Модификация низких pH с помощью ионного обмена
В США применяется более сложный метод модификации pH с использованием слабых катионитов (карбоксильных смол). В такой многофункциональной системе смола адсорбирует угольную кислоту и, в то же время, умягчает воду и удаляет растворенное железо. Так как регенерация таких смол непростой процесс, рекомендуется использовать картриджные фильтры. Дальнейшую информацию об этих процессах вы найдете в главах 6 и 9.
Высокие pH: щелочные условия
Как уже было отмечено в начале этой главы, вода с высокими значениями pH также может вызывать коррозию и повреждение металлов. Исследование домов, содержащих алюминиевые конструкции и расположенных на атлантическом побережье, показало, что они становились ветхими в течение одного - нескольких лет. Соленый высоко щелочной воздух побережья является слишком агрессивным для таких конструкций. Алюминиевые оконные рамы также разрушались под действием морского воздуха. Такая ситуация сохранялась до того момента, когда оконные алюминиевые рамы начали анодировать, чтобы они смогли противостоять агрессивной атмосфере. В настоящий момент для производства рам используется пластик. Подобно морскому воздуху высоко щелочная вода (pH 9.0 и выше) оказывает коррозионное воздействие на бронзу, цинк, медь и алюминий. В связи с тем, что соединения железа обладают амфотерными свойствами, они также могут корродировать под воздействием щелочной воды. Свинец может растворяться как при высоких, так и низких pH.
В основном, вода со значением pH выше 8.0 крайне редко встречается в колодезных источниках водоснабжения. Однако такие значения pH встречаются в муниципальных источниках водоснабжения определенных областей. Если в результате анализа воды из колодца обнаружено, что pH больше 8.5, мы рекомендуем провести повторные исследования, для того, чтобы убедиться в правильности измерений. pH равное 10.0 и выше может свидетельствовать о возможности попадания в колодец посторонних соединений, загрязняющих акваторию колодца. В такой ситуации разумно провести полный сертифицированный анализ воды из источника водоснабжения для определения причины появления загрязнений. Нитраты, попадающие в источник воды и являющиеся составляющей удобрений, преобразуются в аммоний и значительно повышают pH. Очень часто причиной ненормального pH является неправильное хранение промышленных отходов - сильно щелочных соединений, таких как каустическая сода и детергентов. Поэтому, если колодец или другой источник водоснабжения не расположен в районе с естественно высоким pH воды, вам следует искать загрязнения и их причины.
В технологических процессах, таких как питание контуров котлов и использование рециклизованной воды в бойлерах, как правило, применяется вода с высокими значениями pH (около 10.0). Также щелочная вода нужна при производстве бумаги и текстиля. Щелочность присутствует во всех природных источниках воды в виде бикарбонатов, карбонатов и/или гидроксильной щелочности. На рисунке 4-6 показаны пределы pH, при которых эти формы существуют. Бикарбонаты обнаружены при pH между 4.5 и 9.5, карбонаты - от 8.5 до 14.0 и гидроксильная щелочность наблюдается в пределах 9.5 - 14.0.
Невысокие показатели щелочности (менее 50 мг/л) не препятствуют использованию воды для домашних нужд. При показателях же выше 100 мг/л вода приобретает содовый привкус. Вода, щелочность которой выше 400 мг/л вызывает пересушивание кожи человека и повреждение волос. Компоненты щелочности
реагируют с кальцием и магнием и образуют на металлических поверхностях при нагревании налет, состоящий из СаСО3 и Mg (ОН)2. Бикарбонатная (временная) жесткость в домашних условиях выпадает в осадок при нагревании с образованием белых отложений карбонатов кальция и магния. Этот процесс может быть проиллюстрирован такой реакцией:
Осадок становится заметен при концентрации бикарбоната 100 мг/л или выше. Более высокие значения pH встречаются в некоторых муниципальных водопроводных системах, в которых используются сверх дозы извести, и вода с такой высокой щелочностью поступает в дома и офисы. В то же время высокий уровень pH необходимо поддерживать в системах, где используется для дезинфекции аммоний в сочетании с хлором (для уменьшения количества THMs, образуемых за счет хлора). Надо отметить, что в настоящее время водопроводная вода с pH 9.0 и выше не редкость.
