Qual é a diferença entre água dura e água macia?

Água às vezes pode ser descrita como sendo água dura e água macia. A distinção depende da quantidade de minerais dissolvidos na água. A água dura contém uma grande quantidade de minerais e a água macia contém pouco ou nenhum.

A água acumula sólidos dissolvidos à medida que se move pelas rochas e outros substratos, como calcário, gesso ou dolomita. Cálcio e magnésio são particularmente solúveis em água, e se esses minerais naturais estiverem dentro da área geográfica, os residentes ao redor da fonte de água terão água não filtrada.

Nos Estados Unidos, as áreas da Costa Leste geralmente têm água mole e as do sudoeste têm água dura. A água da chuva, por não ter se infiltrado nas substâncias do solo como a água subterrânea, é considerada macia.

As características da água dura e da água macia são determinadas pela quantidade de minerais na água, medida em miligramas por litro ou em grãos por galão. A dureza também depende do pH e da temperatura da água.

O American National Standards define água doce como contendo menos de 17,1 mg / L; no entanto, os seguintes níveis podem ser usados ​​para aproximar a dureza da água:

• Suave: 0 - 60 mg / L

• Moderadamente difícil: 61

  - 120 mg / L * Duro: 121

  - 180 mg / L * Muito difícil: 181 mg / L e acima

Os contribuintes comuns para a dureza da água são cálcio, Ca e magnésio, Mg. Ambos os elementos são metais alcalino-terrosos encontrados no Grupo 2 da tabela periódica. Os elementos da coluna do Grupo 2 têm carga 2+ e perdem dois elétrons para formar cátions, como o Ca²⁺ e Mg²⁺. Esses cátions se dissolvem facilmente na água.

Carbonato de cálcio, CaCO₃ é uma substância comum na formação rochosa, principalmente de calcário, um tipo de rocha sedimentar e dolomita, CaMg (CO₃)₂, também uma rocha sedimentar. O carbonato de cálcio também é encontrado nas cascas de organismos marinhos e ovos.

Quando a água da chuva com dióxido de carbono dissolvido, CO₂, filtra através do carbonato de cálcio, os íons de cálcio se dissolvem na água. A seguinte equação química descreve este processo:

CaCO_{3 (s)} + H₂0_(eu) + CO_{2 (aq)} → Ca²⁺_(aq) + 2HCO₃^-

Onde o carbonato de cálcio, CaCO₃, forma Ca²⁺ e bicarbonato, HCO₃^-, na presença de água e dióxido de carbono.

As propriedades da água dura são descritas como temporário e permanente. Água dura temporária contém bicarbonato, HCO₃^-. Água dura permanente contém íons de bicarbonato com outros íons como sulfato, SO₄^2-. A fervura não precipita as espécies de endurecimento permanente, e carbonato de sódio, Na₂CO₃, precisaria ser adicionado.

Quando a água dura é aquecida, geralmente deixa uma camada em potes ou recipientes. Observe que a equação para este precipitado é o inverso para o Ca²⁺ íons se dissolvendo em solução aquosa:

Ca²⁺_(aq) + 2HCO₃^-_(aq) → CaCO_{3 (s)} + H₂0 _(eu) + CO_{2 (aq)}

O precipitado de carbonato de cálcio, CaCO₃, é chamado de escala. Embora seja frustrante de limpar, não é um problema de saúde.

O precipitado pode se formar com o tempo; no entanto, e isso pode afetar a vida útil de aparelhos como lava-louças e máquinas de lavar e qualquer encanamento. O acúmulo restringe o espaço onde a água pode fluir, e eletrodomésticos e canos precisam ser substituídos.

Como mencionado acima, a água dura contém minerais dissolvidos que podem causar problemas para os consumidores, deixando depósitos em encanamentos e eletrodomésticos. A água dura também interfere na eficácia de muitos produtos de limpeza doméstica.

O CA²⁺ e Mg²⁺ íons interferem com as qualidades surfactantes de sabão. Um surfactante diminui a tensão superficial da água, permitindo que ela mantenha contato com uma superfície sólida, como roupas ou uma pia de banheiro. Os íons interferem no processo do surfactante, e isso geralmente requer lavagem adicional ou agente de limpeza para concluir uma tarefa.

Os minerais da água dura também se combinam com o sabão para formar uma película pegajosa ou turva na louça e nas banheiras, chuveiros e pias. Esse filme também pode revestir roupas, pele e cabelo, fazendo com que as roupas pareçam sujas, causando pele seca ou irritada ou cabelos opacos e difíceis de manejar.

A água dura tem um benefício adicional para a saúde. O cálcio e o magnésio são minerais importantes de que o corpo necessita para o crescimento e o funcionamento dos ossos e músculos. Esses minerais também regulam a pressão sanguínea e as ações enzimáticas. Consumir água dura pode ser uma fonte desses minerais.

A água doce não tem os efeitos negativos dos depósitos minerais em eletrodomésticos e canos. Não tem o sabor mineral da água dura e não deixa resíduos na pele, pratos ou outras superfícies.

Um amaciante de água doméstico funciona por troca iônica. Quando a água dura é passada por um trocador de íons, ela flui por camadas de grânulos de polímero (plástico) que são covalentemente ligados a grupos de ânions, como:

• –COO^-
  
• sódio
  
• N / D⁺
  
• ou potássio
  
• K⁺ cátions

Conforme a água passa por esses grânulos, os íons de cálcio e magnésio deslocam os íons de sódio ou potássio.

Os benefícios dos amaciantes de água são roupas mais limpas, aparelhos mais duráveis ​​e não há acúmulo de sabão pegajoso. Os consumidores usam menos sabão em pó e outros tipos de produtos de limpeza e detergentes. As roupas são mais claras e as pias, banheiras e chuveiros exigem menos limpeza.

Os aparelhos de água, como caldeiras, aquecedores de água e lava-louças, normalmente funcionam com mais eficiência e precisam de menos manutenção, pois a água mole não causa acúmulo de incrustações em canos e acessórios de encanamento. Usuários de água mole freqüentemente relatam que o cabelo e a pele parecem menos secos e escamosos.

As desvantagens dos amaciadores de água incluem o alto custo e esforço envolvido na manutenção de um sistema de amaciamento de água. Um amaciante de água e sua instalação podem custar milhares de dólares americanos, e o sal de amaciante de água deve ser adicionado regularmente.

Os amaciantes de água consomem muita água no processo de regeneração, usando até 25 galões de água por dia. A lavagem de amaciantes de água com uma solução de sal pode ter impactos negativos no meio ambiente. Esta água, com elevado teor de sódio, não é recomendada para regar plantas, relvados ou jardins.

A água amolecida em termos de saúde contém mais sódio do que a água dura, e isso pode ser problemático para pessoas que devem limitar a ingestão de sal na dieta. Como grande parte do cálcio e do magnésio foram removidos, a água mole não fornece uma fonte para esses minerais na dieta.