Co je tvrdá voda a jak se v průmyslovém měřítku změkčuje, proč je obtížnější umýt obrysy kapiček než střed, je tvrdá voda zdraví škodlivá, jakou roli hraje mýdlo při potížích způsobených tvrdou vodou a jakou druh vody produkuje nejchutnější kávu, čtěte v materiálu z Indicator.Ru.
Tvrdá voda je voda s vysokým obsahem rozpuštěných solí. Kvůli tomu se na konvici tvoří vodní kámen a na vodovodních armaturách plak („mýdlový kámen“), mýdlo, prášek nebo šampon v něm hůře pění. Někdo si stěžuje, že taková voda jeho pokožku vysušuje a podráždí, jiného začnou trápit lupy. Řekneme vám, jak a proč k tomu dochází a zda je pití tvrdé vody škodlivé. Co je tvrdost vody a odkud pochází? Voda, kterou pijeme nebo kterou se myjeme, neobsahuje pouze vodík a kyslík. V závislosti na jeho původu jsou v něm rozpuštěny různé chemikálie. Nejčastěji se mezi nimi vyskytují hořečnaté a vápenaté soli, dokonce i procentuálně je jich více než všech ostatních. Ve skutečnosti se indikátor, který nazýváme tvrdostí, obvykle vyjadřuje v miligramech uhličitanu vápenatého (CaCO3) na litr vody. Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) je voda s obsahem uhličitanu vápenatého pod 60 mg/l považována za měkkou, od 60 do 120 mg/l – středně tvrdá, od 120 do 180 mg/l – tvrdá, nad 180 mg/ l – velmi těžké. Někdy se tvrdost měří i ve stupních tvrdosti, které se v různých zemích počítají různě (pro zvídavé existuje online kalkulačka na převod z jednoho systému do druhého).
Tvrdost vody z vodovodu se může značně lišit v závislosti na ročním období. Například v období dešťů nebo při tání velkého množství sněhu se soli postupně ředí a za sucha, kdy se odpařuje voda, se odpovídajícím způsobem zvyšuje koncentrace rozpuštěných látek. Existují dva typy tvrdosti. První, dočasný, je spojen s hydrogenuhličitany vápníku a hořčíku (Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2). Ostatní soli, zejména chloridy a sírany vápenaté a hořečnaté (CaSO4CaCl2MgSO4MgCl2).
Soli hliníku, barya, železa, manganu, zinku, stroncia a dalších vícemocných kovů, tedy těch, jejichž atomy mohou tvořit ne jednu, ale dvě nebo více vazeb, mohou dodávat tvrdosti vodě. Všechny se do vody dostávají ze sedimentárních hornin, a protože velmi běžní zástupci této třídy: vápenec a křída – se skládají z uhličitanu vápenatého, není divu, proč je ve vodě tolik vápníku. Voda vyplavuje ionty hořčíku z další usazené horniny – dolomitu.
Dolomit (vlevo) a vápenec (vpravo)
© Kluka/Wikimedia Commons, tailcat/Flickr, Indicator.Ru
Uvedené názvy prvků nezní přinejmenším příliš děsivě (snad kromě stroncia). Vápník je nezbytný pro udržení hustoty kostí a bez hořčíku nebude schopno fungovat přibližně 350 bílkovin v lidském těle, které se účastní mnoha reakcí v buňce. Výhody různých druhů minerálních vod, kterým jsme se věnovali v samostatném článku, jsou také ve většině případů dány minerály v ní rozpuštěnými. Co to vlastně je – je možné pít tvrdou vodu nebo se to stále nevyplatí dělat?
Výhody vápníku, kouzlo hořčíku Člověk by měl denně přijmout asi 1000 mg vápníku a 200-400 mg hořčíku. Pokud si představíte, že každý den vypijete dva litry tvrdé vody (nebo tekutiny vyrobené z této vody, vývaru), tak množství takto získaného vápníku a hořčíku bude 5-20 % normy. Odborníci WHO citují údaje z epidemiologických studií (tzv. studie výskytu nemocí u velké populace), které ukazují, že nedostatek vápníku může vést ke vzniku ledvinových kamenů.
Jiné studie říkají, že tvrdá pitná voda snižuje riziko hypertenze a úmrtnosti na kardiovaskulární onemocnění. Například podle článku z roku 1981 je ve městech Spojeného království s měkkou pitnou vodou úmrtnost na kardiovaskulární onemocnění o 10–15 % vyšší než ve městech s vodou průměrné tvrdosti (asi 170 mg/l). Další zvýšení koncentrace statistiky znatelně neovlivňuje. Podobný účinek byl popsán v roce 2003 v článku francouzských vědců, ve studii vědců ze Švédska a dalších pracích. Jak poznamenávají autoři stejného dokumentu WHO, některé klinické studie ukazují, že užívání velkého množství doplňků vápníku naopak zvyšuje riziko ledvinových kamenů. Možná vše závisí na formě, jakou to člověk bere: s doplňky nebo s vodou a jídlem.
Ale hyperkalcémie (nadměrný obsah vápníku v těle) se vyskytuje mnohem méně často než nedostatek tohoto prvku. Faktem je, že přebytek vápníku u zdravých lidí se vylučuje ledvinami a pouze zhoršená funkce ledvin může ohrozit zdraví člověka. Příběh s hořčíkem je podobný: je nepravděpodobné, že nadměrné množství tohoto prvku poškodí osobu se zdravými ledvinami. Jen někdy konzumace více než 250 mg hořčíku denně (na takové množství byste museli vypít pět až deset litrů velmi tvrdé vody) má u zdravého člověka projímavý účinek, ale tělo se mu po nějaké době přizpůsobí.
Statistici často docházejí k závěru, že čím vyšší tvrdost vody, tím nižší úmrtnost na kardiovaskulární onemocnění, ale experimenty tuto závislost nepotvrzují. Není zcela jasné, jak nesrovnalosti interpretovat. Možná některé protichůdné výsledky lze vysvětlit tím, že ti vědci, kteří zkoumali velké množství lidí, obvykle nebrali v úvahu, jaké množství vápníku a hořčíku mohli účastníci jejich studií získat jinak než z vody. Proto zatím není možné určit dávkování iontů v pitné vodě pro „užitečnou“ tvrdost, zejména proto, že různí lidé v závislosti na pohlaví, věku a tělesné hmotnosti potřebují různé množství vápníku a hořčíku.
Obrácená strana mince Pozitivní účinky pití tvrdé vody nejsou dostatečně potvrzeny, ale alespoň neškodí, spíše naopak. Člověk, který pije pouze destilovanou vodu, se připravuje o celou řadu užitečných makro- a mikroprvků. Pokud se ale myjete tvrdou vodou, může to způsobit olupování kůže a někdy i atopickou dermatitidu. Jedním z možných vysvětlení je, že používáme více mýdla v tvrdé vodě, protože hůře pění. Nejen, že samotné mýdlo pokožku vysušuje, ale tvrdá voda s ním reaguje za vzniku solí, které se obtížně smývají a mohou způsobit podráždění u lidí s citlivou pokožkou.
Není žádným překvapením, že novorozenci, kteří tráví první tři měsíce života v oblastech s tvrdou vodou, mají podle studie v Journal of Allergy and Clinical Immunology o 87 % zvýšené riziko ekzému. Dříve byly podobné studie prováděny na dětech z USA, Španělska a Japonska. Pravda, podle stejného dokumentu WHO mají změkčovače vody na situaci jen malý vliv, takže záležitost pravděpodobně není jen ve vodě, ale také v predispozici samotných pacientů. Toto riziko mírně zvyšují mutace v genu pro protein filagrin, který je zodpovědný za ochranné bariérové funkce kůže.
Náš závěr tedy bude trochu paradoxní: mytí tvrdou vodou může být nepříjemné nebo dokonce škodlivé, ale její pití může být dokonce prospěšné. Navíc, podle nedávné tiskové zprávy Americké chemické společnosti, tvrdá voda činí chuť kávy intenzivnější, protože kofein se během vaření váže na hořčík. Tvrdá voda zároveň může poškodit vodovodní systémy a způsobit, že prádlo po vyprání „stojí jako klacek“ (stejně jako v případě pokožky k tomu dochází v důsledku interakce iontů s molekulami pracího prostředku). Navíc může mít dost nepříjemnou pachuť – proto (a ne proto, že by to bylo zdraví škodlivé) bylo vynalezeno mnoho metod, jak vodu „změkčit“. Dočasnou tvrdost lze odstranit pouhým převařením vody: na bikarbonátech se po převaření stanou vodní kámen. S trvalou tvrdostí se bojuje obtížněji, často se k tomu používají chemické metody. Zde je hlavním cílem najít látku, která při reakci s rozpuštěnými sloučeninami poskytne vysráženou sůl. Takovými činidly se nejčastěji stává hašené vápno Ca(OH)2 nebo soda Na2CO3 (nazývá se také soda na praní, protože se přidává během praní, aby tkanina zůstala měkká i v tvrdé vodě). V obou případech je výstupem nerozpustný uhličitan vápenatý, který lze odstranit varem.
Ve velkém měřítku se také používá Na3PO4 – pak se tvoří nerozpustné ortofosforečnany vápenaté a hořečnaté, které se snadno filtrují. Další metoda, kationizace, je založena na přidávání speciálních granulí, které do vody vnášejí sodíkové nebo vodíkové ionty a odebírají vápník, hořčík, železo a mangan. Pro důkladnější čištění prochází tvrdá voda speciálními membránami, podrobuje se elektrickému poli (elektrodialýze) nebo destiluje – mění se v páru.
Kupodivu může být tvrdá voda našemu tělu prospěšná. Abychom se s touto problematikou vypořádali, je nutné zjistit, co je to tvrdá voda. Téměř každý ví, že pitná voda je pro naše tělo důležitá a není pochyb o tom, že voda je jakýmsi rozpouštědlem pro minerály, které se do našeho těla dostávají. Voda snadno proniká do našich buněk a se stejnou lehkostí je i opouští. Voda také proniká kapilárními cévami a vrací se zpět se stejným úspěchem.
Pomocí vody se po našem těle transportuje kyslík, soli a všemožné enzymy, které jsou prospěšné pro naše tělo. To je základem pro životně důležitou činnost celého organismu a v důsledku toho pro udržení našeho zdraví. Voda pomáhá udržovat acidobazickou rovnováhu. Voda v našem těle je jakýmsi chladivem, transportovaná spolu s krví pomáhá ochlazovat orgány, které vykonávají aktivní činnost, a tím brání přetížení celého těla.
Univerzální filtr na čištění vody FSE-5-R-FL (1465) Runxin
Výše uvedené je jen malá část role, kterou voda v těle hraje, ale závěr je jasný, že naše tělo se bez vody neobejde. Naše tělo potřebuje vodu neustále, a proto musíme vodu pít. Pojďme se trochu podívat na tvrdost vody, kterou lze konzumovat bez újmy na zdraví.
Co je měkká a tvrdá voda?
Voda je druh rozpouštědla, což nám umožňuje dojít k závěru, že v přírodě neexistuje ideálně čistá voda. Voda je v neustálém pohybu, což přispívá k jejímu obohacování o různé minerály, které s ní vstupují do chemické reakce. Soli kovů alkalických zemin vápníku a hořčíku, které jsou obsaženy ve vodě a jsou součástí tvrdosti vody. Čím větší je jejich složení ve vodě, tím je voda tvrdší. Tvrdost vody se ale také dělí na typy.
Tvrdost vody se dělí na tři typy:
— Uhličitanová tvrdost, též dočasná, kterou tvoří hydrogenuhličitany hořečnaté a vápenaté. Není trvalý a lze jej snadno odstranit pouhým převařením vody.
— Nekarbonátová tvrdost, je také stálá, která vzniká za přítomnosti hořečnatých a vápenatých solí silných kyselin ve vodě. Taková tvrdost se odstraňuje hůře, pravidelným varem vody se neodstraní.
— Celková tvrdost vody se skládá z celkového množství dočasné a trvalé tvrdosti, jejíž hodnota není konstantní. Podle parametrů obecné tvrdosti, jejích průměrných ukazatelů, se voda dělí na měkkou vodu, střední tvrdost a tvrdou vodu.
Nebylo by špatné poznamenat, že voda z artéských studní má v podstatě neměnnou tvrdost, která je mnohem větší než v otevřených nádržích sladké vody. Významný podíl na tom mají ložiska vápence. V otevřených nádržích není tvrdost konstantní, její kolísání závisí do značné míry na roční době a povětrnostních podmínkách. Jarní tající voda a deště pomáhají snižovat tvrdost vody a v horkém období zvyšuje její tvrdost zvýšené odpařování vody z nádrží.
Je pro vás tvrdá voda dobrá?
Dnes se poměrně často diskutuje o nebezpečí tvrdé vody a jejím používání. O škodách na domácích spotřebičích ví snad každý: vodní kámen na konvici, bílé zbytky na kohoutcích, při mytí se netvoří dostatek pěny, nemluvě o suché pokožce po sprchování. Ale i zde jsou názory odborníků a lékařů radikálně rozděleny:
Téměř všichni odborníci jsou jednotní v názoru, že tvrdá voda, která tvoří vápencové usazeniny, má škodlivý vliv na domácí vodovodní spotřebiče a topné systémy, což vede k rychlému opotřebení a snížení jejich provozní účinnosti. Měkká voda netvoří usazeniny, ale potrubí rychleji koroduje, zvláště pokud jsou ve vodě kovy.
Lékaři nemají jednotný názor na výhody a poškození tvrdé vody. Někteří tvrdí, že pití vody s vysokým obsahem vápenatých solí může vést k tvorbě ledvinových kamenů, jiní tvrdí, že pití příliš měkké vody způsobí vyplavování solí z těla a nedostatek vápníku a hořčíku. Nedostatek solí v těle může negativně ovlivnit pohybový aparát a kardiovaskulární systém. Vyplavování solí z těla pitím příliš měkké vody může způsobit křivici u dětí a křehké kosti u dospělých.
Skupina vědců tvrdí, že příčinou ledvinových kamenů není pití tvrdé vody, ale nedostatek vápníku v potravě. Aby tělo kompenzovalo nedostatek vápníku, musí jeho nedostatek extrahovat z kostí. A jelikož jeho hlavní část není schopno naše tělo vstřebat, ukládá se v našich ledvinách ve formě kamenů.
Mnoho odborníků na výživu tvrdí, že nápoje jako čaj a káva připravené s měkkou vodou chutnají mnohem lépe než ty připravené s tvrdou vodou. Samotná měkká voda je ale bez chuti a pití takové vody je problematické. A pokud do vody přidáte hydrogenuhličitan vápenatý, voda zesládne, příjemná na chuť a dokonale uhasí žízeň.
V důsledku toho můžeme usoudit, že na tělo nemá negativní vliv samotná tuhost, ale její přebytek. Proto je vhodné nepoužívat ani velmi tvrdou ani velmi měkkou vodu. Ve všem je potřeba zachovat určitou rovnováhu. A pokud toho dosáhnete, budete určitě zdraví a energičtí po mnoho let.
