Vattenhårdhet orsakas av upplösta salter av jordalkalimetaller, främst kalcium och magnesium. Egenskaperna hos hårt och mjukt vatten påverkar både människors hälsa och tekniska processer i produktionen på olika sätt.
Hårdhet är en egenskap hos vattnets fysikaliska och kemiska egenskaper på grund av närvaron av lösta salter av jordalkalimetaller. Huvudbidraget till hårdhetssalter tillhandahålls av kalcium och magnesium, även om andra metaller också kan finnas i små mängder: mangan, järn, inklusive trivalent, strontium, barium, aluminium.
Det finns två typer av hårdhet: tillfällig, orsakad av kolväten och karbonater, och permanent, orsakad av klorider, sulfater och silikater av kalcium och magnesium. Tillfällig hårdhet elimineras nästan helt genom uppvärmning av vattnet för att fälla ut kalciumkarbonat och magnesiumhydroxid. Konstant hårdhet regleras med hjälp av reagensmetoder (t.ex. kalk-soda) eller jonbytesmetoder.
Mått och gränser för vattenhårdhet
Hårdheten hos naturligt vatten varierar mycket. Dessa förändringar beror på intensiteten av processerna för upplösning och vittring av stenar, såsom kalksten, dolomit, gips, inom vattendrag och vattenkällor. Källan till joner kan vara mikrobiologiska processer i avrinningsområdets mark och i bottensediment, samt avloppsvatten från olika företag.
Hårdheten hos naturligt vatten påverkas starkt av säsongsbetonade klimatfaktorer som avdunstning, smältning av snö och is, nederbörd. Den minsta hårdheten i ytvatten observeras på våren.
Innehållet av kalciumjoner minskar med en ökning av vattenmineralisering och överstiger vanligtvis inte 1 g / l. Magnesiumjoner kan ackumuleras och i mycket mineraliserade vatten kan mängden vara flera gram eller, i saltsjöar, tiotals gram per liter. I hav och hav är vattenhårdheten mycket hög.
Den uppmätta totalkoncentrationen av kalcium- och magnesiumkatjoner fungerar som ett numeriskt uttryck för vattenhårdhet. I världspraxis används flera enheter av vattenhårdhet, till exempel mol per kubikmeter. I Ryssland infördes den 1 januari 2005 en ny nationell standard, enligt vilken vattnets hårdhet mäts i hårdhetsgrader.
Inverkan av vattenhårdhet på människors liv
Världshälsoorganisationen fastställer inga kriterier för hur hård dricksvatten påverkar människors hälsa. Även om vissa studier har noterat en minskning av kardiovaskulär sjukdom när man dricker hårt vatten. Den ständiga användningen av mjukt vatten kan leda till en obalans av mineraler i människokroppen, eftersom upp till 15% av det dagliga intaget av kalcium en person får från dricksvatten. På samma sätt fylls kroppens behov av magnesium på.
Samspelet mellan hårdhetssalter och rengöringsmedel förstör den naturliga fettfilmen på människans hud och täpper till porerna. Ökad hårdhet försämrar vattnets kvalitet och kan ge det en bitter smak. Hårdhetssalter bildar också olösliga föreningar med matproteiner när kött, fisk och grönsaker kokas, vilket försämrar tillagningsprocessen.
Vattenhårdhet bidrar till bildandet av skalan under uppvärmning, vilket minskar intensiteten i värmeväxlingen i värmesystem och leder till överdriven bränsleförbrukning. Alltför mjukt vatten orsakar i sin tur ökad korrosion av vattenledningar.
