Twardość wody: skala niemiecka, wpływ na zdrowie i domowe urządzenia

Twarda woda to zmora wielu gospodarstw domowych. Osadzający się kamień, matowe naczynia, problemy ze skórą i włosami - to tylko niektóre z negatywnych skutków jej stosowania. Ale czym właściwie jest twardość wody i jak ją zmierzyć? W tym artykule wyjaśniamy, co kryje się pod pojęciem twardości wody oraz co się dzieje, kiedy ilość minerałów w wodzie jest zbyt wysoka lub zbyt mała.

Co to jest twardość wody?

Twardość wody to parametr, który służy do oceny tego, w jak dużym stopniu jest ona zmineralizowana. Inaczej mówiąc, określa zawartość rozpuszczonych w wodzie soli mineralnych. Twardość wody to parametr określający zawartość soli wapnia i magnezu, a czasem także innych metali, takich jak żelazo czy mangan. Im wyższe stężenie tych substancji, tym woda jest twardsza.

Twardość wody jest wynikiem faktu, że została w niej rozpuszczona duża ilość minerałów. Te ostatnie mogą pochodzić ze źródeł naturalnych albo zanieczyszczonych. W pierwszym przypadku minerały mogą się dostawać do wody za pośrednictwem skał osadowych. Woda przepływa przez wapienne szczeliny, zabierając ze sobą pierwiastek, jednocześnie się nim nasycając.

Za twardość wody odpowiadają jony wapnia i magnezu naturalnie obecne w wodzie. Duża ilość tych pierwiastków w wodzie to główny powód, dla którego wiele osób potrzebuje uzdatniacza wody. Stopień twardości zależy więc od nasycenia wody pitnej składnikami mineralnymi oraz od rodzaju warstwy wodonośnej.

Rodzaje twardości wody

Istnieje kilka stopni określających twardość wody. Wzrost stężenia jonów wapnia oraz magnezu oznacza wzrost twardości wody. Twardość wody w szerszym ujęciu zależeć będzie od zawartych w niej węglanów i wodorowęglanów, chlorków, siarczków (IV), a także krzemianów wapnia i magnezu. Zawartość oraz jakość rozpuszczonych w wodzie jonów powoduje konieczność rozróżnienia na przemijającą i nieprzemijającą twardość wody.

Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?

  • Twardość węglanowa - związana z zawartością związków w postaci wodorowęglanów, węglanów i wodorotlenków wapnia i magnezu. Twardość węglanowa wody wynika z obecności w niej węglanów i wodorowęglanów wapnia oraz magnezu. Jony wapniowe i magnezowe mogą występować w postaci węglanów Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2. Podczas gotowania wody wytrącają się one w postaci osadu węglanowego, ponieważ są one termicznie nietrwałe. Dlatego mówimy, że jest to przemijająca twardość wody.
  • Twardość niewęglanowa - wynikającą z obecności innych związków wapnia i magnezu, np. siarczanów, chlorków i azotanów. Twardość niewęglanowa wody powodują siarczany (VI), chlorki, azotany (V), a także inne rozpuszczalne w wodzie sole np. wapnia i magnezu - obecne w postaci CaCI2, MgCI2, CaSO2, 4MgS02, powodując twardość niewęglanową. Sole te pozostają w wodzie nawet po jej przegotowaniu. Stąd pochodzi określenie - nieprzemijająca twardość wody. Do usunięcia takiej twardości wykorzystuje się chemiczne zmiękczacze wody (np. węglan sodu).

Twardość całkowita/ogólna będzie sumą stężeń jonów oraz ich poszczególnych twardości. To, innymi słowy twardość całkowita, a daje ją suma dwóch powyższych: twardości węglanowej i niewęglanowej.

Jednostki pomiaru twardości wody

Twardość wody może być wyrażana w różnych jednostkach w zależności od kraju i przyjętego systemu. Twardość wody wyrażana jest w jednostkach pomiarowych, pochodzących m.in. z przyjęcia odmiennych standardów w różnych krajach.

  • To najczęściej spotykana jednostka w Polsce i wielu krajach europejskich. Stopnie niemieckie (°n, °d, °dH; skala dGH). 1°dH = 10 mg CaO/dm3 wody; 1°dH= 0,357 mval CaO/dm3)
  • Stopnie angielskie (°e) - tzw. Ta skala pochodzi z Wielkiej Brytanii i bazuje na tzw. 1 st. niem. = 1,25° angielskiego
  • Stopnie francuskie (°f, °fH). 1 stopień niemiecki = 1,79° francuskiego
  • Miligramorównoważniki (mval/l) substancji powodującej twardość na dm3 wody. 1 mval = 20,04 mg Ca2+/dm3; 1 mval = (0,5 mmol) jonów Ca2+; 1 mval = 50 mg CaCO3/dm3
  • Milimole (mmol/l) jonów wapnia i magnezu na dm3 wody. 1 mmol = 40,08 mg Ca2+/dm3
  • Ppm CaCO3 (ppm, ‰). Miara stosowana w USA. 1 ppm = 1 cząsteczka CaCO3/1 mln cząsteczek roztworu; 1 ppm (‰) = 0,02 mval/l, 1 ppm (‰) = 0,01 mmol/l.

Skala twardości wody wg różnych wskaźników

Klasyfikacja twardości wody, którą masz w swoim kranie nie jest niczym trudnym. Ten prosty test pomoże Ci ocenić właściwości wody, którą masz w swoim kranie.

Odpowiada ona zakresowi twardości wody: od bardzo miękkiej przez wodę średnio twardą, po bardzo twardą.

Stopień twardości wodyJednostka twardości wody
[mval/l][mg CaCO3][0N][mmol/l]
Woda bardzo miękka<2<100<5,6<1
Woda miękka2-4100-2005,6-11,21-2
Woda średnio-twarda4-7200-35011,2-19,62-3,5
Woda twarda7-11350-55019,6-30,83,5-5,5
Woda bardzo twarda>11>550>30,8>5,5

Jak zmierzyć twardość wody?

Aby zbadać twardość wody, stosuje się specjalne skale. Poszukujesz informacji o tym, jak zbadać twardość wody w domu? Nie wiesz jak zastosować przelicznik twardośic wody do swojego wyniku? Istnieją różne metody pomiaru twardości wody, od prostych testów paskowych po bardziej zaawansowane metody laboratoryjne.

Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach

Testy paskowe

Najprostszym sposobem na sprawdzenie twardości wody jest wykonanie testu paskowego. Test twardości wody ma postać papierowego paska i jest bardzo prosty w obsłudze. Tester ma postać paska pokrytego substancjami chemicznymi, które reagują na obecność jonów wapnia i magnezu. Wystarczy, że na kilka sekund zanurzysz pasek w wodzie. Zwykle już po minucie będziesz mógł odczytać wynik zgodnie ze skalą podaną na opakowaniu producenta testu.

Test kropelkowy

Alternatywa to test kropelkowy twardości wody. Jest równie prosty w obsłudze, a wynik często bardziej trafny. Alternatywna metoda to tester kropelkowy. Aby go wykonać, należy wlać wodę do pojemnika, a potem dodawać pojedyncze krople odczynnika do momentu zmiany koloru cieczy na tę wskazaną w instrukcji (zwykle z zieloną). Zestaw zawiera najczęściej strzykawkę, pojemnik na próbkę wody oraz odczynnik.

Za pomocą strzykawki pobierz ok. Jeśli płyn zabarwi się na czerwono, dodawaj kolejne krople odczynnika, aż przybierze kolor zielony. Wynik twardości wody kształtuje się na takim samym poziomie jak liczba dodanych kropel kolorowego odczynnika z buteleczki. Mierzenie poziomu twardości kropelkowym testerem jest niezwykle proste.

Elektroniczne mierniki

Dostępne są również elektroniczne mierniki twardości wody.

Jeśli nie masz pewności co do twardości wody w Twoim kranie, możesz pokusić się o oddanie jej próbki do profesjonalnego laboratorium.

Przeczytaj także: Woda mineralna Józef: Zalety

Twardość wody w Polsce

Na początek należy zaznaczyć, że twardość wody w Polsce jest kwestią zróżnicowaną. Poziom twardości wody w Polsce jest zróżnicowany. W większości miejsc mapa twardości wody pokazuje twardość ogólną wody jako średnią bądź wysoką. Twardość wody w Polsce wynosi od kilkunastu do kilkudziesięciu niemieckich stopni twardości.

Za okresowe sprawdzanie twardości wody i innych jej cech odpowiada dostawca wody. Publicznie powinna być podawana do wiadomości ogólna twardość wody. Oznaczenie twardości wody jest dostępne do wglądu wraz z innymi parametrami u dostawcy wody wodociągowej.

W Polsce typowa twardość wody kranowej wynosi około 10°dH (stopni niemieckich). Jednak może się znacznie różnić w zależności od regionu, a nawet od pory roku.

Twardość wody w Poznaniu w niektórych stacjach uzdatniania wynosi nawet 24 stopnie niemieckie. To oznacza bardzo twardą wodę. Twardość wody w Łodzi dochodzi do 19 stopni. To woda średnio twarda, z tendencją do mocno twardej. Jaka jest twardość wody w Gliwicach? Jest raczej wysoka i mieści się w przedziale od 163 do 441 mg CaCO3/l. Twardość wody w Lublinie oscyluje wokół 300-460 jednostek twardości. Co pokazuje mapa twardości wody w Warszawie? Z tej części Polski mamy sporo Klientów zmiękczaczy wody. Jest to spowodowane tym, że poziom twardości wody w Warszawie jest co najmniej średni.

Wpływ twardości wody na zdrowie

Konsumenci czasami zgłaszają obawy związane z przydatnością twardej wody jako wody do picia. Twardość ta, jest wynikiem naturalnego rozpuszczania się w wodzie związków wapnia i magnezu. Wapń i magnez, które są niezbędne w diecie człowieka, są znacznie lepiej przyswajalne z wody niż z pożywienia. Wprawdzie główny źródłem składników mineralnych powinno być pożywienie, lecz obecność wapnia i magnezu w wodzie także przyczynia się do utrzymania ich prawidłowego poziomu w organizmie.

Dostarczany w twardej wodzie magnez i wapń pomagają w pracy układu krążenia oraz właściwej pracy serca. Może również zapobiegać chorobom nowotworowym. Działa korzystnie na procesy trawienne organizmu.

Wapń jest niezbędny do budowy kości i zębów, wspiera pracę mięśni, układu nerwowego, serca oraz krzepliwość krwi. Magnez wspomaga budowę kości i komórek, zwłaszcza mięśniowych, reguluje układ nerwowy i uczestniczy w działaniu enzymów.

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. (Dz.U.2017, poz. Według przepisów twardość wody powinna mieścić się w przedziale 60-500 mg CaCO3/dm³, co odpowiada ok. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleca, żeby woda przeznaczona do picia posiadała twardość ogólną zawartą w granicach: 1-10 mval/dm3 (50-500 mg/dm3 CaCo3).

Warto jednak pamiętać, że normy wyznaczają dopuszczalny przedział, a nie wartość optymalną. Oznacza to, że woda może być zarówno bardzo miękka, jak i bardzo twarda - i nadal spełniać wymagania sanitarne.

Negatywny wpływ twardej wody

Po pierwsze, wysokie stężenie minerałów może zaburzać barierę lipidową skóry, co prowadzi do jej przesuszenia i uczucia dyskomfortu. Zbyt słona woda szkodzi również delikatnej, dziecięcej skórze. Regularne kąpiele w twardej wodzie mogą zwiększać ryzyko różnych chorób skórnych. Niektórzy badacze podejrzewają, że jedną z przyczyn problemu jest fakt, że wapń obniża zdolność do pienienia się mydła. Co więcej, twarda woda przyspiesza starzenie się skóry.

Wysoka twardość wody jest zjawiskiem niepożądanym także ze względu na domowe urządzenia i rury. Woda o wysokiej zawartości soli mineralnych może być nie tylko szkodliwa dla zdrowia, ale również niszczyć sprzęt AGD. Kamień może skrócić żywotność wielu urządzeń, a także spowodować inne problemy. Inny problem związany z wysoką twardością wody to spadek efektywności instalacji grzewczych, który może wynieść nawet 12%.

W zależności od pH i zasadowości twardość powyżej 200 mg/l CaCO3 może powodować osadzanie kamienia, zwłaszcza w przypadku podgrzewania wody oraz nadmierne zużycie detergentów.

W życiu codziennym twarda woda powoduje większe użycie środków myjących i piorących. Woda twarda ma także większe napięcie powierzchniowe. Tym samym utrudnia mycie oraz czyszczenie, ponieważ ciężej nią się zmywa brudne powierzchnie.

Jak zmiękczyć wodę?

Jeśli po przeliczeniu jednostek twardości wody (np. z °fH, °eH lub CaCO₃) zauważyłeś, że Twoja woda przekracza zalecane normy (50-500 mg/l), nie martw się - istnieje wiele skutecznych sposobów, by poprawić jej jakość. Istnieją skuteczne metody zmiękczania wody, które pozwolą Ci cieszyć się jej lepszą jakością i ochronić domowe urządzenia. Na czym dokładnie polega zmiękczanie wody? To proces eliminowania w wody nadmiaru minerałów. W praktyce polega na wymianie jonów wapnia i magnezu na jony sodowe.

Jeśli stężenie minerałów w wodzie jest zbyt wysoka, można obniżyć je na kilka sposobów. Zmiękczacz wody to urządzenie zaprojektowane do eliminacji jonów twardości z wody. Tego typu filtr do wody pracuje na zasadzie wymiany jonowej. Proces ten zachodzi dzięki żywicy zmiękczającej. Takie złoże jonowymienne zatrzymuje cząsteczki odpowiedzialne za kamień, kiedy twarda woda przepływa przez komorę ze złożem. Do instalacji wodociągowej w domu za zmiękczaczem, trafia już woda zmiękczona. Miękka woda nie powoduje żadnych osadów i chroni urządzenia podgrzewające wodę - AGD i instalację grzewczą.

Metody zmiękczania wody

  1. Filtry antiscale: To najprostsze i najtańsze rozwiązanie, idealne do punktowej ochrony sprzętów. Filtr zawiera złoże antiscale, które ogranicza osadzanie się kamienia, jednak nie poprawia jakości wody spożywczej.
  2. Filtry z żywicą jonowymienną: Ten typ filtra do wody montowany jest na wejściu instalacji lub pod zlewem. Wewnątrz znajduje się wymienny wkład z żywicą jonowymienną. Wydajność zależy od zużycia wody i stopnia twardości, dlatego taki system działa efektywnie zwykle przez kilka dni do miesiąca.
  3. System odwróconej osmozy (RO): To najdokładniejsza metoda uzdatniania wody w kuchni. System RO usuwa twardość, ale również bakterie, metale ciężkie i inne zanieczyszczenia. System odwróconej osmozy najczęściej wykorzystuje się w kuchni, ponieważ jej celem jest poprawa jakości wody pitnej. Jednak jest to skutek uboczny a nie cel, ponieważ filtry bazujące na odwróconej osmozie mają usuwać z wody szkodliwe zanieczyszczenia, takie jak pestycydy czy metale ciężkie.
  4. Stacje zmiękczające: Jeśli stopień twardości wody w Twoim domu jest wysoki, najlepszym rozwiązaniem będzie stacja zmiękczająca montowana na wejściu wody do budynku. Urządzenie wyposażone w żywicę jonowymienną i głowicę sterującą skutecznie usuwa wapń i magnez z całej instalacji. Regeneracja złoża odbywa się automatycznie za pomocą solanki.

Do mycia naczyń w zmywarce możesz stosować sól zmiękczającą, a do prania specjalny płyn zmiękczający.

Jak ustawić twardość wody w zmiękczaczu?

Nadrzędną zasadą jest wprowadzenie w ustawieniach zmiękczacza, twardości wody surowej. Natomiast, najczęstszym błędem jest programowanie na zmiękczaczu oczekiwanej twardości wody. Przykładowo, nie jest poprawne wprowadzenie wartości 5 stopni na urządzeniu, kiedy wynik testu wskazał 20 °dH. To ta druga liczba, czyli rzeczywista twardość wody na wejściu, ma zostać wprowadzona do ustawień filtra. Tylko taki wariant zapewni odpowiednią ilość miękkiej wody dostarczanej między regeneracjami. Przy zaprogramowaniu urządzenia na 5 stopni, zmiękczacz odkamieni niewielką ilość wody. Przez resztę czasu pozostałego do regeneracji woda będzie twarda. Urządzenie filtrujące takie ustawienia zinterpretuje jako 5 stopni wody na wejściu, czyli wodę miękką. Dlatego nie uruchomi swojej mocy przerobowej dla rzeczywistych potrzeb mocno twardej wody.

tags: #woda #skala #niemiecka #twardość #picie

Popularne posty: