Twardoscwody.pdf

„Twardość wody”

Definicja

Twardość wody powodują rozpuszczone w niej sole wapnia, magnezu i

metali wielowartościowych. Twardość wody ma bardzo silny wpływ na jej napięcie

powierzchniowe. Czym większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej

zwilża ona wszelkie powierzchnie, obniżając skuteczność środków piorących.

Prowadzi to do zwiększonego zużycia komercyjnych detergentów. W wypadku

zastosowania dejonizatorów jedynie bardzo wysoka twardość może pogorszyć

parametry pracy modułu RO. W takim wypadku zaleca się stosowanie

zmiękczaczy wody w instalacji przed dejonizatorem. Twarda woda posiada

intensywny, metaliczny posmak i trudniej zaspokaja pragnienie.

Twardość wody dzieli się na:

twardość węglanową przemijającą (T w )

twardość niewęglanową stałą (T s )

twardość ogólną lub całkowitą (T o )

Twardość węglanowa

(T w ) zwana też przemijającą spowodowana jest obecnością wodorowęglanów

wapnia i magnezu. Nazwa przemijająca wynika z faktu, że węglany są nietrwałe i

można się ich pozbyć przez przegotowanie wody, natomiast chlorki, siarczany i

azotany są trwałe i pozostają się również po przegotowaniu wody.

Ca(HCO 3 ) 2 → CaCO 3 + H 2 O + CO 2

Mg(HCO 3 ) 2 → MgCO 3 + H 2 O + CO 2

Wytrącający się węglan wapnia CaCO3, jako bardzo słabo rozpuszczalny w

wodzie, osadza się w naczyniu jako kamień. Duża, nietrwała twardość wody

stanowi często poważny problem techniczny, gdyż w trakcie wielu procesów

technologicznych związanych z podgrzewaniem wody następuje osadzanie się tzw.

kamienia kotłowego powodując duże straty energetyczne.

Twardość niewęglanowa

(T s ) spowodowana jest zawartością w wodzie soli wapnia i magnezu. Najczęściej

są to siarczany dające trudny do usunięcia kamień gipsowy (np. CaSO 4 ) oraz

chlorki. Sole te mogą być naturalnie obecne w wodzie jak i powstawać wtórnie,

np. w trakcie gotowania.

Polwater „Twardość wody”

Twardość ogólna

(T o ) jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej

(T o ) = (T w ) + (T s )

Twardość wody wyraża się w trzech różnych skalach:

stopniach niemieckich ( o n)

1°n = 10,00 mg CaCO w 1 litrze wody

1°n = 17,9 mg CaCO 3 w 1 litrze wody

stopniach francuskich (°f) - 1 °f

10,00 mg CaCO 3 w 1 litrze wody

milivalach na litr (mval/l)

milimolach (mmol/l)

1 mval/litr = 50 mg CaCO 3 /l = 0,5 mmola jonów Ca 2+ w 1 litrze

Stosunek niemieckiego stopnia twardości do milivala:

Ciężar cząsteczkowy CaO wynosi 40 + 16 = 56; ponieważ CaO jest związkiem

dwuwartościowym, więc ciężar jego miligramorównoważnika wynosi: 56/2 = 28

mg, stąd:

1 mval/l = 28/10 = 2,8°n

Stosunek niemieckiego stopnia twardości do milimola:

Ciężar cząsteczkowy CaO równy jednemu molowi wynosi: 40 + 16 = 56, więc

ciężar milimola wynosi 56 mg, stąd:

1 mmol/l = 5,6°n

Polwater „Twardość wody”

CaCO 3 /dm 3

Twardość wody

°n

mval/l

mmol/l

bardzo miękka

0 – 5,6

<75 mg

0 – 2

0 – 1

miękka

5,6 – 11,2

75-150 mg

2 – 4

1 – 2

średnio twarda

11,2 – 16,8

150-300 mg

4 – 6

2 – 3

twarda

16,8 – 22,4

300-500

6 – 8

3 – 4

bardzo twarda

> 22,4

>500 mg

> 8

> 4

Pomiar twardości wody

Najczęściej spotykaną metodą pomiaru twardości wody jest tzw. metoda

wersenianowa, jednakże jest ona skuteczna w przypadku twardości większej,

aniżeli 0,178 mmol/l. Zasada działania tych testów polega na zmianie pH wody w

wyniku reakcji węglanów wodorowęglanów z kwasem. Wynik pomiaru mogą

fałszować fosforany i polifosforany, zasady oraz czynniki wiążące jony węglanowe

i wodorowęglanowe (mogą powodować zaniżenie wyniku). Zatem zawartość

węglanów i wodorowęglanów nie powinna przekraczać 6 mmol/l.

Zmiękczanie wody

Jak wcześniej wspomniano w wypadku bardzo twardej wody zasilającej, celem

poprawy parametrów pracy dejonizatora stosuje się zmiękczacze wody. Twardość

ogólna, jest usuwana na kationicie silnie kwaśnym. Podczas przepływu wody przez

żywicę jonowymienną powodujące twardość jony wapnia i magnezu wymieniane

są na jony sodu. Gdy zdolność jonowymienna złoża jest wyczerpana, jest ono

regenerowane roztworem soli.

Polwater „Twardość wody”

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: