19 апреля 2021

Что такое сухой остаток и как его убрать?

Эксперты Аквафор

Наука

Качество воды определяется многими параметрами: показатель pH, окисляемость, жесткость, наличие газов, токсичных элементов. Одной из значимых характеристик является сухой остаток, под которым понимают сумму всех растворенных в воде соединений.

Чтобы довести характеристики воды до нормативов, ее очищают при помощи фильтрационных установок. Наиболее часто в этих целях используют бытовые и промышленные фильтры
обратного осмоса.

Что такое сухой остаток?

Большая часть соединений, растворенных в воде, приходится на ионы Mg, K, Na, Ca, а также SO4, HCO, Cl. Прочие элементы встречаются в меньшем объеме, но также способны влиять на общие характеристики жидкости.

Не стоит отождествлять термин «сухой остаток» с термином «минерализация» — в первом случае учитывают как химические элементы, так и органику. Численная разница между параметрами иногда достигает 10% (зависит от происхождения воды), но если концентрация органических веществ предельно мала, то эти понятия могут считаться родственными.

По доле сухого остатка или уровню минерализованности различают воду:

пресную — содержание солей не превышает 1 г/л;
минерализованную — соответственно, 1,1-25 г/л;
морскую соленую — 20-50 г/л;
рассол — более 50 г/л.

Слишком минерализованная вода, в которой объем сухого остатка превышает 1,5 г/л, плохо утоляет жажду, имеет горьковатый или солоноватый привкус. При длительном употреблении она отрицательно воздействует на весь организм:

негативно влияет на течение внутриклеточных реакций;
вызывает функциональные расстройства;
нарушает водно-солевой баланс;
способствует дисфункции пищеварительной и мочевыводящей систем органов, нарушению работы сердечной мышцы.

Пить минерализованные воды следует только по определенным показаниям, после консультации с врачом.

Но и дефицит сухого остатка делает воду небезопасной для постоянного употребления. Низкая жесткость, недостаток Mg, Ca нередко становятся причиной развития болезней опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы.

Нормативы

Качество питьевой воды оценивают по трём нормативам:

СанПиН 2.1.5.980-00;
СанПиН 2.1.4.1074-01;
ГОСТ Р 51232-98.

Жидкость должна иметь определенные органолептические параметры, безопасный с точки зрения биохимиков и эпидемиологов состав. Так, для питьевой воды предельно допустимая концентрация сухого остатка не должна превышать порог в 1 г/л. В отдельно взятых ситуациях, в критических условиях для некоторых систем водоснабжения эта цифра может быть поднята до 1,5 г/л.

Нижний предел равен 0,2 г/л. Меньшая концентрация сухого остатка означает, что вода по своим характеристикам приближается к дистилляту.

Специалисты здравоохранения рекомендуют употреблять воду со степенью минерализации от 0,25 до 0,45 г/л.

Определение в воде

Основной, гравиметрический метод подсчета сухого остатка базируется на определении веса веществ, полученных после выпаривания водной, предварительно отфильтрованной пробы. Точное описание можно посмотреть в ГОСТ 18164-72.

В условиях лаборатории техника может быть видоизменена: к пробе добавляют соду. Если водный раствор подвергают обработке не сразу, в него вносят 1% Na2CO3.

Как избавиться от сухого остатка

Цифры, полученные в лаборатории, необходимы для правильного подбора метода очистки. Чтобы добиться оптимального уровня минерализации, нужно знать, какой процент «ненужных» анионов и катионов следует извлекать:

Обессоливание. Содержание ионов снижается до значений дистиллята.
Опреснение. Показатель уменьшают до тех пор, пока он не достигнет ПДК.

При этом все техники можно поделить на два основных вида:

методики, основанные на переходе воды в другое агрегатное состояние — заморозка, нагрев, газогидратный способ и т.д.;
без изменения агрегатного состояния — метод обратного осмоса, ионообменники, электродиализ и пр.

Технология обратного осмоса

На сегодня это самый эффективный способ очистки. Жидкость пропускают через полупроницаемые мембраны, задерживающие большую часть растворенных соединений. Технология дает возможность удалять частицы размером 0,001-0,0001 мкм. Ионы натрия, калия, сульфаты и нитриты, соли жесткости попадают в этот диапазон.

Мембраны создают из самых разнообразных материалов: полимеров и графита, специальной фольги. Их избирательность по отношению к молекулам сухого остатка основана на капиллярных свойствах жидкостей.

Установки, основанные на данной технологии, экономичны, надежны, удобны в эксплуатации. Их можно монтировать в квартире, прямо на кухне под раковину, в офисном помещении, на крупных предприятиях — системы отличаются только масштабом.

Что нужно учесть при выборе систем фильтрации

Технология обратного осмоса имеет свои слабые места. Полупроницаемые мембраны обладают повышенной чувствительностью к крупным частицам, содержащей хлор органике. Чтобы защитить мембранный элемент от повреждения, перед ним устанавливают механический фильтр или узел предочистки и угольный фильтр. В поступающей к мембране жидкости уровень взвешенных примесей не должен превышать 0,55 мг/л.

Следует понимать, что тотальное удаление ионов приводит к искусственному дефициту полезных макро- и микроэлементов. Ввести нужные ингредиенты в требуемом количестве в воду помогут минерализующие картриджи. Их устанавливают уже после мембранного компонента.