2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Danas znamo da postoji mnogo različitih vrsta vode, koje se obično klasifikuju prema njihovoj upotrebi i svojstvima, količini minerala koje sadrže, njihovom poreklu itd. Ali jedna od najčešće korištenih klasifikacija je ona koja razlikuje vodu prema njenoj tvrdoći.
U hemiji se naziva tvrda voda one koje imaju tvrdoću veću od 120 mg CaCO3 po litri, ili što je isto, koje sadrže veliku količinu minerali, posebno magnezijum i kalcijumove soli. Ova voda je poznata i pod nazivom krečnjak.
Ova vrsta vode otežava čišćenje, upravo zbog prisustva soli kalcijuma, magnezijuma, pa čak i gvožđa, pa je stepen tvrdoće vode direktno proporcionalan koncentraciji pomenutih metalnih soli.
Tvrda voda je lako prepoznatljiva, jer ne stvara pjenu u sapunima, pa čak ni stvarajući sivi talog upotrebom sapuna, koji u mnogim slučajevima može promijeniti boju odjeće, kazana, slavina, a prilikom pijenja, može se otkriti i određeni neprijatan ukus.
Problem s ovim vodama leži, između ostalog, u većoj cijeni sapuna u čišćenju. Njegovo proučavanje, kao i način njegovog eliminacije, je važno, ne samo da bi se moglo bolje i ekonomičnije oprati i očistiti, već i da bi se izbjegle nastajanja istoga propadanje kućnih i industrijskih uređaja, kao što su mašine za pranje veša, mašine za pranje sudova, aparati za kafu ili bilo koja mašina koja koristi vodu za svoj rad.
Sapuni su takođe soli, ali masnih kiselina, organske kiseline sa molekulima velikih lanaca atoma ugljenika. Tipičan sapun je poznat kao natrijum stearat, koji se rastvara da bi oslobodio stearatni anion, što pokazuje sljedeća reakcija:
NaC18 H35 O2 (s) → Na^+ + C18 H35 O2 ^-
Ovi C18 H35 O2^- stearat ioni su odgovorni za moć čišćenja sapuna, ali oni se mogu istaložiti raznim katjonima, uključujući Ca^2+, Mg^2+ i Fe ^2+, stvarajući poznate nerastvorljivi sapun.
Ovaj sapun ne samo da je neefikasan, već reagujući sa katjonima, formira neku vrstu kreme u vodi sa sapunom.
Mnogi izvori vode su tvrdi, uglavnom u regijama gdje postoje naslage krečnjaka. Zbog CO2 u atmosferi, kišnica se može smatrati razrijeđenom otopinom ugljične kiseline:
Co2 (g) + H2O → H2CO3
H2CO3 → H^+ + HCO3^-
Ovo otapanje postepeno otapa krečnjak:
H^+ + CaCO3(s) → HCO3^- + Ca^2+
Kao posljedica toga, sadržaj kalcija u vodi se povećava, stvarajući takozvanu tvrdu vodu. Ova vrsta tvrdoće je poznata kao privremena tvrdoća, jer pošto je Ca^2+ nepoželjan, lako se može ukloniti iz vode prokuhavanjem.
CarbonateKalcijum CaCO3(s), formira talog koji se polako povećava što uzrokuje smanjenje efikasnosti toplote unutar vode, kada se tako nešto desi, na primer unutar kotla ili pegle, navedeni depozit je poznat kao naziv uloška, uzrokuje lokalizirano pregrijavanje u metalu uređaja, uzrokujući njegovo lomljenje.
Kada anion koji je prisutan u tvrdoj vodi nije bikarbonat HCO3^-, već sulfati, nitrati, itd., tada se navedena tvrdoća ne naziva privremena, već se naziva trajna tvrdoća. U ovom slučaju, joni kalcijuma, magnezija ili gvožđa se ne mogu ukloniti zagrevanjem ili ključanjem vode u slučaju privremene tvrdoće.
Za čišćenje tvrdom vodom preporučljivije je koristiti deterdžent od sapuna, jer deterdžent ima složeniji hemijski sastav od sapuna, a ima i više komponentnih aditiva, kao što su surfactants agensi ili surfaktanti, koji su odgovorni za uklanjanje prljavštine; koadjuvantni agensi ili graditelji, koji su supstance koje pomažu surfaktantima da ispune svoju misiju, omekšavajući vodu ili sprečavajući ponovno taloženje prljavštine; i pomoćna sredstva ili punila, koji iako nisu sredstva za čišćenje, imaju različite funkcije koje dovršavaju čišćenje, kao što su izbjeljivanje, omekšavanje, parfemiranje, germicidno djelovanje, itd.
U zaključku, bolje je koristiti deterdžent protiv tvrde vode, jer aSapun se sastoji od natrijevih soli organskih kiselina i kada se otopi u vodi, one su povezane s natrijevim ionima i negativnim ionima, koji će djelovati kao mostovi između masti i prljavštine, zajedno s molekulima vode, ali ako voda sadrži joni natrijuma, sapun se neće moći otopiti i stoga neće obavljati svoju funkciju čišćenja.
Sapun stvara nerastvorljiva jedinjenja sa kationima kalcijuma, magnezijuma i gvožđa, ne mogu da se čiste dok se ti joni ne uklone iz vode, pa će biti potrebno sve više sapuna, koji učvršćuje odeću i daje žućkastu ili sivkastu boju, osim metalnih nakupina u mašinama za pranje veša ili drugim mašinama.
Međutim, u deterdžentima, tenzidi formiraju spojeve koji su rastvorljivi sa gorepomenutim "problematičnim" ionima, rešavajući problem čišćenja tvrde vode.
Tvrda voda je veoma važna u pripremi vode za piće za flaširanje, u pivarama ili u proizvodnji bezalkoholnih pića.
Postoji i vrsta vode poznata kao "teška voda", ne treba je brkati sa tvrdom, jer su u ovom slučaju atomi H u vodi zamijenjeni sa atom deuterijuma, teški izotop H, formuliran kao D2O, umjesto H2O. Postoji i polu-teška voda, kada se atomi H zamjenjuju njegovim drugim izotopom, tricijumom, T2O.
Meka voda:
Za razliku od tvrde vode, meka voda, ili poznata i kao meka, su one koje imajuminimalne količine rastvorenih soli u vodi.
Njegova glavna prednost je što potiče i pojačava djelovanje sapuna i deterdženata i drugih hemikalija koje se koriste u čišćenju.
Svježa voda se može definirati kao voda sa manje od 0,5 promila soli u rastvoru. Obično se nalazi u rijekama, jezerima, glečerima i nekim podzemnim vodama.
Karakteriše ga minimalna koncentracija natrijum hlorida, i jona kalcijuma i magnezijuma. U svakom slučaju piju vodu.
Ako u vodi nema razrijeđene soli, tada je poznata kao “destilirana voda”.
