Vodu, ktorá obsahuje väčšie množstvo rozpustených solí vápnika a horčíka, nazývame tvrdá voda. Najpohodlnejšou možnosťou zmäkčovania vody je používanie iónomeniča, zmäkčovača vody.
Rozpustnosť oxidu uhličitého vo vode sa s teplotou znižuje a uhličitan vápenatý sa usadzuje ako tzv. vodný kameň, ktorý spôsobuje radu problémov.
Čo je tvrdá voda?
Vodu, ktorá obsahuje väčšie množstvo rozpustených solí vápnika a horčíka, nazývame tvrdá voda. Podľa obsahu aniónov kyselín rozlišujeme prechodnú (uhličitanovú) a trvalú tvrdosť vody, ktorú spôsobujú najmä sírany. Prechodnú tvrdosť vody zapríčiňuje rozpustený hydrogénuhličitan vápenatý a horečnatý. Počas zohrievania vody sa hydrogénuhličitan vápenatý rozkladá na oxid uhličitý a málo rozpustný uhličitan vápenatý.
Rozpustnosť oxidu uhličitého vo vode sa s teplotou znižuje a uhličitan vápenatý sa usadzuje ako tzv. vodný kameň, napr. na ohrievacích špirálach, vykurovacom potrubí alebo v hrncoch. Povarením teda možno prechodnú tvrdosť vody odstrániť.
Tipy tvrdej vody
Prechodná a trvalá tvrdosť vody tvoria spolu celkovú tvrdosť vody. Tvrdosť vody sa v praxi hodnotí stupnicami tvrdosti vody - mäkká, stredne tvrdá (optimálna), tvrdá, príp. veľmi tvrdá - v ktorých je zahrnutá celková tvrdosť vody. Poznanie stupňa tvrdosti je pre nás dôležité, napr. pri dávkovaní pracích prostriedkov. Na obaloch pracích prostriedkov sa vyjadruje tvrdosť vody obsahom iónov v litri vody alebo slovne.
Na území Slovenskej republiky je tvrdosť vody veľmi rozdielna a závisí od typu pôdy a od ročného obdobia. Voda z prameňov bohatých na zrážky, ktorá pochádza z málo rozpustných vrstiev hornín, je mäkká. Voda v oblastiach chudobných na zrážky je tvrdšia. V oblastiach bohatých na vápenec a sadrovec môže byť voda veľmi tvrdá.
Zmäkčovanie tvrdej vody
Tvrdá voda zvyčajne chutí lepšie ako mäkká voda. Rozpustené látky v tvrdej vode pomáhajú taktiež produkovať tvrdé zuby a kosti, ktoré obsahujú uhličitan a fosforečnan vápenatý.
Ale tvrdá voda má niekoľko nevýhod v porovnaní s mäkkou vodou:
- používa viac mydla ako mäkká voda
- produkuje penu, ktorá vyzerá nevzhľadne (vločkovitá biela zrazenina)
- zapríčiňuje vznik "šupín" vo vodných trubiciach a kanviciach, ktoré môžu upchať trubice a redukujú výkonnosť kanvíc
- je nutné odstraňovať tvrdosť vody v niektorých oblastiach, čo je príčinou veľkých výdavkov
Keď sa tvrdá voda vyvarí alebo povrie, hydrogenuhličitan vápenatý v nej sa rozkladá na uhličitan vápenatý, vodu a oxid uhličitý:
Ca(HCO3)2 (aq) ----------> CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
Uhličitan vápenatý je nerozpustný a tvorí nánosy vnútri kanvice, či trubíc. Táto reakcia je reverzibilná k tej, ktorou vzniká tvrdá voda.
Ako sa zmäkčuje tvrdá voda?
V niektorých oblastiach látky, ktoré zapríčiňujú tvrdosť vody musia byť odstránené. To sa nazýva zmäkčovanie vody. Za účelom zmäkčovania vody musíme odstrániť vápenaté ióny. Možno to urobiť viacerými spôsobmi:
- Povarením: Povarením sa rozkladá Ca(HCO3)2 vytvorením nerozpustného CaCO3. Toto odstráni tvrdosť zapríčinenú hydrogenuhličitanom vápenatým, ale povarenie neodstráni tvrdosť zapríčinenú síranom vápenatým. Kvôli tomu tvrdosť spôsobená CaSO4 sa nazýva trvalá tvrdosť vody, na rozdiel od prechodnej tvrdosti vyvolanej Ca(HCO3)2
- Destiláciou: Destiláciou vzniká čistá voda, odstraňujú sa obe, prechodná i trvalá tvrdosť.
- Pridaním umývacej sódy: Umývacia sóda a kúpeľná soľ obsahujú uhličitan sodný. Pridaním tohto k tvrdej vode sa odstránia všetky vápenaté ióny ako zrazenina uhličitanu vápenatého
- Výmenou iónov: Najpohodlnejšou možnosťou zmäkčovania vody je používanie iónomeničov, zmäkčovačov vody. Voda prechádza cez stĺpec obsahujúci špeciálnu látku. Táto látka obsahuje sodné ióny, ktoré nahradia vápenaté ióny, keď tvrdá voda preteká stĺpcom. Sodné ióny nespôsobujú tvrdosť, takže voda je teraz mäkká.
