Twardość Wody i Stopnie Clarka: Kompleksowy Przewodnik

Twardość wody 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? 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.

Czym jest twardość wody?

Twardość wody wynika z obecności minerałów, głównie związków wapnia (Ca) i magnezu (Mg), które są rozpuszczone w wodzie. To naturalne minerały, które dostają się do wody podczas jej przepływu przez skały i gleby.

Rodzaje twardości wody

Twardość można podzielić na dwa główne typy:

  • Twardość węglanowa (przemijająca): Jest spowodowana obecnością wodorowęglanów wapnia (Ca(HCO₃)₂) i magnezu (Mg(HCO₃)₂). Twardość ta może być usunięta przez gotowanie wody, co prowadzi do wytrącania się węglanów jako osad. Ten rodzaj twardości można usunąć poprzez gotowanie wody, w wyniku czego jony rozkładają się na nierozpuszczalne węglany wapnia i magnezu, tworząc osad zwany kamieniem kotłowym.
  • Twardość niewęglanowa (trwała): Jest to twardość trwała, spowodowana obecnością siarczanów (SO₄²⁻), chlorków (Cl⁻) i innych soli wapnia i magnezu, które nie mogą być usunięte przez gotowanie wody. Tego rodzaju twardości nie można usunąć poprzez gotowanie. Twardość niewęglanowa jest trwała i wymaga specjalnych metod, takich jak zmiękczanie wody, aby ją usunąć.

Negatywne skutki twardej wody na instalacje i sprzęty AGD

Twarda woda ma realny i negatywny wpływ na jakość życia oraz na stan instalacji domowych i sprzętów AGD. Osady z kamienia kotłowego, tworzone przez twardą wodę, znacząco skracają żywotność urządzeń, takich jak czajniki, pralki, ekspresy do kawy, czy zmywarki. Białe zacieki są widoczne na bateriach, kafelkach i naczyniach, nawet po ich umyciu. Dodatkowo, twarda woda negatywnie wpływa na instalacje grzewcze. Złogi kamienia kotłowego na wewnętrznych powierzchniach rur i grzałek zmniejszają przewodność cieplną, co prowadzi do wzrostu zużycia energii. Już 1 mm kamienia może obniżyć wydajność instalacji grzewczej o 10%, a zużycie paliwa wzrasta o 20%. Osady te prowadzą również do zmniejszenia ciśnienia wody i niedrożności rur.

Jak rozpoznać twardą wodę w domu? Najczęstsze objawy

Istnieje kilka łatwo zauważalnych symptomów, które mogą wskazywać na problem twardej wody w twoim domu:

Przeczytaj także: Wszystko o twardej wodzie

  • Widoczne osady i zacieki: Charakterystyczne białe zacieki pojawiają się na umytych naczyniach, armaturze łazienkowej, kabinie prysznicowej i kafelkach.
  • Problemy z praniem i myciem: Twarda woda charakteryzuje się wysokim napięciem powierzchniowym, co utrudnia rozpuszczanie się środków czyszczących, takich jak mydło czy proszek do prania. Powoduje to konieczność użycia większej ilości detergentów, a wyprane ubrania stają się szorstkie i sztywne.
  • Wpływ na skórę i włosy: Twarda woda może powodować podrażnienia i wysuszenie skóry oraz włosów, wymuszając stosowanie dodatkowych kremów i odżywek.
  • Osad w gotowanej wodzie: Podczas gotowania, na dnie czajnika lub garnka, można zauważyć wyraźny, biało-żółty osad z kamienia kotłowego.

Jak sprawdzić twardość wody? Metody domowego pomiaru

Sprawdzenie twardości wody w domu jest procesem dość intuicyjnym, szybkim i niedrogim. Dostępne są różne metody, które pozwalają na przybliżone określenie parametrów wody.

  • Testery paskowe: Najprostszym rozwiązaniem jest użycie specjalnego paska testowego, który zanurza się w próbce wody. Po chwili pasek zmienia zabarwienie, które należy porównać z dołączoną do zestawu skalą barw. Należy pamiętać, że jest to metoda o niskiej dokładności, dająca jedynie orientacyjny wynik.
  • Kropelkowe testery chemiczne: Bardziej precyzyjnym sposobem jest użycie chemicznego odczynnika. Do pojemnika z wodą (np. 5 ml) dodaje się po kolei krople odczynnika, zliczając każdą z nich, aż do momentu, gdy woda zmieni kolor na zielony. Ilość dodanych kropli odpowiada stopniowi twardości wody w skali niemieckiej. To niewielkie urządzenie, które pozwala szybko i łatwo określić poziom twardości wody w stopniach niemieckich (°dH). Wystarczy wlać 5 ml wody do dołączonego pojemniczka i dodawać krople odczynnika, aż kolor zmieni się z czerwonego na zielony. Liczba dodanych kropel odpowiada twardości wody w °dH.
  • Pomiary miernikiem TDS: Często do pomiaru twardości wody używa się mierników TDS (Total Dissolved Solids), jednak jest to niemiarodajne. Urządzenie to mierzy przewodnictwo elektryczne, na które wpływają wszystkie rozpuszczone w wodzie jony, a nie tylko te odpowiedzialne za twardość, co może wprowadzać w błąd.
  • Informacje z wodociągów: Twardość wody dostarczanej do kranu można również sprawdzić na stronie internetowej lokalnego dostawcy wody.

Jednostki twardości wody

Twardość wody podawana jest w różnych jednostkach. W Polsce obowiązuje jednostka mval/l (miligramorównoważnikl) jonów wapniowych lub magnezowych w 1 dm³ wody. W literaturze spotkać można również inne jednostki twardości wody:

  • milimole (mmol),
  • amerykańskie PPM (parts per milion) CaCO3,
  • stopnie niemieckie (°dH lub dH),
  • stopnie francuskie (°fH lub °f),
  • stopnie angielskie (°eH lub °e).

Skale twardości wody

  • Stopnie niemieckie (°dH lub dH): Odnoszą się do twardości ogólnej i węglanowej (nietrwałej), dlatego są często używane w domowych testach wody.
    • 1°dH = 10,00 mg CaO/l
    • 1°dH = 17,86 mg CaCO₃/l
  • Stopnie angielskie (°e) - tzw. stopnie Clarka: Ta miara bazuje na tzw. granach (1 gran = 64,8 mg CaCO₃/l).
    • 1°e = 64,8 mg CaCO₃/l
    • 1°e ≈ 0,789°dH
  • Stopnie francuskie (°f): Francuzi mają jednostkę opartą na mg/l.
    • 1°f = 10,00 mg CaCO₃/l
    • 1°f = 0,560°dH = 0,702°e
  • Jednostki amerykańskie (mg/l i ppm): W USA przyjęto system podający stężenie węglanu wapnia w miligramach na litr (mg/l), znany też jako ppm (części na milion).
    • 1 mg/l CaCO₃ = 1 ppm
    • 1 ppm = 0,056°dH = 0,07°e = 0,1°f
  • Skale międzynarodowe: milival i milimol: W laboratoriach często spotyka się także twardość wyrażaną w milivalach (mval/l) i milimolach (mmol/l). To jednostki bardziej chemiczne, ale również mają swoje przeliczniki.
    • 1 mval/l = 2,8°dH = 3,51°e = 5°f
    • 1 mmol/l = 0,5 mval/l = 1,4°dH = 1,76°e = 2,5°f

Jak przeliczyć jednostki twardości wody?

Dzięki przeliczaniu jednostek twardości (np. °dH, °fH, ppm), możesz łatwo zinterpretować wynik i dobrać urządzenie dostosowane do Twoich potrzeb.

Aby obliczyć twardość wody w wybranej mierze, znajdź w pierwszej kolumnie jednostkę, w której znasz twardość wody (np. mval/l). Następnie, w pierwszym wierszu znajdź jednostkę, na którą chcesz przeliczyć twardość (np. mg CaCO3/l). Na przecięciu tych dwóch wartości znajdziesz odpowiedni współczynnik. Pomnóż twardość wody w znanej jednostce przez ten współczynnik, a otrzymasz twardość wody w pożądanej jednostce.

Klasyfikacja twardości wody według twardości ogólnej (°dH)

  • Bardzo miękka woda: < 5,6 °dH
  • Miękka woda: 5,6 - 11,2 °dH
  • Średnio twarda woda: 11,2 - 19,6 °dH
  • Twarda woda: 19,6 - 30,8 °dH
  • Bardzo twarda woda: > 30,8 °dH

Jaka jest zalecana twardość wody?

Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) woda przeznaczona do spożycia powinna mieć twardość mieszczącą się w zakresie 50-500 mg CaCO3/l. Polskie przepisy (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 7 grudnia 2017 roku poz. 194) zalecają by twardość wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi mieściła się w przedziale 60-500mg CaCO3/l. Picie twardej wody nie jest niebezpieczne! Twarda woda jest bogata w minerały, takie jak wapń i magnez, które są korzystne dla organizmu. Miękka woda jest lepsza do zasilania instalacji grzewczych i prania.

Przeczytaj także: Jak pozbyć się osadu z twardej wody?

Sposoby zmiękczania twardej wody

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. Do mycia naczyń w zmywarce możesz stosować sól zmiękczającą, a do prania specjalny płyn zmiękczający. Najskuteczniejszym i najbardziej kompleksowym rozwiązaniem jest jednak instalacja zmiękczacza wody.

Poniżej znajdziesz produkty odpowiadające każdemu z wymienionych rozwiązań:

  1. Filtr antykamienny: 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. Filtr narurowy z wkładem zmiękczającym: 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. Dla osób, którym zależy na najwyższej jakości wody pitnej, idealnym rozwiązaniem są systemy odwróconej osmozy Supreme. Dzięki zaawansowanej technologii filtracji usuwają szkodliwe zanieczyszczenia i zapewniają wodę czystą i bezpieczną dla zdrowia.
  4. Stacja zmiękczająca: 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. Modele takie jak Supreme Soft wykorzystują innowacyjną technologię płukania przeciwprądowego i żywicę monosferyczną, aby skutecznie usuwać nadmiar wapnia i magnezu, odpowiedzialnych za twardość wody. Jak ustawić twardość wody w zmiękczaczu?
  5. Stacje uzdatniania wody - zmiękczacze wody: Stacje te wykorzystują żywice jonowymienne, które usuwają jony wapnia i magnezu z wody, zamieniając je na jony sodu. Jest to skuteczna metoda zmiękczania wody, szczególnie w gospodarstwach domowych.

Tabela 1. Stopnie niemieckie i ich interpretacja twardości wody:

Stopnie niemieckie (°dH) Interpretacja twardości wody
od 0 do 5,6 bardzo miękka
od 5,6 do 11,2 miękka
od 11,2 do 15 o średniej twardości
od 15 do 19,6 o znacznej twardości
od 19,6 do 30,8 twarda
powyżej 30,8 bardzo twarda

Twardość wody w Lublinie i okolicach

  • Twardość wody w Lublinie i okolicach to ok. 23°dH (+/- 3°dH) - twarda woda. Lublin zasilany jest w wodę z ujęć głębinowych.
  • Twarda woda występuje również w sieci wodociągowej w miejscowościach pod Lublinem m.in.: Niemce, Dys, Jakubowice Konińskiej, Elizówka, Ciecierzyn, Konopnica, Motycz, Uniszowice, Jastków, Garbów, Krasienin, Nasutów.
  • Zaś twardość wody w Lubartowie to już ok. 15 °dH (+/- 2°dH) - średnio twarda woda. Lubartów również zasilany jest w wodę z ujęć głębinowych lecz woda ta charakteryzuje się mniejszą twardością niż woda z Lublina i okolic. Ujęcie wody w Lubartowie zasila dodatkowo miejscowość Łucka, Annobór, Kolonia Annobór, Wola Lisowska, Mieczysławka, Kolonia Skróbów, Nowodwór Piaski.

Przeczytaj także: Jak rozpoznać twardą wodę?

tags: #twardość #wody #stopnie #Clarka

Popularne posty: