Tvrdoća vode potječe od otopljenih soli kalcija i magnezija. Kalcij i magnezij nalaze se u prirodnim vodama u obliku hidrogenkarbonata, sulfata, klorida ili nitrata. Ove soli su štetne u vodama jer reagiraju sa sapunima, stvarajući netopive spojeve, a uz to se i talože na zagrijanim površinama kotlova i cijevi.
Prolazna tvrdoća, koju čine hidrogenkarbonati kalcija i magnezija, može se ukloniti zagrijavanjem vode duže vrijeme pri 90 °C do 100 °C, pri čemu se hidrogenkarbonat raspada na karbonat, ugljikov dioksid i vodu:
Stalnu tvrdoću čine pretežno sulfati, kloridi i nitrati kalcija i magnezija. Ona se ne može ukloniti zagrijavanjem vode na temperaturu vrenja. Ukupna tvrdoća jednaka je zbroju prolazne i stalne tvrdoće. Prolaznu tvrdoću čini karbonatna tvrdoća (hidrogenkarbonati), a stalnu nekarbonatna tvrdoća.
Tvrdoća vode izražava se u njemačkim, engleskim ili francuskim stupnjevima ili u mg CaCO3 u 1 dm3 vode.
Klasifikacija voda | |
---|---|
Tvrdoća | Koncentracija kalcijevog karbonata (mg/L) |
Meka voda | 0 to 75 |
Srednje tvrda voda | 75 to 150 |
Tvrda voda | 150 to 300 |
Jako tvrda voda | over 300 |
Stalna tvrdoća vode potječe od sulfata, klorida ili nitrata kalcija i magnezija. Ove soli su štetne jer se talože kao kamenac na zagrijanim površinama kotlova i cijevi. Nastali kamenac sužava promjer cijevi smanjujući protok vode ili uzrokujući potpunu blokadu cijevi. Ovo se dešava u svim cijevima s toplom vodom.
Omekšivači vode su tvari koje uklanjaju stalnu tvrdoću vode. Reagiraju s kalcijevim i magnezijevim solima stvarajući spojeve koji ne reagiraju sa sapunom.
Prolaznu tvrdoću vode čine hidrogenkarbonati, HCO3-, kalcija i magnezija. Može se ukloniti prokuhavanjem pri čemu nastaje bijeli talog kalcijeva karbonata, odnosno kamenca.
Brinellova tvrdoća je tvrdoća neke kovine određena metodom švedskog inženjera Johana Brinella (1849.-1925.), utiskivanjem čelične kuglice od 10 mm promjera silom od 300 N do 30 000 N na ravnu površinu ispitivanog materijala. Odnos sile i površine nastale udubine daje nam tvrdoću po Brinellu.
More je nezasićena homogena otopina koja se sastoji od vode kao otapala (96.5 %), otopljene soli (3.5 %), manjih količina partikularne tvari, otopljenih plinova i organskih sastojaka. Odnosi glavnih konstituenata oceanske vode su skoro konstantni u svim oceanima. Salinitet (ukupna koncentracija otopljenih soli) i koncentracija pojedinih konstituenata dana je u psu jedinicama (practical salinity units). U većini slučajeva može se pretpostaviti da su psu i stara jedinica ‰ sinonimi.
Prosječni sastav oceanske vode dan je u tablici:
konstituent | udio ukupnih soli |
---|---|
klor | 55.3 % |
natrij | 30.8 % |
magnezij | 3.7 % |
sumpor | 2.6 % |
kalcij | 1.2 % |
kalij | 1.1 % |
Pročišćavanje vode postupak je uklanjanja štetnih tvari kako bi se dobila pitka voda.
Omekšavanje vode proces je kojim se iz tvrde vode uklanjaju kalcijevi i magnezijevi ioni, najčešće se vrši ionskim izmjenjivačima koji uklonjene ione zamjenjuju natrijevim ionima.
Tvrdoća je otpor materijala prema utiskivanju tijela određene veličine, oblika i poznatog opterećenja. Ova se definicija odnosi na sve tipove skala tvrdoća osim Mohrove skale, koja je zasnovana na otpornosti na grebanje i koristi se uglavnom za minerale. Najčešće korištene skale tvrdoća su: Brinellova (za lijevano željezo), Rockwellova (za lim i toplinski obrađeni čelik) i Knoop (za metale).
Ionski produkt vode je konstanta proizašla iz izraza za konstantu ravnoteže reakcije:
Koncentracija tekuće vode je konstantna (55 moldm-3) i ne mijenja se tijekom reakcije. Pri 25 °C ionski produkt vode iznosi:
Generalić, Eni. "Tvrdoća vode." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav