСО3,), а МІІP — 10 мг-eкв/л; вміст кальцію відповідно 75 і 200 мг/л. Од-нак є підстави вважати, що з точки зору сучасних знань, оптимальна твердість води має становити 5—7 мг-екв/л, а вміст кальцію — 150 мг/л. Магній за наявності сульфа-тів (МgSО4 —англійська сіль) може надавати воді своєрід-ного присмаку, а також спричинювати подразнення кишечника і посилення перистальтики. Тому, якщо у во-ді міститься до 250мг/л сульфатів, допускається концен-трація магнію до 150 мг/л, якщо ж сульфатів більше, тоді бажано, щоб магнію містилося не більше ніж 30 мг/л (МСПВ-73) [2].

Воду класифікують за жорсткістю:

· дуже м'яка — 0—1,5;

· м'яка — 1,5—3;

· середня 2—6;

· жорстка — 6—10;

· дуже жорстка — більше 10 [7].

Залізо. Залізо міститься у підземних водах головним чином у вигляді бікарбонату закису заліза — Fе(НСО3)2. Унаслідок контакту води з повітрям бікарбонатне залізо окислюється з утворенням бурих пластівців гідрату окису заліза — Fе(ОН)3, який надає воді мутності і кольору. Гуміновокисле залізо, яке міститься в поверхневих водах, є більш стійким.

Якщо вміст заліза у воді підземних джерел перевищує 0,3—0,5 мг/л, зовнішній вигляд води може погіршуватися (опалесценція, мутність), а вміст заліза понад 2 мг/л на-дає воді, окрім мутності і кольору, неприємного в'яжу-чого присмаку. Крім цього, високий вміст заліза у воді псує смак чаю, при пранні білизни надає їй жовтуватого відтінку і залишає іржаві плями, призводить до посиле-ного розмноження залізистих мікроорганізмів у водопро-відних трубах, що зменшує їх просвіт, а в разі відділення відкладань зі стінок труб погіршує зовнішній вигляд і смак водопровідної води.

Хлориди (хлор-іон). Звичайно в проточних водойми-щах вміст хлоридів невеликий (до 20—30 мг/л) і може значно збільшуватись у водоймищах, які не мають відто-ків. Незабруднені криничні води у місцевостях із не солончаковим ґрунтом звичайно містять до 30—50 мг/л хлори-дів. Вода, що фільтрується через солончаковий грунт або осадові породи, багаті на хлористі сполуки, може містити сотні і навіть тисячі міліграмів хлоридів у 1л, будучи бездоганною в інших відношеннях.

Сульфати (сульфат-іон). Сульфати в кількостях понад 400—500 мг/л надають воді гіркувато-солоного присмаку, несприятливо впливають на шлункову секрецію і можуть спричиняти диспепсичні явища (особливо при одночас-ному великому вмісті магнію у воді) в осіб, які не звикли до води такого складу. Рекомендований рівень сульфатів — 200, а максимально припустимий — 400 мг/л.

Нітрати (нітрат-іон). Високі концентрації нітратів зустрічаються переважно у воді криниць, які живляться ґрунтовими водами, забрудненими компонентами азот-них добрив і продуктами розкладу органічних речовин.

Фториди (фтор-іон). Фтористі сполуки вимиваються водою з грунту і гірських порід. Вміст фтору в природних водах в основному коливається від сотих частин мілігра-ма до 20 мг/л. Вода відкритих водоймищ і неглибоких криниць часто містить мало (менше ніж 0,5 мг/л) фтору. Високі концентрації фтору найчастіше зустрічаються у глибоких підземних водах, які омивають поклади фосфо-ритних або апагитних конкрецій, а також у поверхневих водоймищах, які живляться багатими на фтор підземни-ми водами.

1.3 Водопідготовка і методи усунення домішок із води

Основною вимогою водопідготовки є використання вихідної води, що не містить або містить мінімальну кількість домішок, здатних при перегонці в апаратах утворювати твердий шар — на-кип. В утворенні накипу беруть участь різні речовини — основні із них кальцію і магнію гідрокарбонати, які при нагріванні розпа-даються на вільну вуглекислоту і нерозчинні кальцію і магнію кар-бонати:

Ca(HCO)3>CO2 + H2O + CaCO3v

Mg(HCO)3> CO2 + H2O + MgCO3v

При нагріванні гідрокарбонати кальцію і магнію у воді розпа-даються, і в осад випадають карбонати кальцію і магнію. У ре-зультаті жорсткість води зменшується, тому іноді вживається тер-мін «усунена» або «тимчасова» жорсткість води. Жорсткість, що залишилася після кип'ятіння води протягом

1 год. називають постійною.

Отже, в утворенні накипу беруть участь мінеральні солі, меха-нічні домішки, розчинені органічні речовини, кремнезем, силіка-ти, заліза гідрокарбонат, глинозем та інші речовини, які перед перегонкою необхідно обов'язково видалити.

Видалення механічних домішок. Механічні домішки звичай-но відокремлюють відстоюванням із подальшою декантацією або фільтруванням. 3 цією метою використовують найчастіше пісочні фільтри.

Воду з високою тимчасовою і постійною жорсткістю піддають попередньому зм'якшенню, що може здійснюватися методами осадження та іонного обміну.

Метод іонного обміну. Метод ґрунтується на обміні катіонів кальцію і магнію на катіони натрію або гідрогену, що містяться в практично нерозчинному у воді матеріалі — катіоніті.

Вода, пропущена через катіонові фільтри, буде містити тільки натрієві солі або мінеральні кислоти, які добре розчинні і нездат-ні утворювати накипи в апаратах для перегонки. Цей метод має ряд переваг перед осадженням: більш якісне