Tvrdost vody je dána jejími chemickými a fyzikálními vlastnostmi. Hlavním důvodem tvrdé vody je přítomnost vápenatých a hořečnatých solí.
Pro spotřebitele vody je důležitá tvrdost. Negativní důsledky této nečistoty jsou viditelné při varu a mytí – na nádobí se tvoří vodní kámen, snižuje se životnost dílů, trpí kvalita funkcí a tepelné vlastnosti.
Druhy tvrdosti vody:
- Uhličitan (dočasný) – obsah hydrogenuhličitanů a uhličitanů vápníku a hořčíku, vyloučený varem;
- Nekarbonátové (trvalé) – obsah chloridů, síranů a dusičnanů vápníku a hořčíku (neodstraňují se varem)
- Celkem – celkový obsah solí tvrdosti.
Zdroje tvrdosti vody
Zdroje tvrdosti vody jsou výhradně přírodní, jedná se o jediný ekologický problém, který nemá antropogenní faktor. Hlavním důvodem je přísun solí z podzemních zdrojů umístěných ve vápencových vrstvách. To je důvod, proč je tvrdost povrchové vody nižší než tvrdost podzemní vody.
Kromě toho může tvrdost záviset na sezónnosti. Minimální hodnoty dosahuje na jaře, kdy taje sníh a dochází k povodním.
Tvrdá voda v bytě má stejné důvody jako voda v jezírku. Pochází z vrtů, ve kterých jsou rozpuštěny usazeniny sádrovce, vápence a dolomitů.
Vliv tvrdé vody na lidské zdraví a komunikaci
Problém tvrdosti vody je vlastní téměř všem velkým městům, protože zásobování vodou odebírá vodu ze studní.
Negativní dopad tvrdosti vody z vodovodu na lidské zdraví je vyjádřen následovně:
- Kožní reakce – suchost, svědění, šupinatění, alergie, lupy;
- Zničení mazového filmu – hlava se rychleji špiní a tělo rychle ztrácí svěžest, ochranná vrstva kůže je odstraněna (hlavní překážka pro bakterie a viry);
- Problémy s gastrointestinálním traktem;
- Hromadění toxinů v těle;
- Onemocnění kardiovaskulárního systému v důsledku nadměrného množství vápníku a hořčíku;
- Vliv na pohybový aparát – tvrdá voda vede k úbytku kloubní tekutiny a snižuje pohyblivost těla;
- Vzhled ledvinových kamenů.
Pokud má voda zvýšenou tvrdost, jsou stěny vodovodního potrubí a topného systému pokryty plakem, který narušuje normální průtok a ohřev.
Standardní tvrdost vody
Tvrdost se měří v mEq/l. Podle obsahu solí tvrdosti se voda dělí na 3 typy:
- Měkká voda – do 3 mEq/l;
- Průměr – od 3 do 6 mEq/l;
- Tvrdý – více než 6 mEq/l.
U nás je přípustná hodnota celkové tvrdosti v pitné vodě dle SanPiN 7 mEq/l. Pro srovnání, v Evropě je tato hodnota několikanásobně nižší.
Metody stanovení tvrdosti vody
Zvýšená tvrdost vody je patrná i vizuálně: podle plaku na konvici, tvrdého prádla, zakaleného čaje a napjatosti pokožky. Přesnou hodnotu však můžete získat pouze provedením laboratorní analýzy pomocí komplexometrické metody (podle GOST 31954-2012).
Podmínky odběru vzorků
Aby test tvrdosti vody ukázal správný výsledek, je nutné pečlivě shromáždit testovaný materiál:
- Vezměte čistou plastovou nádobu o objemu 1,5-2 litrů;
- Vypusťte vodu silným tlakem po dobu 5-10 minut;
- Nádobu několikrát opláchněte bez čisticího prostředku;
- Nastavte tlak tenkým pramínkem a naplňte nádobu až po okraj;
- Nádobu uzavřete víčkem a doručte do laboratoře.
Úprava tvrdé vody
Tvrdost vody v moskevské oblasti často překračuje přijatelné limity, proto musí být před použitím změkčena. Průměrná tvrdost vody v Moskvě je 5,5 mEq/l, což je také značné.
Pouze filtr dokáže zcela odstranit tvrdost vody.
Nejlepším způsobem odstranění tvrdosti je metoda iontové výměny. Iontoměničové pryskyřice ve filtrech změkčují vodu reakcí s rozpuštěnými solemi. Výsledkem činnosti je uvolňování iontů. Pryskyřice mají schopnost regenerace během několika let, takže použití takových filtrů je velmi výhodné.
Laboratoř ION provádí rozbory vody všech typů. Fungujeme již více než 20 let a garantujeme vysokou kvalitu služeb. Provádíme odběry vzorků v Moskvě a Moskevské oblasti pro jakýkoli účel. Garantujeme kvalitu a 100% dodržování termínů.
Doporučujeme také přečíst
Žehlit ve vodě
Hladiny železa ve vodě jsou běžné. V přijatelných mezích tělu prospívá, ale jeho nadbytek je nebezpečný jak pro vodovody, tak pro člověka. Vzhled železa ve studniční vodě je spojen s procesy rozpouštění hornin.
Soubor fyzikálních a chemických vlastností vody související s obsahem rozpuštěných vápenatých a hořečnatých solí („soli tvrdosti“) v ní se běžně nazývá tvrdost vody.
Koncentrace dvojmocných kationtů, především vápníku a hořčíku, určuje stupeň tvrdosti vody. K tomu dochází v důsledku interakce kationtů s anionty, což vede k tvorbě vysrážených sloučenin. Monovalentní kationty tuto vlastnost nemají.
Nejen vápník a hořčík ovlivňují tvrdost vody, tato vlastnost je vlastní i některým dalším prvkům. Například železo, stroncium, mangan, hliník, baryum také ovlivňují tvrdost vody, ale jejich vliv je tak malý a nevýznamný, že se při provádění analýzy zpravidla nebere v úvahu.
Existuje několik typů tvrdosti vody.
Pojem celková tvrdost se týká celkové koncentrace iontů vápníku a hořčíku. Celková tvrdost je kombinací uhličitanové a nekarbonátové tvrdosti.
Uhličitanová tvrdost je dána obsahem vápenatých a hořečnatých hydrogenuhličitanů a uhličitanů ve vodě. Taková tvrdost se také nazývá dočasná, je to způsobeno tím, že během procesu vaření vody téměř úplně zmizí. Zahřívání vody vede k rozkladu hydrogenuhličitanů, vzniku kyseliny uhličité a vysrážení uhličitanu vápenatého a hydroxidu hořečnatého.
Nekarbonátová tvrdost, nazývaná také konstantní tvrdost, je spojena s přítomností solí kyseliny sírové, dusičné a chlorovodíkové ve vodě. Tento typ tvrdosti se neodstraní procesem varu.
K měření tvrdosti vody lze použít různé jednotky. V Rusku je standardní jednotkou měření tvrdosti mol na metr krychlový. Dalšími jednotkami používanými pro měření tvrdosti ve světové praxi jsou tzv. stupně tvrdosti: německý, francouzský, americký.
Všechny minerální vody obsahují ionty vápníku a hořčíku. Do vody se dostávají z přírodních ložisek vápence, sádrovce a dolomitu v důsledku interakce rozpuštěného oxidu uhličitého a minerálů. Odpadní voda z různých podniků může také způsobit pronikání iontů vápníku a hořčíku do vody.
V nízkomineralizovaných vodách je tvrdost zpravidla určována především vápenatými ionty – až 70-80%. Ve vzácných případech převažuje tvrdost hořčíku – až 50-60%. Ve vysoce mineralizovaných vodách je naopak obsah vápenatých iontů výrazně nižší než hořčíku. Voda s vysokou úrovní mineralizace zřídka obsahuje ionty vápníku v množství větším než 1 gram na litr, zatímco obsah iontů hořčíku může být několik gramů nebo dokonce desítek gramů na litr.
Jak je známo, povrchové vody jsou méně tvrdé než vody podzemní. Tvrdost povrchové vody přímo závisí na sezónních podmínkách. Nejvyšší hodnoty se nacházejí na konci zimy a nejnižší při velké vodě (úroveň tvrdosti klesá kvůli měkké dešťové vodě, která vstupuje do pramenů). Mořská voda, stejně jako oceánská voda, má velmi vysokou tvrdost, která může dosáhnout stovek mEq/dm 3 .
Stupeň tvrdosti vody přijatelný pro pitné účely se může lišit a závisí na místních podmínkách. Chuťový práh pro vápník je 2-6 mEq/l, pro hořčík je nižší. Ve vzácných případech je voda považována za přijatelnou, pokud její tvrdost dosáhne 10 mEq/l nebo dokonce vyšší. Vysoká tvrdost má však negativní vliv na organoleptické vlastnosti vody, což se projevuje hořkou chutí a negativním vlivem na trávicí orgány.
WHO nedává doporučení ohledně stupně tvrdosti vody ze zdravotních důvodů. Existují informace naznačující možný negativní vliv vody s vysokou tvrdostí na kardiovaskulární systém člověka. Existuje také názor, že voda s nízkou tvrdostí může negativně ovlivnit rovnováhu minerálů v lidském těle. Neexistuje však žádný významný důkaz o skutečné souvislosti mezi těmito jevy ani v prvním, ani v druhém případě.
Pokud jde o použití vody k napájení kotlů, platí přísná omezení týkající se tvrdosti vody. Pokud tvrdost překročí 4 mEq/L, pak v závislosti na pH a úrovních alkality může způsobit usazování vodního kamene a kalu v distribučním systému. Proto Kotlonadzor formuloval omezení tvrdosti vody používané k tomuto účelu, která jsou snížena na 0,05-0,1 mEq/l.
Pokud mluvíme o používání vody pro domácnost a kosmetické účely, pak bychom měli zmínit i negativní důsledky, které může mít pitná voda s vysokou tvrdostí. Tento typ vody v interakci s mýdlem, šampony, pracími prášky a dalšími detergenty přispívá k tvorbě tzv. „mýdlových strusek“, tzn. pěna, která po zaschnutí zanechává zbytky na sanitárním zařízení, nádobí, prádle, ale i lidské pokožce a vlasech. Tyto odpadní látky mohou mimo jiné ničit přirozený tukový film, který pokrývá lidskou pokožku. Pokud je tvrdost vody vysoká, může člověk po umytí cítit „vrzání“ kůže a vlasů. Pokud je voda měkká, může se po koupelích objevit pocit „mýdlivosti“, který slouží jako indikátor, že ochranný film pokožky nebyl poškozen.
Používání vody s nízkou tvrdostí však může mít i některé negativní účinky. Například voda s tvrdostí menší než 2 mEq/l může mít nízkou vyrovnávací kapacitu, což může vést k vysokému korozivnímu účinku na vodovodní potrubí. Z tohoto důvodu se v topenářské technice často provádí úprava vody, jejímž cílem je dosáhnout co nejlepší rovnováhy mezi korozní činností vody a stupněm její tvrdosti.
