Hva er forskjellen mellom hardt og mykt vann?

Vann kan noen ganger beskrives som hardt vann og mykt vann. Skillet hviler på mengden oppløste mineraler i vannet. Hardt vann inneholder en høy mengde mineraler, og mykt vann inneholder lite eller ingen.

Vann samler seg oppløste faste stoffer når det beveger seg gjennom bergarter og andre underlag, som kalkstein, gips eller dolomitt. Kalsium og magnesium er spesielt løselig i vann, og hvis disse naturlig forekommende mineralene er innenfor det geografiske området, vil beboerne rundt vannkilden ha hardt vann.

I USA har områder på østkysten vanligvis bløtt vann, og de i sørvest har hardt vann. Regnvann regnes som mykt, siden det ikke har trengt gjennom jordstoffer som grunnvann har.

Egenskapene til hardt vann og mykt vann bestemmes av mengden mineraler i vann, målt i milligram per liter eller i korn per gallon. Hardhet avhenger også av pH og temperatur på vannet.

American National Standards definerer mykt vann som inneholder mindre enn 17,1 mg / L; Imidlertid kan følgende nivåer brukes til å tilnærme vannhardhet:

• Myk: 0 - 60 mg / L

• Moderat hardt: 61

  - 120 mg / L * Hard: 121

  - 180 mg / L * Veldig vanskelig: 181 mg / L og over

Vanlige bidragsytere til vannhardhet er kalsium, Ca og magnesium, Mg. Begge elementene er jordalkalimetaller som finnes i gruppe 2 i det periodiske systemet. Elementene i gruppe 2-kolonnen har en ladning på 2+ og mister to elektroner for å danne kationer, for eksempel Ca²⁺ og Mg²⁺. Disse kationene løses lett opp i vann.

Kalsiumkarbonat, CaCO₃ er en vanlig substans i bergformasjon, spesielt av kalkstein, en type sedimentær bergart og dolomitt, CaMg (CO₃)₂, også en sedimentær stein. Kalsiumkarbonat finnes også i skjell av marine organismer og egg.

Når regnvann med oppløst karbondioksid, CO₂, filtrerer gjennom kalsiumkarbonat, kalsiumionene oppløses i vannet. Følgende kjemiske ligning beskriver denne prosessen:

CaCO_{3 (r)} + H₂0_(l) + CO_{2 (aq)} → Ca²⁺_{(En q)} + 2HCO₃^-

Hvor kalsiumkarbonat, CaCO₃, danner Ca²⁺ og bikarbonat, HCO₃^-, i nærvær av vann og karbondioksid.

Egenskapene til hardt vann er beskrevet som midlertidig og permanent. Midlertidig hardt vann inneholder bikarbonat, HCO₃^-. Permanent hardt vann inneholder bikarbonationer med andre ioner som sulfat, SO₄^2-. Koking utfeller ikke de permanente herdeartene, og natriumkarbonat, Na₂CO₃, må legges til.

Når hardt vann varmes opp, etterlater det ofte et belegg på potter eller beholdere. Merk at ligningen for dette bunnfallet er motsatt for Ca²⁺ ioner som oppløses i vandig oppløsning:

Ca²⁺_{(En q)} + 2HCO₃^-_{(En q)} → CaCO_{3 (r)} + H₂0 _(l) + CO_{2 (aq)}

Kalsiumkarbonatfallet, CaCO₃, kalles skala. Selv om det er frustrerende å rengjøre, er det ikke helseproblemer.

Bunnfallet kan bygge seg over tid; imidlertid, og dette kan påvirke levetiden til apparater som oppvaskmaskiner og vaskemaskiner og eventuelle rør. Oppbyggingen begrenser rommet der vann kan strømme, og apparater og rør må byttes ut.

Som nevnt ovenfor inneholder hardt vann oppløste mineraler som kan forårsake problemer for forbrukerne ved å etterlate avleiringer i rørleggerarbeid og apparater. Hardt vann forstyrrer også effektiviteten til mange husholdningsrengjøringsprodukter.

Ca²⁺ og Mg²⁺ ioner forstyrrer de overflateaktive egenskapene til såpe. Et overflateaktivt middel senker overflatespenningen til vannet slik at det opprettholder kontakten med en solid overflate, som klær eller et vaskebad. Ionene forstyrrer overflateaktivt middel prosess, og dette krever ofte ekstra vaskeri eller rengjøringsmiddel for å fullføre en oppgave.

Mineralene i hardt vann kombineres også med såpe for å lage en klebrig eller disig film på servise og i badekar, dusjer og vasker. Denne filmen kan også belegge klær, hud og hår, noe som får klær til å virke snusket, forårsaker tørr eller irritert hud eller hår som er kjedelig og uhåndterlig.

Hardt vann har en ekstra helsegevinst. Kalsium og magnesium er viktige mineraler kroppen trenger for vekst og funksjon av bein og muskler. Disse mineralene regulerer også blodtrykk og enzymhandlinger. Å konsumere hardt vann kan være en kilde til disse mineralene.

Bløtt vann har ikke de negative effektene av mineralforekomster på husholdningsapparater og rør. Det mangler mineralsmaken av hardt vann og etterlater ikke rester på hud, tallerkener eller andre overflater.

En vannmykner til husholdning fungerer ved ionebytte. Når hardt vann ledes gjennom en ionebytter, strømmer det av lag av polymer (plast) perler som er kovalent bundet til aniongrupper, for eksempel:

• –COO^-
  
• natrium
  
• Na⁺
  
• eller kalium
  
• K⁺ kationer

Når vannet passerer disse perlene, fortrenger kalsium- og magnesiumionene natrium- eller kaliumionene.

Fordelene med vannmyknere er renere klesvask, apparater med lang levetid og ingen klebrig såpeoppbygging. Forbrukere bruker mindre vaskemiddel og andre typer rengjøringsmidler. Klærne er lysere, og vasker, badekar og dusjer krever mindre rengjøring.

Vannapparater som kjeler, varmtvannsberedere og oppvaskmaskiner kjører vanligvis mer effektivt og trenger mindre vedlikehold, da mykt vann ikke forårsaker oppbygging av kalk i rør og VVS-inventar. Brukere av mykt vann rapporterer ofte om at hår og hud føles mindre tørre og flassende.

Ulempene med vannmyknere inkluderer de høye kostnadene og innsatsen som er involvert i å opprettholde et vannmyknende system. Et avkalkingsmiddel og installasjonen av det kan koste tusenvis av amerikanske dollar, og det må tilsettes salt med vann.

Vannmyknere er vannkrevende i regenereringsprosessen, og bruker opptil 25 liter vann per dag. Spyling av vannmyknere med en saltoppløsning kan ha negativ innvirkning på miljøet. Dette vannet, med sitt høye natriuminnhold, anbefales ikke til vanning av planter, plener eller hager.

Helsemessig, mykt vann inneholder mer natrium enn hardt vann, og dette kan være problematisk for mennesker som må begrense saltinntaket. Fordi mye av kalsium og magnesium er fjernet, gir ikke mykt vann en kilde for disse mineralene i dietten.