Twardość wody – cecha
wody
, będąca funkcją stężenia
soli
wapnia
,
magnezu
i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy
stopniu utlenienia
.
Podział twardości
Twardość wody dzieli się na:
Ogólna twardość wody jest sumą twardości węglanowej i trwałej.
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+ + 2HCO2−3 ⇌ CaCO3 + H2O + CO2↑
Natomiast chlorki, siarczany i azotany są trwałe i pozostają również po przegotowaniu wody.
Wpływ twardości na właściwości wody
Twardość wody ma wpływ na jej
napięcie powierzchniowe
. Czym większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej zwilża ona wszelkie powierzchnie, na skutek czego trudniej jest za jej pomocą czyścić zabrudzone powierzchnie. 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
Twardość wody wyraża się w trzech różnych skalach:
- stopniach niemieckich (°n lub °d) – 1 °n = 10,00
m
g
CaO
w 1
litrze
wody oraz 1 °n = 17,86
m
g
CaCO3
w 1
litrze
wody
- stopniach francuskich (°f) – 1 °f = 10,00
m
g
CaCO3
w 1 litrze wody
-
milivalach
na litr (mval/l) – 1 mval = 1 miligramorównoważnik (0,5 mili
mol
)
jonów
Ca
2+ oraz 1 mval = 50 mg CaCO3 w 1 litrze wody.
Twardość wody użytkowej
Typowa twardość wody użytkowej (kranowej) wynosi ok. 10 °n. Woda poniżej 3 °n jest uważana za miękką, zaś woda powyżej 30 °n jest uważana za twardą:
- bardzo miękka: <75 mg CaCO3/dm3
- miękka: 75–150 mg CaCO3/dm3
- średnio twarda: 150–300 mg CaCO3/dm3
- twarda: 300–500 mg CaCO3/dm3
- bardzo twarda: >500 mg CaCO3/dm3
Twardość
wody pitnej
wg
norm polskich
powinna wynosić 60–500 mg CaCO3/dm3[1]
Przypisy
- ↑
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
"