Twardość wody


Twardość wody w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Twardość wody – cecha wody, będąca funkcją stężenia kationów wapnia (Ca2+) i magnezu (Mg2+) oraz opcjonalnie żelaza(II) (Fe2+) i manganu(II) (Mn2+)[1].

Spis treści

Podział twardości | edytuj kod

Sumę stężeń jonów Ca2+, Mg2+, Fe2+ i Mn2+ określa się jako twardość całkowitą (TH, z ang. total hardness)[1] lub ogólną. Składają się na nią:

Nazwa „twardość nietrwała” wynika z faktu, że wodorowęglany są nietrwałe termicznie i podczas ogrzewania przekształcają się do nierozpuszczalnych w wodzie węglanów, które wytrącają się z roztworu (jest to proces odwrotny do rozpuszczania w wodzie skał węglanowych w obecności CO2), np.:

Ca2+ + 2HCO−3 ⇌ CaCO3 + H2O + CO2

Natomiast chlorki, siarczany i azotany są trwałe i pozostają również po przegotowaniu wody.

Wpływ twardości na właściwości wody | edytuj kod

Twardość wody ma wpływ na jej napięcie powierzchniowe. Im większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej zwilża ona wszelkie powierzchnie, na skutek czego trudniej jest za jej pomocą czyścić powierzchnie zabrudzone. Twarda woda wymaga stosowania większych ilości mydła, gdyż powoduje wytrącenie trudno rozpuszczalnych soli kwasów tłuszczowych i metali odpowiedzialnych za twardość wody.

Duża, nietrwała twardość wody kotłowej stanowi często poważny techniczny problem, gdyż w trakcie wielu procesów technologicznych związanych z podgrzewaniem wody następuje wtedy osadzanie się tzw. kamienia kotłowego.

Skale twardości wody | edytuj kod

Twardość wody wyraża się w trzech różnych skalach:

  • stopniach niemieckich (°n lub °d) – 1 °n = 10,00 mg CaO w 1 litrze wody oraz 1 °n = 17,86 mg CaCO3 w 1 litrze wody
    w literaturze niemieckojęzycznej oznaczanych jako °dH (niem. Grad deutscher Härte),
    w literaturze angielskojęzycznej również oznaczanych jako równoważna skala dGH (ang. degrees of General Hardness – stopnie twardości ogólnej)
  • stopniach francuskich (°f) – 1 °f = 10,00 mg CaCO3 w 1 litrze wody
  • milivalach na litr (mval/l) – 1 mval = 1 miligramorównoważnik (0,5 milimol) jonów Ca2+ oraz 1 mval = 50 mg CaCO3 w 1 litrze wody.

Jednostka 1 ppm określa 1 cząsteczkę CaCO3 na 1 milion cząsteczek roztworu.

Twardość wody użytkowej | edytuj kod

Typowa twardość wody użytkowej (kranowej) wynosi ok. 10 °n. Twardość wody pitnej według norm polskich powinna wynosić 60–500 mg CaCO3/dm³[3]

Skala twardości wody | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. a b Francois de Dardel, Thomas V. Arden: Ion Exchangers. W: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH, 2005, s. 27. DOI: 10.1002/14356007.a14_393.
  2. Tabela za: Hanns-J. Krause: Aquarienwasser. Diagnose, Therapie, Aufbereitung. 2. verbesserte Auflage, Neuauflage. bede-Verlag, Kollnburg 1993, ​ISBN 3-927997-00-5​, s. 35.
  3. Polska Norma PN-C-04554-01:1971 „Woda i ścieki. Badania twardości. Postanowienia ogólne i zakres normy” oraz nowsza PN-ISO 6059:1999 „Jakość wody. Oznaczanie sumarycznej zawartości wapnia i magnezu. Metoda miareczkowa z EDTA”.
Kontrola autorytatywna (właściwość fizyczna):
Na podstawie artykułu: "Twardość wody" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy