TWARDOŚĆ WODY (PN-71/C-04554)
Jest to właściwość wody polegająca na zużywaniu pewnych ilości mydła bez wytworzenia piany. Wynika to z obecności w wodzie jonów Ca, Mg, Mn, Al, Zn, które tworzą z mydłem dodawanym do wody nierozpuszczalne sole. Pienienie się roztworu następuje dopiero po ich strąceniu. Zawartość wapnia i magnezu w wodach naturalnych jest dużo większa od innych wymienionych pierwiastków wobec tego twardość wody naturalnej zależy głównie od obecności jonów Ca2* i Mg24'. Sole wapnia i magnezu występują w wodach naturalnych przeważnie w postaci wodorowęglanów Ca(HC03)2, Mg(HC03)2, albo jako siarczany, chlorki, azotany i inne związki.
W wodach naturalnych zawartość Ca jest większa od Mg, przy czym rozpuszczalność MgC03 jest większa od CaCC>3, co oznacza, że MgCC>3 jest obecny w wodzie, natomiast CaCOs praktycznie nie istnieje w formie rozpuszczonej. Twardość wody surowej nazywa się twardością ogólną i jest sumą twardości węglanowej (Tww) i twardości niewęglanowej (Twn):
a) węglanowa: (Twwca, TwwMg) wywołana przez wodorowęglany, węglany i wodorotlenki wapnia i magnezu: Ca(HC03)2, CaC03, Ca(OH)2, Mg(HC03)2, MgC03Mg(0H)2,
b) niewęglanowa (Twnoi, Twnm&) wywołana przez inne związki wapnia i magnezu CaS04, CaClj, Ca(N03)2, MgS04, Mga2, Mg(N03)2.
Twardość węglanowa w czasie gotowania wody ulega zmniejszeniu w wyniku rozkładu wodorowęglanów i hydrolizie powstających węglanów
Me(HC03)2 -> MeC03 + H20 + C02t
Woda |
stopnie twardości |
mg CaO/dm3 |
Bardzo miękka |
0-5 |
0-50 |
Miękka |
5-10 |
50-100 |
0 średniej twardości |
10-15 |
100-150 |
0 znacznej twardości |
15-20 |
150-200 |
Twarda |
20-30 |
200-300 |
Bardzo twarda |
powyżej 30 |
powyżej 300 |
Wody opadowe są miękkie (°tw«0), wody mineralne i morskie są natomiast bardzo twarde gdyż zawierają duże ilości Mg (35(H450ctw). Wody powierzchniowe zwłaszcza te z potoków górskich są na ogół miękkie. Większą twardość wykazują wody podziemne. Twardość naturalna wód słodkich wynosi K60°tw. Wody twarde i bardzo miękkie mogą być używane