Care este diferența dintre apa dură și cea moale?

Apa poate fi uneori descrisă ca fiind apă dură și apă moale. Distincția se bazează pe cantitatea de minerale dizolvate din apă. Apa dură conține o cantitate mare de minerale, iar apa moale conține puțin sau deloc.

Apa acumulează solide dizolvate pe măsură ce se deplasează prin roci și alte substraturi, cum ar fi calcarul, gipsul sau dolomita. Calciul și magneziul sunt deosebit de solubile în apă și, dacă aceste minerale naturale se află în zona geografică, locuitorii din jurul sursei de apă vor avea apă dură.

În Statele Unite, zonele de pe Coasta de Est au în general apă moale, iar cele din sud-vest au apă dură. Apa de ploaie, deoarece nu a percolat substanțele din sol, cum ar fi apa freatică, este considerată moale.

Caracteristicile apei dure și ale apei moi sunt determinate de cantitatea de minerale din apă, măsurată în miligrame pe litru sau în boabe pe galon. Duritatea depinde și de pH-ul și temperatura apei.

Standardele Naționale Americane definesc apa moale ca fiind conținând mai puțin de 17,1 mg / L; cu toate acestea, următoarele nivele pot fi utilizate pentru a aproxima duritatea apei:

• Moale: 0 - 60 mg / L

• Moderat greu: 61

  - 120 mg / L * Greu: 121

  - 180 mg / L * Foarte greu: 181 mg / L și mai mult

Contribuții obișnuiți ai durității apei sunt calciu, Ca și magneziu, Mg. Ambele elemente sunt metale alcalino-pământoase găsite în grupa 2 de pe tabelul periodic. Elementele din coloana Grupului 2 au o încărcare de 2+ și pierd doi electroni pentru a forma cationi, cum ar fi Ca²⁺ și Mg²⁺. Acești cationi se dizolvă ușor în apă.

Carbonat de calciu, CaCO₃ este o substanță obișnuită în formarea rocilor, în special a calcarului, un tip de rocă sedimentară și dolomită, CaMg (CO₃)₂, de asemenea, o rocă sedimentară. Carbonatul de calciu se găsește și în cochiliile organismelor marine și ale ouălor.

Când apa de ploaie cu dioxid de carbon dizolvat, CO₂, se filtrează prin carbonat de calciu, ionii de calciu se dizolvă în apă. Următoarea ecuație chimică descrie acest proces:

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

În cazul în care carbonatul de calciu, CaCO₃, formează Ca²⁺ și bicarbonat, HCO₃^-, în prezența apei și a dioxidului de carbon.

Proprietățile apei dure sunt descrise ca temporare și permanente. Apa dură temporară conține bicarbonat, HCO₃^-. Apa dură permanentă conține ioni bicarbonat cu alți ioni precum sulfat, SO₄^2-. Fierberea nu precipită speciile de întărire permanentă și carbonatul de sodiu, Na₂CO₃, ar trebui adăugat.

Când apa tare este încălzită, aceasta lasă adesea o acoperire pe oale sau recipiente. Rețineți că ecuația pentru acest precipitat este inversă pentru Ca.²⁺ ioni dizolvându-se în soluție apoasă:

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

Precipitatul de carbonat de calciu, CaCO₃, se numește scară. Deși este frustrant de curățat, nu este o problemă de sănătate.

Precipitatul se poate construi în timp; cu toate acestea, acest lucru poate afecta viața aparatelor precum mașinile de spălat vase și mașinile de spălat și orice conducte de instalații sanitare. Acumularea constrânge spațiul în care apa poate curge, iar aparatele și conductele ar trebui înlocuite.

După cum s-a menționat mai sus, apa dură conține minerale dizolvate care pot provoca probleme consumatorilor prin lăsarea depozitelor în instalații sanitare și aparate. Apa dură interferează, de asemenea, cu eficiența multor produse de curățat de uz casnic.

Ca²⁺ și Mg²⁺ ionii interferează cu calitățile surfactantului săpun. Un agent tensioactiv reduce tensiunea superficială a apei, permițându-i să mențină contactul cu o suprafață solidă, cum ar fi îmbrăcămintea sau chiuveta de baie. Ionii interferează cu procesul agentului tensioactiv, iar acest lucru necesită adesea rufe suplimentare sau agent de curățare pentru a finaliza o sarcină.

Mineralele din apa tare se combină, de asemenea, cu săpun pentru a face o peliculă lipicioasă sau tulbure pe vase și în căzi, dușuri și chiuvete. Acest film poate îmbrăca, de asemenea, îmbrăcămintea, pielea și părul, făcând hainele să pară murdare, provocând pielea uscată sau iritată sau părul plictisitor și imposibil de gestionat.

Apa dură are un beneficiu suplimentar pentru sănătate. Calciul și magneziul sunt minerale importante de care organismul are nevoie pentru creșterea și funcționarea oaselor și a mușchilor. Aceste minerale reglează de asemenea tensiunea arterială și acțiunile enzimatice. Consumul de apă dură poate fi o sursă a acestor minerale.

Apa moale nu are efectele negative ale depozitelor de minerale asupra aparatelor de uz casnic și a țevilor sanitare. Îi lipsește gustul mineral al apei dure și nu lasă reziduuri pe piele, vase sau alte suprafețe.

Un balsam de apă de uz casnic funcționează prin schimbul de ioni. Când apa dură este trecută printr-un schimbător de ioni, aceasta curge prin straturi de bile de polimer (plastic) care sunt legate covalent de grupări anionice, cum ar fi:

• -GÂNGURI^-
  
• sodiu
  
• N / A⁺
  
• sau potasiu
  
• K⁺ cationii

Pe măsură ce apa trece pe lângă aceste mărgele, ionii de calciu și magneziu înlocuiesc ionii de sodiu sau potasiu.

Avantajele dedurizatoarelor de apă sunt rufele mai curate, aparatele de lungă durată și nicio acumulare de săpun lipicios. Consumatorii folosesc mai puțin detergent pentru rufe și alte tipuri de detergenți și detergenți. Îmbrăcămintea este mai strălucitoare, iar chiuvetele, căzile și dușurile necesită mai puțină curățare.

Aparatele de apă, cum ar fi cazanele, încălzitoarele de apă și mașinile de spălat vase, funcționează de obicei mai eficient și necesită mai puțină întreținere, deoarece apa moale nu provoacă acumularea de scări în conducte și instalații sanitare. Utilizatorii de apă moale raportează adesea că părul și pielea se simt mai puțin uscate și fulgi.

Dezavantajele dedurizatoarelor de apă includ costul ridicat și efortul implicat în menținerea unui sistem de dedurizare a apei. Un dedurizator de apă și instalarea acestuia pot costa mii de dolari SUA, iar sarea dedurizatorului de apă trebuie adăugată în mod regulat.

Balsamurile de apă consumă multă apă în procesul de regenerare, folosind până la 25 de litri de apă pe zi. Spălarea dedurizatorilor de apă cu o soluție de sare poate avea efecte negative asupra mediului. Această apă, cu un conținut ridicat de sodiu, nu este recomandată pentru udarea plantelor, peluzelor sau grădinilor.

Apa înmuiată din punct de vedere sănătos conține mai mult sodiu decât apa tare, iar acest lucru poate fi problematic pentru persoanele care trebuie să-și limiteze aportul alimentar de sare. Deoarece o mare parte din calciu și magneziu au fost îndepărtate, apa moale nu oferă o sursă pentru aceste minerale în dietă.