Δευτέρα, 26 Οκτωβρίου 2009

Σκληρότητα νερού

Η σκληρότητα του νερού αποτελεί σήμερα πηγή προβλημάτων στα δίκτυα ύδρευσης και  τις οικιακές συσκευές (λέβητες, θερμοδοχεία, πλυντήρια ρούχων, πλυντήρια πιάτων, βραστήρες, θερμοσίφωνες κα).

Α. Ορισμοί για την σκληρότητα του νερού.

Η σκληρότητα εκφράζει την περιεκτικότητα του νερού σε  κατιόντα κυρίως ασβεστίου (Ca2+) και μαγνησίου (Mg2+).

Τα ανθρακικά και τα όξινα ανθρακικά άλατα αυτών των δύο μετάλλων (ασβέστιο και μαγνήσιο) αποτελούν την παροδική σκληρότητα του νερού. Η παροδική σκληρότητα ονομάζεται και ανθρακική σκληρότητα και είναι ίση με την ανθρακική αλκαλικότητα. Η παροδική σκληρότητα οφείλεται στα κατιόντα τα οποία απομακρύνονται με το βρασμό του νερού (διαδικασία καταβύθισης, λεβητόλιθος).

Τα χλωριούχα, νιτρικά, θεϊκά, φωσφορικά, πυριτικά και χουμικά άλατα του ασβεστίου και μαγνησίου αποτελούν την μόνιμη σκληρότητα του νερού.

Το άθροισμα των δύο επιμέρους μεγεθών μας δίνει την ολική σκληρότητα. Ισχύει δηλαδή η σχέση :

Ολική Σκληρότητα = Παροδική Σκληρότητα + Μόνιμη Σκληρότητα

Για την μέτρηση της σκληρότητας υπάρχει και ένα άλλο μέγεθος τα ολικά διαλυμένα στερεά (TDS). Το TDS δείχνει την περιεκτικότητα όλων των ιόντων που υπάρχουν διαλυμένα στο νερό (όχι μόνο των αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου).

Στο πόσιμο νερό, η παρουσία στερεών αλλοιώνει τα χαρακτηριστικά του (θολερότητα, γεύση) και όταν το πόσιμο νερό έχει συγκέντρωση στερεών πάνω από 500 mg/L αρχίζει σταδιακά να έχει ιδιαίτερη γεύση.

B. Μονάδες μέτρησης και σχέσεις σκληρότητας

Η ολική σκληρότητα μετράται σε διάφορα συστήματα. Οι πιο συνηθισμένες μονάδες μέτρησης είναι οι γερμανικοί βαθμοί (od), οι γαλλικοί βαθμοί (of) και οι αμερικανικοί (ppm CaCO3).

Για την μετατροπή του ενός βαθμού σε άλλο ισχύουν οι παρακάτω σχέσεις:

Βαθμός od of ppm CaCO3
1 od 1,00 1,78 17,857
1 of 0,56 1,00 10,0
1 ppm CaCO3 0,056 0,10 1,00

Γ. Πίνακας με χαρακτηρισμό του νερού σε σχέση με την σκληρότητα

Οι τιμές της σκληρότητας του νερού διαφέρουν από τόπο σε τόπο. Στην χώρα μας το νερό χαρακτηρίζεται από ελαφρώς σκληρό νερό ως και πολύ σκληρό νερό. Στον παρακάτω πίνακα μπορείτε να δείτε τον χαρακτηρισμό του νερού με βάση την σκληρότητα του.



Χαρακτηρισμός Νερού







od







ppm CaCO3


Πολύ μαλακό νερό







0 - 4







0 - 70


Μαλακό νερό







4 - 8







70 - 150


Ελαφρώς σκληρό νερό







8 - 14







150 - 250


Μέτρια σκληρό νερό







14 - 18







250 - 320


Σκληρό νερό







18 - 24







320 - 420


Πολύ σκληρό νερό







> 24







> 420

Δ. Μέθοδοι μέτρησης - Μετρητικά όργανα

Για τον προσδιορισμό της σκληρότητας (ολική σκληρότητα) μπορούμε να καταφύγουμε σε ανάλυση νερού (φυσικοχημικών παραγόντων) ή να χρησιμοποιήσουμε κατάλληλα όργανα.

Ένα όργανο για τον προσδιορισμό των ολικών διαλυμένων στερεών (TDS) είναι ο μετρητης ολικης σκληροτητας (tds meters).

Οι μετρητές ολικής σκληρότητας είναι κατάλληλοι για την μέτρηση της ολικής σκληρότητας και χρησιμοποιούνται είτε για την μέτρηση ανεπεξέργαστου νερού είτε για την μέτρηση νερού μετά από συστήματα αντίστροφης όσμωσης (έλεγχος καλής λειτουργίας μεμβράνης).

Δεν είναι κατάλληλοι για μέτρηση της σκληρότητας μετά από τον αποσκληρυντη.

Για την μέτρηση της ανθρακικής σκληρότητας μετά από συστήματα αποσκλήρυνσης (έλεγχος λειτουργίας αποσκληρυντών) χρησιμοποιούμε είτε δείκτες με σταγόνες είτε ειδικά strips ανθρακικής σκληρότητας. Για την μέτρηση της σκληρότητας του νερού μετά από τους αποσκληρυντες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε strips μετρησης σκληροτητας.

E. Τρόποι αντιμετώπισης

Η απομάκρυνση των ιόντων που ευθύνονται για την ανθρακική σκληρότητα (Ca+, Mg+) πραγματοποιείται με τους αποσκληρυντες.

Μπορείτε να δείτε εδώ ένα άρθο για τους αποσκληρυντες.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Share