Tvrdost vody je způsobena rozpuštěnými solemi kovů alkalických zemin, zejména vápníku a hořčíku. Vlastnosti tvrdé a měkké vody ovlivňují jak lidské zdraví, tak technologické procesy ve výrobě různými způsoby.
Tvrdost je vlastnost fyzikálních a chemických vlastností vody v důsledku přítomnosti rozpuštěných solí kovů alkalických zemin. Hlavní podíl na solích tvrdosti poskytuje vápník a hořčík, i když v malém množství mohou být přítomny i jiné kovy: mangan, železo, včetně trojmocného, stroncium, barium, hliník.
Existují 2 typy tvrdosti: dočasná způsobená uhlovodíky a uhličitany a trvalá způsobená chloridy, sírany a křemičitany vápníku a hořčíku. Dočasná tvrdost je téměř úplně odstraněna zahřátím vody za účelem vysrážení uhličitanu vápenatého a hydroxidu hořečnatého. Konstantní tvrdost je kontrolována pomocí reagentových metod (např. Vápno-soda) nebo iontoměničových metod.
Míry a meze tvrdosti vody
Tvrdost přírodní vody se velmi liší. Tyto změny závisí na intenzitě procesů rozpouštění a zvětrávání hornin, jako jsou vápence, dolomity, sádra, v povodích a vodních zdrojích. Zdrojem iontů mohou být mikrobiologické procesy v půdách povodí a ve spodních sedimentech, stejně jako odpadní voda z různých podniků.
Tvrdost přírodní vody je silně ovlivněna sezónními klimatickými faktory, jako je odpařování, tání sněhu a ledu, srážky. Nejmenší tvrdost povrchových vod je pozorována na jaře.
Obsah iontů vápníku klesá s nárůstem mineralizace vody a obvykle nepřesahuje 1 g / l. Mohou se hromadit ionty hořčíku a ve vysoce mineralizovaných vodách může být jejich množství několik gramů nebo v solných jezerech desítky gramů na litr. V mořích a oceánech je tvrdost vody velmi vysoká.
Naměřená celková koncentrace kationtů vápníku a hořčíku slouží jako numerické vyjádření tvrdosti vody. Ve světové praxi se používá několik jednotek tvrdosti vody, například mol na metr krychlový. V Rusku byla 1. ledna 2005 zavedena nová národní norma, podle které se tvrdost vody měří ve stupních tvrdosti.
Vliv tvrdosti vody na lidský život
Světová zdravotnická organizace nestanoví žádná kritéria pro vliv tvrdosti pitné vody na lidské zdraví. Ačkoli některé studie zaznamenaly pokles kardiovaskulárních onemocnění při pití tvrdé vody. Neustálé používání měkké vody může vést k nerovnováze minerálů v lidském těle, protože až 15% denního příjmu vápníku člověk přijímá z pitné vody. Stejným způsobem se doplňuje potřeba hořčíku v těle.
Interakce solí tvrdosti s detergenty ničí přirozený mastný film na lidské pokožce a ucpává póry. Zvýšená tvrdost zhoršuje kvalitu vody a může jí dodávat hořkou chuť. Soli tvrdosti také tvoří nerozpustné sloučeniny s potravinovými bílkovinami, když se vaří maso, ryby a zelenina, což zhoršuje proces vaření.
Tvrdost vody přispívá k tvorbě vodního kamene během ohřevu, což snižuje intenzitu výměny tepla v topných systémech a vede k nadměrné spotřebě paliva. Příliš měkká voda zase způsobuje zvýšenou korozi vodovodních potrubí.
