Tvrdost je jednou z hlavních charakteristik vody, což znamená úroveň solí tvrdosti rozpuštěných v ní. Tato vlastnost nevypovídá o přímých vlastnostech vody, protože její „měkkost“ nelze určit dotykem. Samotný termín „tvrdost“ se objevil poté, co si lidé všimli, že v některých případech se věci po vyprání stávají méně poddajnými a měkkými. Tento jev je způsoben tím, že soli vznikající při praní se zadržují v pórech látky. To je patrné zejména při zvýšené tvrdosti vody.
Obsah
- Co přispívá ke zvýšení tuhosti
- Jaká je tam tvrdost?
- Stanovení zvýšené tvrdosti vody doma
- Metody používané ke změkčování vody
- Proces tepelného zpracování
- Chemické zpracování
- Fyzikální metody
- Membránová metoda
- Iontová výměna
Co přispívá ke zvýšení tuhosti
Důvod tohoto jevu nesouvisí s lidskou činností. Zvýšení tvrdosti vody je způsobeno usazeninami hornin: dolomit, vápenec, sádrovec. Podzemní voda procházející vrstvou horniny ji rozpouští, což má za následek vznik kationtů různých kovů, včetně vápníku a hořčíku. Reagují s anionty, což přímo ovlivňuje tvrdost.
To je důvod, proč voda z podzemního zdroje bude mít vyšší tvrdost. V povrchových nádržích je voda měkčí. Ale i v tomto případě vše závisí na ročním období. Například v zimě se zvyšuje tvrdost vody. Snížení této charakteristiky je usnadněno tím, že voda z taveniny vstupuje do nádrží během tání.
Jaká je tam tvrdost?
Existují dva typy tvrdosti vody:
- Dočasné (karbonátové);
- Konstantní (nekarbonátové).
Hlavní rozdíl je v tom, že ve vodě s dočasnou tvrdostí se při zahřátí tvoří sediment. To je způsobeno přítomností hydrogenuhličitanu a hydrokarbonátových sloučenin v něm, které se při vaření rozkládají na uhličitan vápenatý, vodu a oxid uhličitý. Proto lze takovou vodu částečně „změkčit“ varem.
Ke stálé tvrdosti dochází v důsledku přítomnosti síranů, dusičnanů, fosforečnanů, chloridových solí a dalších prvků, které nelze odstranit varem. Takové látky se nerozkládají a netvoří se sraženina. Pokud je jejich koncentrace příliš vysoká, může poškodit lidské zdraví.
Stanovení zvýšené tvrdosti vody doma
Voda se zvýšenou tvrdostí se neliší od běžné vody. Neexistují žádné specifické pachy ani zákal. Komplexní informace o množství solí ve vodě může poskytnout pouze analýza. Existuje však několik znaků, které vám pomohou pochopit, že voda má vysokou tvrdost:
- Hlavním příznakem je vzhled vodního kamene na stěnách konvice nebo topného tělesa;
- Pozor na kohoutky a sprchovou hlavici. Pokud se i při mytí obyčejnou vodou objeví na jejich povrchu bílé pruhy, je to známka vysoké tvrdosti. Nasvědčuje tomu i přítomnost kamene v konvičce;
- Stojí za to věnovat pozornost vlastním pocitům po plavání. Po osprchování v tvrdé vodě je pokožka suchá a napnutá, může se objevit svědění a odlupování;
- Známkou vysoké tvrdosti je malé množství pěny při koupání nebo mytí nádobí.
Metody používané ke změkčování vody
V procesu změkčování vody se soli tvrdosti ničí nebo se jejich množství snižuje na minimum. K tomu se používají následující metody:
- Tepelné zpracování;
- Chemické ošetření;
- Fyzikální metody;
- Membránová metoda;
- iontová výměna.
Zvažte je podrobněji.
Proces tepelného zpracování
Jednoduše řečeno, jde o obyčejné vyvaření. Tato metoda je nejběžnější pro změkčování vody. Mezi výhody patří nízké náklady na práci a materiál a také možnost prodeje doma. Mezi nevýhody stojí za zmínku:
- Nezíská se mnoho vyčištěné vody;
- Je třeba počkat, až voda vychladne;
- Během varu se na nádobí tvoří vodní kámen;
- Soli tvrdosti nejsou zcela eliminovány.
Chemické zpracování
V tomto případě jsou soli tvrdosti z vody odstraněny chemickými reakcemi. Činidla se přidávají do vody a neutralizují ionty hořčíku a vápníku. Během procesu měknutí se tvoří sediment. Činidlo se vybírá s ohledem na složení vody a může to být vápno, louh sodný, soda a syntetická činidla.
Účinnost těchto metod není špatná, ale existuje několik nevýhod:
- Objeví se odpad, který je třeba odstranit;
- Je nutné zapojit odborníka, který dokáže správně vypočítat dávku činidla. Jinak můžete získat vodu, která je absolutně nevhodná ke spotřebě;
- Použití činidel umožňuje používat vodu pouze pro domácí účely;
- Pro každé činidlo musí být splněny specifické podmínky skladování.
Fyzikální metody
Základem těchto metod jsou fyzikální procesy:
- Elektrodialýza. V tomto případě se kovové ionty pohybují směrem k elektrodám a jsou na nich zadržovány;
- Magnety. Voda prochází magnetickými poli různých směrů. Díky tomu se tvoří velké sloučeniny, které se vysrážejí;
- Metoda magnetické ionizace. Logicky podobné předchozí možnosti. To však využívá ionizaci, která umožňuje dosáhnout lepšího výsledku;
- Ultrazvuk. Princip činnosti je podobný magnetické metodě. V tomto případě se také tvoří velká sraženina;
- Elektromagnetická radiace. Tato metoda byla použita nedávno. Princip jeho fungování je určen použitím elektromagnetických vln o určité frekvenci. Díky tomu kovové ionty ztrácejí schopnost tvořit vodní kámen.
Membránová metoda
Podstatou metody je přivádět vodu pod tlakem přes tenký film. Tloušťka filmu je taková, že skrz něj projdou pouze molekuly vody. Tato metoda produkuje velmi kvalitní vodu. Ale hlavní nevýhodou je, že i užitečné minerály jsou zadržovány membránou, a proto se voda vlastně destiluje. Proto je před použitím nutné provést dodatečnou mineralizaci. Kromě toho tato metoda vyžaduje použití drahých materiálů a zařízení.
Iontová výměna
Podstatou metody je, že při procesu změkčování dochází k výměně iontů kalících kovů s ionty filtračních materiálů, což jsou často jemnozrnné pryskyřice. Filtry mohou být repasované nebo s vyměnitelnými kazetami. Během procesu redukce prochází pryskyřicí speciální roztok, který uvolňuje ionty sodíku do vsázky. Tato metoda umožňuje získat měkkou vodu v krátké době, ale náklady na zařízení jsou také vysoké.
Proces změkčování vody je velmi důležitý. Koneckonců, vodní kámen, který se tvoří uvnitř konvice a topných trubek, může způsobit poruchy a dokonce i vážnou nehodu v topném systému. Kromě toho má taková voda nízké chuťové vlastnosti. Proto se používají různé způsoby změkčování, které lze kombinovat pro dosažení co největšího účinku.
