Для очистки воды используют способы. Тяжелые металлы в воде. Способы очистки. Физико-химические методы очистки воды

Так уж сложилось, что вода из-под крана – это зачастую единственный источник воды современного городского жителя. Одновременно с этим, такая вода в нашей стране почти никогда не соответствует критериям качества, ни для питья, ни для приготовления пищи.

Не все могут позволить себе специальные фильтры, устройства, их комплектующие. Что можно сделать в данном случае, как очистить воду в домашних условиях самостоятельно?

Домашние способы очистки воды

Методы эти просты и не требуют никаких затрат, или эти затраты незначительны. Самые известные из них – кипячение, вымораживание, отстаивание, а также очищение активированным углем, серебром, шунгитом.

Кипячение

Главный плюс кипячения – гарантированное тотальное уничтожение бактерий. При кипячении распадаются такие химические элементы, как хлор, аммиак, радон и некоторые другие тяжелые соединения.

Кипяченная вода безопасна для употребления. Определенная очистка методом кипячения существует, но имеет свои недостатки:

Во-первых , это изменение структуры воды. Кипячение «омертвляет» воду, так как в этом процессе, наряду с уничтожением вредных веществ, удаляется кислород.

Во-вторых , в процессе выпаривания некоторой части воды увеличивается концентрация солей в оставшейся жидкости. Соли в виде накипи и известкового налета откладываются на стенках посуды. Частички этих осадков попадают изо дня в день к нам в желудок.

Нетрудно представить последствия таких процессов: это и почечные камни, и артрозы, и нарушения функций печени.

Важно! Несколько лет назад учеными было доказано, что в процессе кипячения образуется одно небезопасное вещество – хлороформ. Оно является производным от обычного хлора и при длительном попадании в организм способствует образованию клеток рака. Вывод – метод кипячения не должен быть основным и единственным методом очистки воды.

Заморозка

Суть метода – отфильтровать жидкость методом ее кристаллизации. Вымораживание дает лучший результат очистки. Но для того, чтобы получить действительно очищенную воду, недостаточно ее просто заморозить и разморозить. Чтобы получить качественную очистку, нужно сделать так, чтобы процесс заморозки происходил плавно.

После заморозки нужно удалить замерзшую воду, находящуюся в середине емкости, именно ее и не стоит употреблять. При замерзании жидкости кристаллизуется в самом холодном месте основной компонент. То есть первой замерзает только чистая вода и если ее отделить от загрязнений и тяжелых металлов – очистка удалась.

Изъять замерзшую жидкость из середины можно так:

• достать и поставить центральную часть под теплую воду, оставляя так до тех пор, пока по центру не образуется проталина. Ведь именно там скопится все нежелательные для нас тяжелые металлы, загрязнения.
• Лед, который остался – самое ценное. Это и будет самая очищенная вода.

Отстаивание

Этот метод основан на том, что тяжелые металлы осядут, а верхние слои воды станут более чистыми.

Чаще всего отстаивание используют для очистки от хлора водопроводной воды.

Метод годится, если ничего другого сделать невозможно. Вода должна стоять не менее 2-3 часов и не перемешиваться.

После отстоя процент содержания хлора в верхней трети емкости значительно уменьшится.

Но отстаивание никак не решает проблему очистки от грязи, бактерий, болезнетворных микроорганизмов. Поэтому после отстаивания воду все равно нельзя употреблять в пищу без кипячения.

Очищение воды активированным углем

Активированный уголь входит в состав многих коагулянтов, (лат. coagulatio свертывание), поэтому можно считать, что этот способ реально работает. Активированный уголь способен справиться с неприятными и специфическими запахами, если таковые имеются, а также, как сорбент, он «вытянет» из жидкости все вредные примеси.

Процесс очистки таков:

• пять таблеток активированного угля плотно заматываются в марлю и кладутся на дно емкости с водой.
• Время для очистки – пять-шесть часов. Далее, активированный уголь начинает действовать.
• После этого воду можно смело употреблять в пищу. Метод просто незаменим в экстремальных условиях: в походе, в условиях военных действий и даже на необитаемом острове.

Серебро

Не менее занимателен метод очистки воды серебром, пришедший в мир из Древней Индии. Древние жители заметили удивительные свойства серебряной и медной посуды, особенно эффект от воды был силен, если содержимое сосуда выставлялось на солнце. Вода, получившая заряд ионов серебра, не только стопроцентно обеззаражена, но и улучшает обменные процессы, благотворно воздействует на имунную систему.

«Серебрянная вода» давно завоевала множество приверженцев такого метода по всему миру. На тему воды, положительно заряженной ионами серебра, написаны сотни научных трактатов. Вся «соль» заключается в следующем: вода входит в химическую реакцию с молекулами серебра, обогащая ее положительно заряженными ионами.

Важно! Концентрация в количестве 20-40 мкг делает серебрянную воду полезной и безопасной для питья.

Для наружного применения – масок, примочек, обработки посуды - медики рекомендуют концентрат – 10000 мкг, который по своему действию можно сравнить с мощным антисептиком.

Осторожно! Пить такой раствор категорически нельзя – это повлечет за собой отравление. Как и все полезное, серебряная вода имеет обратную сторону, поэтому главное не переусердствовать.

Чтобы очистить воду с помощью домашнего серебра, достаточно погрузить в графин серебряную ложку, браслет или другое серебряное украшение.

Вода взаимодействует с серебром 2-3 дня и только после этого становится ионизированной. При таком сроке ионизации нет риска получить концентрат – для этого потребовалось бы гораздо больше времени.

Очистка воды шунгитом

Еще один способ, получивший широкую популярность в последнее время, это очистка воды шунгитом.

Шунгит – природный минерал. Уникальность камня объясняется редчаешей формой молекул углерода, именуемых фуллеренами. С помощью шунгита происходит кондиционирование воды. Взаимодействии с жидкостью глобулярный углерод шунгита делится с ней своими чудодейственными качествами. Обладая биполярными свойствами он способен смешиваться с компонентами живой и неживой природы.

Шунгитовая вода готовится так:

• шунгит тщательно промыть.
• Заливают из расчета 150 г на 2-3 литра воды.
• Настаивание 3 дня.
• Использовать можно для принятия ванн, питья, приготовления пищи.

«Вода» и «жизнь» - понятия родственные и взаимодополняющие. Нет воды – нет жизни.

Человеческое тело на две трети состоит из воды и каждый, в среднем, на протяжении жизни выпивает ни много, ни мало - около 75 тонн воды. Именно поэтому очень важно следить за чистотой этого жизненно важного продукта.

Как очистить воду в домашних условиях решать вам. Главное сделать верный выбор и наслаждаться вкусом - ведь нет ничего изумительнее настоящей чистой воды.

Вода является ключевым источником жизни. Недостаток этой жидкости в организме приводит к проблемам с кожей, пищеварением, сердцем и многим другим неприятностям. И хотя качество водопроводной воды оставляет желать лучшего, ее тоже можно употреблять — если предварительно очистить. Очистка воды в домашних условиях часто производится с помощью металлов — считается, что таким образом воде можно придать целебные свойства. В основном в таких случаях используют серебро, однако не все знают, что и золото тоже годится для очистки. Итак, как делать такую очистку?

Очистка воды в домашних условиях с помощью золота

Вам понадобится золотое украшение без камней. Прокипятите 400 мг воды вместе с украшением, пока у вас не останется 200 мг. Рекомендуется использовать напиток в умеренных количествах: одну столовую ложку три раза в день.

Лечебные свойства воды с золотом: оказывает тонизирующее и укрепляющее действие, обеспечивает энергией и расслабляет от нервного напряжения.

Очистка воды в домашних условиях с помощью серебра

Серебряная вода может быть получена таким же образом, как и золотая. Также для улучшения качества воды, вы можете положить несколько серебряных предметов в емкость с водой и оставить их там на ночь или сутки. После этого вы можете использовать такую воду как обычную.

Лечебные свойства воды с серебром: серебряная вода нормализует обмен веществ, улучшает работу кишечника и повышает иммунитет.

В воде может присутствовать множество вредных для человека примесей. Чаще всего это хлор, пестициды, нитраты, органические соединения, бактерии, а также тяжелые металлы. Раньше люди не знали, что делать с некачественной жидкостью, как ее улучшить. Сегодня для этого активно используются фильтры для очистки воды .

В этой статье мы рассмотрим подробнее тяжелые металлы как один из загрязнителей живительной влаги, которая предназначается для человека. Что это такое? Как определить их в жидкости? Как очистить от них воду для бытового применения? На эти и многие другие вопросы вы найдете здесь ответы.

Как определить, если ли в воде тяжелые металлы

Есть только один надежный способ, благодаря которому вы выясните, есть в жидкости данный вид примесей или нет. Это анализ воды. Как правильно собрать воду для химического анализа мы уже писали . Далее нужно собрать влагу в чистую емкость согласно правилам забора, и отвезти в один из частных или государственных центров, оказывающих данную услугу. К примеру, в территориальные центры гигиены и эпидемиологии. Или в магазин по продаже очистительного оборудования (некоторые предлагают оказать услугу бесплатно).

В течение нескольких дней результаты анализа будут готовы. Они расскажут, какие именно примеси присутствовали в исследуемом образце, подскажут специалистам, как улучшить качество воды.

Какие тяжелые металлы могут быть обнаружены?

В жидкости может быть обнаружено множество тяжелых металлов, которые нужно удалить. Мы приведем основные, чаще всего встречающиеся.

1. Свинец

Не имеет запаха, вкуса. Способен вызвать у человека острое, хроническое отравление, даже привести к смерти. Имеет свойство накапливаться в тканях организма, в волосах, ногтях. Негативно воздействует на периферическую нервную систему, печень, почки. Блокирует ферменты, участвующие в формировании гемоглобина.

2. Ртуть

Особенно вредна для почек, нервной системы. При попадании вместе с водой в организм способна вызвать нарушение психического состояния, зрения, слуха, потерю чувствительности кожи. Источник ртути чаще всего – промышленные предприятия.

3. Медь

Превышенная концентрация меди в употребляемой жидкости сказывается, прежде всего, на работе ЖКТ – появляется тошнота, рвота, расстройство желудка. Особенно опасна медь для лиц с больной, чувствительной печенью, а также для грудных младенцев.

4. Железо

Распространено на территории Беларуси. Откладывается в органах, тканях человека. Провоцирует серьезные заболевания, в том числе, гемохроматоз. Попадает в воду в природе, из-за геологических особенностей местности. Кроме того, источником железа могут становиться старые железные трубы.

5. Марганец

Негативно влияет на плод во время беременности, становится причиной мутаций. Источником чаще всего являются промышленные предприятия.

Как очищают влагу от тяжелых металлов?

Выделяют 4 основных метода, а именно:

• сорбция (поглощение сорбентами примесей из воды),
• ионный обмен (обмен ионами с примесями и образование безвредных соединений),
• электролиз (распад химических соединений под воздействием электрического тока),
• обратный осмос (влага пропускается сквозь полупроницаемую мембрану).

Какой метод очистки чаще всего используется в быту?

Обратный осмос

Удаление тяжелых металлов из жидкости, предназначенной для пищевых целей, в домах белорусов часто осуществляется фильтрами на основе обратного осмоса . Это достаточно сложные многоступенчатые системы, которые довольно быстро, поэтапно избавляют влагу от вредоносных примесей.

Плюс фильтра – он эффективно справляется практически со всеми загрязнениями. После такой системы можно быть уверенным в качестве используемой жидкости.

Сорбция

В бытовых фильтрах сорбционную очистку осуществляют картриджи на основе активированного угля. Помимо тяжелых металлов, они удаляют хлор, хлористые соединения, органику, а также неприятные привкусы и запахи. Угольные картриджи являются основой проточных фильтров, их устанавливают на стадии предварительной очистки перед мембраной обратного осмоса.

Активированный уголь с его сорбционными свойствами используется при создании картриджей для большинства видов питьевых фильтров – кувшинов, настольных, проточных, осмотических и пр.

Если вы хотите обезопасить себя от вредоносного воздействия тяжелых металлов, очистить от них воду, рекомендуем вам использовать обратноосмотическую или проточную систему от надежного производителя.

Очистка воды от тяжелых металлов, несомненно, является важным фактором для получения готовой к использованию, чистой и безвредной для человека жидкости. К тяжелым металлам относят химические элементы, которые имеют и при этом обладают значительной атомной массой.

Они оказывают разрушительное действие на функции организмов животных и человека, а также имеют свойство аккумулироваться в органах и тканях и наносить здоровью непоправимый вред. Именно поэтому важно устанавливать на водоочистных сооружениях фильтры для воды от железа, меди, свинца, никеля, цинка, кобальта, ртути, кадмия и серебра.

Необходимость подобной фильтрации обусловлена тем, что из-за активного использования воды для разных отраслей промышленности концентрация этих металлов в стоке очень велика. Загрязнители имеют различную структуру и свойства, а значит, для каждого из их видов приходится прибегать к разным методам и приспособлениям.

Очистка воды от тяжелых металлов в форме ионов производится химическим способом и сводится к изменению уровня кислотности среды до необходимого. При достижении PH величины 9.0-10.5 любые металлы становятся нерастворимыми и выпадают в осадок, который устраняется достаточно просто.

Выбор химических реагентов, посредством которых производится промышленная водоочистка, зависит от следующих факторов:

Необходимой степени очистки;

Концентрации загрязняющего вещества;

Наличия или отсутствия примесей.

После того как вещества переведены в нерастворимую форму, следует этап их разделения, чаще всего с помощью гравитационного осаждения металла. Производится операция с помощью специальных осаждающих емкостей, из которых осевшие частицы откачиваются для обезвоживания и просушки. Плюс этого способа в его простоте, а минус - в высокой чувствительности к наличию посторонних соединений, которые способны помешать процессу осаждения. Это могут быть мыло, перекись водорода или детергенты.

Очистка воды от тяжелых металлов производится также иным способом. Он носит название «мембранный» и осуществляется с помощью специальной установки с перегородками. Как правило, в воде, очищенной мембранами, концентрация металлов не превышает 1 мг на литр, а по другую сторону фильтра они сами концентрируются в виде гелеобразной массы.

Именно такая очистка воды от тяжелых металлов по праву считается самой эффективной и перспективной. Ее высокое качество обусловлено особыми свойствами мембран, такими как:

1. Высокая селективность, или, иными словами, способность к разделению отличных по свойствам веществ. Перегородка полупроницаема и пропускает сквозь себя лишь воду, полностью освобожденную от посторонних примесей. Последние скапливаются по другую сторону мембран.

2. Сплав, из которого отлиты перегородки, отличается особой прочностью и стойкостью к химическим воздействиям.

3. Мембрана одинаково эффективно и в полном объеме выполняет положенные функции на протяжении всего периода использования. Преимущество метода в том, что примеси металлов не оседают на фильтрующей поверхности и не забивают ее поры, а разными способами удаляются с мембраны.

Видом такой очистки является обратный метод отличается тем, что к раствору (загрязненной воде) прикладывается давление, которое превышает его собственное. К недостаткам способа относятся высокие требования к качеству материалов, из которых создаются очистительные установки и сложность с удалением концентрационного слоя.

Большой объем жидкости с незначительной концентрацией тяжелых металлов целесообразно очищать методом ионного обмена. Как известно, технология его основана на использовании на поверхности которых аккумулируются металлические ионы. Установки для этих работ позволяют эксплуатировать смолы в течение нескольких лет, исключая их слеживание.

Наиболее же тщательным методом очистки является самая сложная по техническому исполнению циклическая обработка с ультрафильтрацией. Правда, метод этот применяется только на электролизных и сточные воды которых содержат огромный процент отработанных растворов и насыщены хеланитами. Для такой работы используют специальные реакторы.

Железо является одним из самых распространенных элементов, которые встречаются в природе. Особенно его много в подземных породах, что непосредственным образом влияет на качество грунтовых вод. В некоторых регионах данный элемент в большом количестве находится практически во всех водоносных горизонтах. Это вынуждает жителей думать над тем, как очистить воду из скважины от железа, чтобы восстановить ее вкусовые характеристики.

В скважине железо (Fe) может содержаться в разных формах и соединениях. Многое зависит от разреза грунта в данной местности. С наибольшей концентрацией в водоносных слоях встречаются:

• Двухвалентное железо. Свойство Fe² полностью растворяться не позволяет сразу определить его наличие после подъема воды со скважины. Но при контакте с воздухом железо начинает окисляться, в результате чего абсолютно прозрачная до этого вода приобретает желтоватый оттенок.

• Трехвалентное железо. В отличие от двухвалентного соединения, Fe³ не растворяется. Поэтому вода изначально имеет характерный бурый оттенок, который со временем выпадает в осадок.

• Органические соединения железа. В этом случае вода чаще всего имеет светло-желтый окрас, и после отстаивания осадок не образуется.

Существует еще один признак повышенной концентрации данного элемента – ярко выраженный металлический привкус. Иногда без предварительной очистки скважины от железа пить такую воду попросту невозможно.

Характерные особенности «металлической» воды (слева направо): Fe³, Fe², Fe (орг.)

Насколько опасен переизбыток железа для человека

Железо – важнейший элемент для организма человека. Так, например, среднесуточная норма потребления для мужчин равняется 8 мг, а для женщин – 16 мг. Вместе с тем, санитарная норма содержания этого компонента в воде составляет всего 0,3 мг на 1 литр. Сразу возникает логичный вопрос – почему так мало?

Дело в том, что из еды человек получает гораздо больше железа, чем из воды. Кроме того, санитарная норма установлена не столько по медицинским критериям, сколько по вкусовым показателям.

Интересно знать. На сегодняшний день ВОЗ не имеет достаточных доказательств отрицательного влияния железа на человеческий организм. Считается, что содержание в воде данного элемента в пределах 3 мг/л не несет негативных последствий для человека.

Основным фактором, заставляющим очищать воду из скважины от железа, является неприятный металлический привкус. При концентрации 1 мг/л появляется яркий запах и вкус металла, который может ощущаться в кофе, чае и даже пище. Помимо этого, металлический осадок пагубно действует на сантехнику и трубопроводную систему дома, особенно в случае присутствия нерастворимых соединений Fe³.

При постоянном использовании воды с большим количеством примесей железа на сантехнике образуется «ржавый» налет

Способы очистки воды

Существует несколько методов, как можно очистить воду из скважины от железа. Наиболее популярными и действенными среди них являются:

• ионный обмен;
• обратный осмос;
• аэрация.

Ионный обмен

Ионообменные картриджи выпускают практически все производители фильтров для воды. Суть метода заключается в применении специальной каталитической смолы. При контакте воды со смолой происходит ионный обмен, в результате которого ионы железа, содержащегося в воде, заменяются ионами натрия.

Важно. Ионообменный способ эффективен только при относительно небольшом количестве Fe в воде (3-5 мг/л). В противном случае смола быстро потеряет свои каталитические свойства.

Ионообменный фильтр для обезжелезивания воды

Обратный осмос

В системе обратного осмоса применяются мембраны, которые удаляют практически любые примеси из воды. Поры мембран значительно меньше ионов железа, поэтому способны задерживать и отсеивать их. Такой фильтр легко справляется с Fe², а вот с трехвалентным компонентом могут возникнуть проблемы. Если в воде слишком большое количество Fe³, тогда есть риск быстрого засорения мембраны. Для таких случаев лучше использовать механические фильтры, которые можно периодически промывать, удаляя ржавый налет.

Метод аэрации

При необходимости очистки скважинной воды от железа с большой концентрацией данного компонента (более 20 мг/л) используют метод аэрации, основанный на обработке воды кислородом. В результате взаимодействия с кислородом железо окисляется, что приводит к выпадению тяжелого металлического осадка.

Совет. Для более эффективной очистки после аэрационной установки воду необходимо пропустить через систему обратного осмоса или ионообменный фильтр.

Избавляемся от железа народным методом

Проблема воды с металлическим привкусом появилась задолго до создания сложных фильтрующих установок. Поэтому человек придумал более простой способ обезжелезивания.

Вода после скважины или колодца заливается в большой открытый резервуар, где хранится в течение определенного времени. В процессе естественного взаимодействия с кислородом Fe² превращается в Fe³ и выпадает в осадок. После данной процедуры концентрация железа в воде уменьшается в несколько раз.

Совет. Для увеличения интенсивности процесса к резервуару можно подключить компрессор, мощность которого подбирается в зависимости от объема воды.

Естественно, данный способ не столь быстр и эффективен, как современные фильтрующие установки. К тому же резервуар необходимо периодически очищать от осадка. Однако при отсутствии других вариантов он вполне подойдет, например для дачи или сельской местности.

Обычная бочка может помочь очистить воду из скважины от железа

Часто металлический привкус – не единственная проблема, связанная с качеством скважинной воды. В этом случае для осуществления очистных мероприятий лучше пригласить специалистов, которые сделают соответствующие анализы и подберут наиболее эффективный метод фильтрации.