Мыло плохо мылится в жесткой воде: правда ли это и почему?

Многие хозяйки наверняка замечали, что в жесткой воде моющие средства теряют свои типичные свойства – мыло становится неэффективным и как-то не хочет давать пену. Хорошо, если с этим явлением вы познакомились в качестве одноразового опыта, но ведь возможно и такое, что мылящие вещества не работают у вас дома, создавая огромные проблемы в процессе наведения порядка. Наша статья призвана не только помочь понять, почему так происходит, но и решить проблему.

На практике даже не каждый человек понимает, что такое жесткая вода, ведь жидкость довольно редко бывает настолько плотной, чтобы это можно было почувствовать голыми руками. Каждому из нас главная питьевая жидкость Вселенной кажется мягкой, но если вы неоднократно бывали в других регионах или просто пробовали много разной бутилированной воды, то, вероятно, замечали, что не вся вода одинаково мягкая.

Причина этого довольно проста: в водной среде, как известно, могут растворяться многочисленные разновидности солей – мы их не видим, но их твердые частицы в составе воды присутствуют. Хлориды и сульфаты кальция и магния, а также гидрокарбонаты в значительном количестве вполне ощущаются если не на ощупь рукой, то во рту – такая вода не обволакивает мягко, а течет как-то туго, кажется более густой (это правда) и шершавой.

Жесткость – это не просто абстрактный показатель, а весьма важная характеристика той влаги, которую будет использовать человек. Пейте такую воду постоянно, и в почках рано или поздно накопится достаточно материала для образования камней, пищеварительной системе станет сложнее переваривать съеденное, может ухудшиться состояние кожи. Сантехника тоже будет не в восторге – соляные отложения появятся на внутренних стенках труб, а также покроют нагревательные элементы чайника или стиральной машины, выведя оборудование из строя. Ткань в результате стирки жесткой водой потеряет первоначальную нежность, поскольку будет «поцарапана» невидимыми твердыми частицами, станет выглядеть менее красиво. Как вы уже поняли, мыло перестанет мылиться – это далеко не выдумка, а научно доказанный факт.

Понимая вред жесткой воды, человечество придумало шкалу, оценивающую этот показатель. Единица измерения называется градусом жесткости, и чем меньше таких градусов, тем мягче жидкость. Мягкой в России считается та вода, у которой нет и 2-х градусов, а жесткой – вода, чья жесткость превышает 10 градусов. В других странах эти нормативы могут отличаться, но в целом в водопровод принято подавать воду средней жесткости – так влага перестает быть слишком опасной и не требует больших усилий по очистке.

Образование пены в результате контакта мыла с водой – это химическая реакция. Брусок не просто «растворяется» – происходит распад калиевых и натриевых солей высших жирных кислот на натриевые ионы и анионы жирных кислот. Именно последние приводят к тому, что мыло пенится, а если образованную пену еще и потереть о загрязненную поверхность, то в результате взаимодействия большинство молекул условной «грязи» будут связаны с пеной и отмоются.

Если в школе вам была интересна химия, то вы наверняка понимаете, что изменение состава реагентов приводит к изменениям формулы получающихся веществ. Если вода используется без примесей или со сравнительно небольшим их количеством, то при стирке образуется то или иное количество пены, достаточное для эффективного удаления загрязнений. Но когда в дело активно вмешиваются посторонние соли, присутствующие в жидкости, любые действия стирающего средства оказываются бессмысленными – мыло плохо мылится и совершенно не стирает!

Логика происходящего предельно проста: полезные анионы жирных кислот, которые должны были захватывать загрязнения и удалять их с отмываемой поверхности, вместо этого связываются с магниевыми и кальциевыми катионами. Получившееся вещество оказывается весьма устойчивым и его довольно легко заметить невооруженным глазом – оно выглядит как характерные хлопья на поверхности воды, упорно не желающие в ней растворяться. В такой ситуации мыло не дает собственно мыльной пены, а только эти хлопья – соответственно, нечему захватывать жир, пыль, грязь и другие нежелательные вещества. Использование мыла становится непрактичным – оно тратится впустую, не принося никакой пользы.

Понятно, что это не работает по принципу выключателя – некоторая способность мыла пениться остается, просто интенсивность может падать или расти в зависимости от градуса жесткости задействованной влаги. Если вода достаточно жесткая, теоретически можно попытаться решить проблему вовлечением в процесс большего количества мыла, но это непрактично и во многих случаях просто не сработает – всю воду так не очистишь. Однако тем гражданам, кто должен использовать воду из скважины или источника, вне зависимости от своего отношения к уровню ее жесткости, приходится несладко, потому ученые придумали способы умягчения воды.

Понятие того, насколько жесткая та или иная вода, весьма относительно – например, российский документ СанПиН называет жесткой влагу с градусом от 10, но на сегодняшний день в мире это уже считается чрезмерно завышенным показателем. Строго говоря, для питья такая влага все еще годится, но вот бытовая техника выйдет из строя из-за накипи довольно быстро. Если хотите сохранить оборудование работоспособным на протяжении длительного времени, лучше использовать воду не жестче 3-х градусов, а это означает, что «нормальная» водопроводная вода тоже не подходит никак.

Наиболее простым способом регулировки жесткости в сторону смягчения можно считать установку специальных ионообменных фильтров. Очищающим средством в них служит особая смола в гранулах, которая тоже способна вступать в химическую реакцию с солями магния и кальция. Благодаря такому взаимодействию эти соли изымаются из проточной влаги, заменяясь ионами натрия – уже куда более нейтральными и не «цепляющимися» к мылу. Со временем такая смола, конечно же, теряет первоначальные свойства, поскольку натрий из нее понемногу вымывается, однако восстановить их не так уж сложно – для этого используют соляные таблетки. В некоторых домохозяйствах для таких целей до сих пор используют даже обыкновенную поваренную соль, но вот она показывает не слишком высокую эффективность – для таблеток ее целенаправленно очищают от любых посторонних примесей.

В последние годы на рынке появилась альтернатива ионообменным системам – фильтры, функционирующие по принципу обратного осмоса. У них для фильтрования жидкости используется уже не сетка, а специальная мембрана, она кажется целостной и неспособной пропускать что-либо, однако на самом деле она вся покрыта мельчайшими порами, через которые проходит вода.

Тонкость производства таких мембран заключается в том, что поры специально делают того диаметра, который практически идеально равен диаметру молекулы воды – она меньше него совсем чуть-чуть и проходит в отверстие с трудом. У магниевой или кальциевой соли молекулы крупнее, потому в существующие ячейки они просто не могут пройти. Что же касается волокон, из которых составлена фильтрующая мембрана, то они, с одной стороны, довольно прочны, чтобы не рваться даже при серьезном напоре, с другой, не имеют свойства растягиваться, потому ячейки имеют стабильные размеры и гарантированно не пропустят то, чего в воде быть не должно.

Конечно, система обратного осмоса тоже не является вечной, поскольку мембрана, как и любое другое изобретение человечества, имеет собственный срок службы. Со временем ее волокна все-таки рвутся или растягиваются, но процесс увеличения жесткости будет постепенным – мыло не перестанет пениться в один миг. В ситуации, когда владельцы жилья видят, что вода становится все более жесткой и начинает вызывать сомнения относительно своей мягкости, они просто меняют картриджи с мембранами – и влага снова становится приемлемой по качеству!

По понятным причинам система обратного осмоса стоит дороже, потому все еще остается недостаточно распространенной в быту. У нее есть собственные недостатки – например, требование об обязательном напоре не ниже 2,8 атм. Кроме того, высокая плотность мембраны означает, что сквозь нее за минуту не проходит и стакана воды, потому фильтр обычно не продается и не устанавливается без накопительного бака.