Twardość wody węglanowa i niewęglanowa

Twardość wody możemy podzielić na dwa rodzaje – twardość węglanową oraz niewęglanową. Suma tych wartości tworzy twardość ogólną. 

Twardość węglanowa jest również nazywana przemijającą lub nietrwałą. Powodem takiego nazewnictwa jest to, że twardość ta zanika w trakcie gotowania wody. Wytrąca się wtedy kamień kotłowy, który osadza się na dnie oraz na ściankach naczynia, zbiornika lub rurociągu. Twardość węglanowa tworzona jest przez wodorowęglan wapnia Ca(HCO3)2 oraz wodorowęglan magnezu Mg(HCO3)2.

Twardość niewęglanowa nazywana jest twardością trwałą. Nie jest tak łatwo usuwalna z wody jak twardość węglanowa. Aby usunąć twardość niewęglanową konieczne jest uzdatnianie wody za pomocą zmiękczacza lub odwróconej osmozy. Na twardość niewęglanową składają się takie związki jak chlorki, siarczany, azotany, krzemiany wapnia i magnezu.

Zmiękczanie wody jest w przemyśle niemalże konieczne. Twarda woda tworzy ogromne problemy, może prowadzić nawet do uszkodzeń mechanicznych. Wytrącający się kamień na ściankach wymienników ogranicza wymianę ciepła z otoczeniem. Osiadający kamień na wirnikach pomp może prowadzić do ich zablokowania co często jest równoważne ze spaleniem silnika. W trakcie nawilżania powietrza woda odparowuje, natomiast kamień osiada na wszystkich powierzchniach tworząc biały osad. Jest to zaledwie mały fragment problemów jakie w przemyśle może spowodować twarda woda.

Sposoby zmiękczania wody

Wodę można zmiękczać na kilka sposobów. Każda metoda ma swoje wady oraz zalety.

  • Destylacja – czyli doprowadzenie do wrzenia wody a następnie skroplenie powstałej pary wodnej. Metoda ta pozwala nie tylko na zmiękczenie wody ale również na usunięcie z niej niemal wszystkich zanieczyszczeń. Wymaga jednak ogromnej ilości doprowadzonej energii, przez co jest rzadko wykorzystywana w przemyśle.
  • Zmiękczanie na żywicy jonowymiennej. Polega na wymianie jonów wapnia i magnezu na obojętne jony sodu. W wyniku tej wymiany powstaje wodorotlenek sodu – substancja która w pewnych warunkach może być niebezpieczna (żrąca). Metoda ta jest stosunkowo tania i pozwala zmiękczyć wodę w stopniu wystarczającym do części zastosowań. Jest to również metoda, która wymaga stosunkowo dużo uwagi ze strony obsługi serwisowej (stały nadzór nad ilością soli regenerujących)
  • Odwrócona osmoza – jest to metoda która usuwa całą twardość oraz praktycznie wszystkie inne zanieczyszczenia. Pozwala na uzyskanie wody demineralizowanej całkowicie czystej. Nowoczesne stacje odwróconej osmozy są urządzeniami w pełni automatycznymi, w których jedyna obsługa sprowadza się do okresowej wymiany filtrów.