Hva Ioner Gjør Water Hard?

Fenomenet hardt vann, men ikke farlig for menneskers helse, fører til flere ulemper. Mineralene som er ansvarlige for hardt vann har en tendens til å danne uløselige salter, også kjent som kalk, i vannrør. De danner også uoppløselige forbindelser i nærvær av overflateaktive midler, slik som de som finnes i vaskemidler og såpe bad, som resulterer i såpeskum. Alvorlighetsgraden av vannets hardhet varierer med geografisk region. Moderne vann mykgjørende systemer er svært effektive for å redusere eller eliminere hardt vann-ioner.

Kalsium og magnesium

Kalkstein består hovedsakelig av kalsiumkarbonat, eller CaCO3. Kalsiumkarbonat ikke oppviser spesielt høy oppløselighet i vann, men regnvann utstillinger svakt sure egenskaper, og reagerer med kalsiumkarbonat for å fremstille kalsiumhydrogen karbonat. Kalsiumhydrogenkarbonat utstillinger mye bedre løselighet enn kalsiumkarbonat, og som det oppløses, den gjennomgår en prosess som kalles dissosiasjon i hvilken ionene skilles i kalsiumioner, Ca (2+) og bikarbonationer, HCO3 (-). Som sådan, vil regioner med mange eller store kalksteinsforekomster tendens til å vise hardere vann enn regioner med mindre kalkstein. Mange bergarter og mineraler som inneholder kalsiumkarbonat inneholder også noe mindre mengder magnesiumkarbonat, som er utsatt for de samme reaksjonene som kalsium.

andre metaller

Kjemikere har identifisert flere andre "spor" metaller som bidrar til hardt vann, hovedsakelig jern og mangan. Jern har en tendens til å danne rødbrune innskudd, mens mangan avleiringer utviser et brun-svart farge. Som magnesium og kalsium, deres tilstedeværelse ikke utgjøre menneskelige helse bekymringer, men de kan gi en merkbar metallisk smak til drikkevann.

Kvantifisering hardt vann

De enkleste tester for å bestemme omfanget av vannets hardhet, noen ganger kalt "alkalitet" ikke skille mellom de forskjellige metaller som er tilstede i vannet. Kjemikere i stedet bestemme "ekvivalenter" av kalsiumkarbonat i enheter på milligram av kalsiumkarbonat pr liter eller vann, eller mg CaCO3 / l. Denne metoden hovedsak forutsetter at de eneste hardt vann arter tilstede er kalsiumkarbonat. Eller, mer spesifikt, en løsning som inneholdt det angitte antall gram kalsiumkarbonat pr liter ville være tilsvarende i hardhet til den analyserte prøven. En hardhet i overkant av 100 mg CaCO3 / l generelt utgjør hardt vann.

vann Mykgjørende

Vann mykgjørende systemer bruker en metode som kalles "ionebytting" for å fjerne hardt vann ioner. Systemene fungerer ved å sende hardt vann gjennom et harpiksimpregnert med enten natriumioner, Na +, eller kaliumioner, K +. De harde vann ioner oppviser en sterkere affinitet for binding til harpiksen enn do natrium- og kaliumioner. Derfor systemet "børser" hard-vann ioner for natrium eller kalium ioner. Natrium- og kaliumioner ikke forårsaker hardt vann. En natrium utveksling system øker imidlertid uunngåelig natrium ion innholdet i en husholdning drikkevann, noe som kan være problematisk for alle på en lav-natrium diett.