Tvrdosť vody je spôsobená rozpustenými soľami kovov alkalických zemín, hlavne vápnika a horčíka. Vlastnosti tvrdej a mäkkej vody ovplyvňujú ľudské zdravie aj technologické procesy pri výrobe rôznymi spôsobmi.
Tvrdosť je vlastnosťou fyzikálnych a chemických vlastností vody v dôsledku prítomnosti rozpustených solí kovov alkalických zemín. Hlavný príspevok k soliam tvrdosti poskytuje vápnik a horčík, aj keď v malom množstve môžu byť prítomné aj iné kovy: mangán, železo vrátane trojmocného, stroncium, bárium, hliník.
Existujú 2 typy tvrdosti: dočasná spôsobená uhľovodíkmi a uhličitanmi a trvalá spôsobená chloridmi, síranmi a silikátmi vápnika a horčíka. Dočasná tvrdosť je takmer úplne eliminovaná zahriatím vody, aby sa vyzrážal uhličitan vápenatý a hydroxid horečnatý. Konštantná tvrdosť sa kontroluje pomocou reagensových metód (napr. Vápenno-sódy) alebo iónovýmenných metód.
Opatrenia a limity tvrdosti vody
Tvrdosť prírodnej vody sa veľmi líši. Tieto zmeny závisia od intenzity procesov rozpúšťania a zvetrávania hornín, ako sú vápence, dolomity, sadra, v povodiach a vodných zdrojoch. Zdrojom iónov môžu byť mikrobiologické procesy v pôdach povodia a v spodných sedimentoch, ako aj odpadové vody z rôznych podnikov.
Na tvrdosť prírodnej vody majú veľký vplyv sezónne klimatické faktory, ako sú odparovanie, topenie snehu a ľadu, zrážky. Najmenšia tvrdosť povrchových vôd je pozorovaná na jar.
Obsah iónov vápnika klesá so zvyšovaním mineralizácie vody a zvyčajne nepresahuje 1 g / l. Môžu sa hromadiť ióny horčíka a vo vysoko mineralizovaných vodách môže byť ich množstvo niekoľko gramov alebo v slaných jazerách desiatky gramov na liter. V moriach a oceánoch je tvrdosť vody veľmi vysoká.
Nameraná celková koncentrácia katiónov vápnika a horčíka slúži ako numerické vyjadrenie tvrdosti vody. Vo svetovej praxi sa používa niekoľko jednotiek tvrdosti vody, napríklad mol na meter kubický. V Rusku bol 1. januára 2005 zavedený nový národný štandard, podľa ktorého sa tvrdosť vody meria v stupňoch tvrdosti.
Vplyv tvrdosti vody na ľudský život
Svetová zdravotnícka organizácia nestanovuje žiadne kritériá pre vplyv tvrdosti pitnej vody na ľudské zdravie. Aj keď niektoré štúdie zaznamenali pokles kardiovaskulárnych chorôb pri pití tvrdej vody. Neustále používanie mäkkej vody môže viesť k nerovnováhe minerálov v ľudskom tele, pretože až 15% denného príjmu vápniku prijíma človek z pitnej vody. Rovnakým spôsobom sa dopĺňa potreba horčíka v tele.
Interakcia solí tvrdosti s detergentmi ničí prirodzený mastný film na ľudskej pokožke a upcháva póry. Zvýšená tvrdosť zhoršuje kvalitu vody a môže jej dať horkú chuť. Soli tvrdosti tiež tvoria nerozpustné zlúčeniny s potravinovými bielkovinami, keď sa varia mäso, ryby a zelenina, čo zhoršuje proces varenia.
Tvrdosť vody prispieva k vytváraniu vodného kameňa počas ohrevu, čo znižuje intenzitu výmeny tepla vo vykurovacích systémoch a vedie k nadmernej spotrebe paliva. Príliš mäkká voda zase spôsobuje zvýšenú koróziu vodovodných potrubí.
