A víz keménysége a vízben oldott kalcium és magnézium mennyiségétől függ. Észreveheti, hogy kemény a víz, ha a keze kiszárad a sok kézmosástól, vagy amikor az elmosott pohara már nem lesz kristálytiszta. Mindezt meg is mérheti vízkeménység mérő segítségével.
A kemény víz nem olyan, ami ellen nem lehet tenni. Ha bármilyen aggasztó jelet észlel, (pl. az eltömődött csövektől, a zuhanyzó eldugulásáig) mindenképpen mérje meg vízének keménységi szintjét.
Az általános vízkeménység a vízben oldott ásványi anyagoktól függ. Az általános keménység egy félrevezető kifejezés, amelyet gyakran összekevernek a karbonátos keménységgel, amely valójában a lúgossághoz kapcsolódik, és a víz „pufferkapacitására” (a pH-változásoknak ellenálló képességére) vonatkozik. Ez azt jelenti, hogy ha a karbonát keménység magas, akkor a pH rendkívül stabil lesz, vagy ha a karbonát keménység alacsony, akkor a víz pH-ja könnyen ingadozhat.
A vízkeménység azon ionok mennyiségének mérése, amelyek a vizsgált vízben oldott két elektront (két vegyértékű kationt) veszítettek az összes oldott szilárd anyaghoz viszonyítva. Minél több kétértékű kation oldódik fel a vízben, annál „keményebb” a víz. A leggyakoribb kétértékű kationok a kalcium és a magnézium, de más kétértékű kationok is hozzájárulhatnak a víz keménységéhez, például a vas, a stroncium, az alumínium és a mangán. A többi kétértékű kation általában csak csekély mértékben járul hozzá a vízkeménységhez. A patak vagy folyó keménysége tükrözi a vízgyűjtő területének geológiáját, és néha tetten érhető az emberi tevékenység befolyása is a vízgyűjtőn.
A víz keménysége számos különböző mértékegységben kifejezhető, beleértve a francia fokot, a német fokot, a Clark-fokot, a mg/l CaCO3-t (kalcium-karbonát) és a ppm-et (pars per million). A vízkeménység mérő is képes lehet különböző mértékegységekben megmutatni azt.
Az ivóvíz és a technológiai víz keménysége számos ipari és háztartási folyamatot is befolyásol. Egyes alkalmazásoknál a teljes keménység mellett a karbonátkeménységet is meg kell mérni, mivel mindkét paraméterre határértékek vannak meghatározva. Míg a teljes keménység az összes oldott kalcium- és magnéziumion mennyiségét írja le, a karbonátkeménység a hidrogén-karbonátokhoz kötött kalcium- és magnéziumionok arányát mutatja meg.
Az elektronikus vízkeménység mérővel gyakran nemcsak a teljes keménység és a karbonátkeménység határozható meg gyorsan és egyszerűen, hanem a víz egyéb tulajdonságai is. A fotometriai mérések kiértékeléséhez a mérőben meg kell határozni a megfelelő algoritmust. Általában lehetőség van a mért értékek mentésére a vízkeménységmérő memóriájában. A mérőtől függően az értékek a készülék memóriájából továbbíthatók Bluetooth-on keresztül okostelefonra vagy számítógépre további feldolgozás céljából.
Vízkeménység
A vízkeménység egyszerű meghatározása: a vízben oldott kalcium és magnézium mennyisége.
A kemény víz nagy mennyiségű oldott ásványi anyagot, nagyrészt kalciumot és magnéziumot tartalmaz. Lehet, hogy a szó szoros értelmében érezte a kemény víz hatását, amikor legutóbb kezet mosott. A víz keménységétől függően, miután szappannal kezet mosott, úgy érezhette, hogy a kezein egy ún. maradványfilm maradt. Kemény vízben a szappan reakcióba lép a kalciummal, ami viszonylag sok a kemény vízben, és habot képez. Ha kemény vizet használ, több szappanra vagy mosószerre van szükség a megfelelő tisztító hatás eléréséhez.
További információk a vízkeménységről
A víz = élet. Ez egy régi állítás, amellyel mindenki egyetért. Nemcsak a rendelkezésre álló víz mennyiségére és elosztására kell azonban nagyon odafigyelni, hanem a minőségére is. Ezért fontos vízkeménység mérő segítségével megmérni az értékeket.
Az első asszociáció, amelyet az emberek mondanak, amikor arra kérik, hogy egyszerű szavakkal jellemezzék a vizet, hogy: nincs színe, nincs íze, nincs szaga és folyékony.
A modern társadalomban a víz magától értetődőnek számít, egyetlen nap sem képzelhető el víz nélkül: folyik a csapból, palackokban árulják, felhasználják minden ipari folyamatban, a mezőgazdaságban, és ennek szomorú és riasztó következménye, hogy a vizet rosszul kezelik.
A vízkeménység valójában a víz tulajdonsága, amelyet a kalcium és a magnézium jelenléte határoz meg. Valójában minőségi jellemző, és óriási szerepe van a háztartások, az ipar, a műszaki igények által szolgáltatott víz minőségének megítélésében. Nem csak a kalciumot és a magnéziumot tartalmazza a víz, de különösen ez a két érték befolyásolja leginkább a víz keménységét.
Az élőlények számára fontosak ezek az elemek, ezért bizonyos mennyiségű kalcium és magnézium a fogyasztásra használt vízben még előnyös is. A fogaknak, csontoknak, sejteknek szükségük van olyan segédelemekre, mint a kalcium és a magnézium az egészséges működés érdekében.
A határértékeket nem szabad túllépni, hogy elkerüljük például a kalcium intenzív felhalmozódását, különösen azoknál, akiknek ez egészségügyi problémát okoz. A vízben lévő túlzott sómennyiség kövek kialakulásához vezethet, vagy ízületi problémákat okozhat. Ezért fontos feladat a legoptimálisabb mineralizációs szint elérése, annak folyamatos kontroll alatt tartása, mérése vízkeménység mérő segítségével.
A vízminőséget, vízkeménység mérő segítségével, folyamatosan ellenőrzik a víztisztító telepeken , és a keménységi szintet az alkalmazástól függően szabályozzák. A vízforrások általában különböző típusú vizet tartalmaznak: felszíni és felszín alatti vizek, tavak, folyók, csapadék. Attól függően, hogy milyen mennyiségű természetes kőzet (mészkő, gipsz vagy dolomit) érintkezett a vízzel, a kalcium és magnézium mennyisége változhat, így a keménység értéke soha nem ugyanaz, és a területtől, időjárástól függően ingadozhat.
Fontos, hogy a csapvíz ne legyen túl kemény, mert problémákat okozhat a háztartási készülékekben és a vezetékekben. Első pillantásra nem lehet megállapítani, hogy a víz kemény vagy lágy-e, de forralás után vagy akár hosszabb ideig tartó használat után, például a konyhában vagy a fürdőszobában nyilvánvalóvá válik: vízkő (egyfajta kristályosodás) válik ki a felületeken, vagy vékony filmréteg a vízforralóban lévő víz felszínén. Ez az úgynevezett karbonátkeménység jelenlétére utal. A kalcium- és magnézium-hidrogén-karbonát magas hőmérséklet hatására kemény, oldhatatlan üledékké alakul. A víz teljes keménysége karbonátos és nem karbonátos keménységből áll, és mol/m3-ben vagy mmol/l-ben mérik.
Nemcsak az emberi szervezet számára létfontosságú az optimális keménységi szint, hanem minden vízzel érintkező készülék esetében is, pl. mosogatógépek, vízforralók, mosógépek, csövek, kazánok, fűtőtestek. Nem hiába sok reklámban kínálnak különféle vegyszereket a mosógépek munkarészein lévő vízkő elleni védelemre és élettartamának meghosszabbítására. Bár a túlzott mennyiségű kalcium és magnézium nagyon káros, ez nem jelenti azt, hogy minél lágyabb a víz, annál jobb. A nagyon lágy csapvíz is károkat, pl. korróziót okozhat a csövekben, ezért nagyon fontos az egyensúly fenntartása.
A víz keménységi fokának ismerete fontos a vízkeménység mérő működésének beállításához, a megfelelő mennyiségű vízkőtisztító szerek kiválasztásához, valamint a szűrő- és tisztítási rendszer legjobb megválasztásához. A részletes vízelemzést laboratóriumban végzik. A TDS mérő alkalmazása nagyon hasznos, a vízben oldott összes szilárd anyagról információt ad, de a készülék helyes használatához speciális ismeretek szükségesek.
Annak ismerete, hogy a különböző országokban más-más mértékegységben mérik a víz keménységét, jelentősen segítheti a használati útmutatók helyes olvasását és a külföldön gyártott háztartási gépek megfelelő beállítását.
Vízkőlerakódás a vezetékben
A talajvizet forrásként használó vízrendszerek, (pl. kutak, források) a talajon és a kőzeten áthaladva kis mennyiségben feloldják a természetben előforduló ásványokat, és beviszik azokat a talajvízkészletbe. A víz kiváló oldószer kalciumra és magnéziumra, tehát ha egy kút körüli talajban jelen vannak ezek az ásványi anyagok, akkor kemény víz kerülhet az otthonokba. A kemény víz még a textíliák és ruhák élettartamát is lerövidítheti.
A vízellátó csövek belsejének képe azt mutatja, a kemény víz hosszú távon a cső belsejében vízkőlerakódást eredményezhet. Csakúgy, mint az emberi testben, ahol a vérerek belső átmérője csökkenhet a koleszterin felhalmozódása miatt, a vízvezetékek fokozatosan összezáródnak, ami kevesebb vízmozgást és a víznyomás csökkenését eredményezi.
Ha kemény víz jeleit észleli otthonában, mint például a vízkő megjelenése, a szappanhab a zuhanyajtókon vagy a habképződés nehézségei, akkor valószínű, hogy kemény a víz. Ezt vízkeménység mérő segítségével ellenőrizni is tudja.
A vízkeménység mérése segíthet meghatározni, hogy melyik vízlágyító felel meg leginkább az Ön igényeinek.
A vízkeménység hatása az italok ízére
A hideg és meleg italok ízét és megjelenését a víz keménysége befolyásolhatja. Az ízesített italok általában szerves komponenseket tartalmaznak, amelyek reakcióba léphetnek a vízkeménységet okozó ionokkal. A szerves vegyületek közé tartoznak a műszakilag előállított szénvegyületek is, amelyek a természetben nem fordulnak elő. A sok hideg italban található szénsav, HCO3 és sói azonban szervetlen vegyületeknek minősülnek.
Kávé, tea
Bizonyára mindenki hallotta már, hogy a tea ínyencei az íz miatt a lágy vizet részesítik előnyben teájuk főzésekor. Az igazi tea levelei, amelyekből zöld és fekete teákat készítenek, mintegy 4000 különböző szerves vegyületet tartalmaznak. Egy csésze fekete vagy zöld tea, ezért nagyszámú szerves vegyületet tartalmaz még egyéb anyagok, például cukor vagy tej hozzáadása nélkül is. Ide tartozik például a koffein és a tannin, de a flavonoidok, aminosavak, valamint a B-, C- és E-vitaminok is. Mind a kávéban, mind a teában a kemény vízben oldott anyagok nagy száma miatt, több ízképző sav semlegesíthető, hogy megváltozzon az ital íze. A kávé vagy a tea, ezért más ízű, az azonos fajtájú és egyébként ugyanazon készítmény ellenére, ha lényegesen eltérő keménységű vizet használunk.
Sör
A sör esetében a víz keménysége nemcsak az ízét határozza meg, hanem az összetevőket és a főzés menetét is. Itt nem csak a teljes keménység számít, hanem az egyes keménységi összetevők is. A kalciumionok felerősítik a keményítőhasító enzimek aktivitását a cefrézés során, míg a magnéziumionok nagyobb koncentrációban keserű ízt okoznak. A német keménységi fokokban is megadott karbonátos keménység csak azokat a kalcium- és magnéziumionokat veszi figyelembe, amelyeknek megfelelő számú oldott hidrogén-karbonát ion van a sörvízben. A hidrogén-karbonát ionok a pH-érték növekedését okozzák, így akadályozhatják a keményítő emésztését. Ezenkívül, ha a karbonát keménysége túl magas, ez a sör nemkívánatos keserűségéhez vezethet.
Üdítők, alkoholmentes hideg italok
A hozzáadott víz vízkeménysége befolyásolja a gyümölcsnektárok, gyümölcsléitalok és limonádék ízét is. Vízkeménység-mérő, söradagoló.A víz összetevői, amelyek koncentrációját a keménység mértéke jelzi, elsősorban az italhoz adott savak és ezáltal a savasság és az édesség arányának gyengülését okozzák. Annak érdekében, hogy az ital ízében vagy ásványianyag-tartalmában ne legyen nagyobb ingadozás, a felhasznált vizet vízkeménységmérővel rendszeresen ellenőrizzük.
Kemény víz film üvegen és kanálon
A nem teljesen tiszta edények -és különösen az üvegedények falán megjelenő filmréteg- egyik leggyakoribb oka a kemény víz. Sok mindent elmosogatott a mosogatógépben, kivette a poharakat, és foltokat vagy filmréteget észlelt rajtuk? Ez leginkább kemény víz okozta maradvány – nem veszélyes, de csúnya. Ha kemény vizet melegítenek, például egy otthoni vízmelegítőben, szilárd kalcium-karbonát lerakódások képződhetnek, ezt nevezzük hétköznapi nyelven vízkőnek. Ez a felhalmozódott réteg csökkentheti a berendezések élettartamát, növelheti a vízmelegítés költségeit, csökkentheti az elektromos vízmelegítők hatásfokát, és eltömítheti a csöveket. A kávéfőzőben is felhalmozódnak az ásványi anyagok, ezért vannak, akik időnként kiecetezik azt. Az ecet savassága segít feloldani az ásványi részecskéket, és könnyen lemoshatók.
A kemény víznek is vannak előnyei. Az embereknek ásványi anyagokra van szükségük ahhoz, hogy egészségesek maradjanak. Az ivóvíz hozzájárulhat a kalcium és magnézium beviteléhez az étrendben, és fontos lehet azok számára, akiknek kalcium- és magnéziumbevitelük egyébként csekély.
A víz keménységének mértéke
A keménységet a kalcium és magnézium vegyületei, valamint számos más fém okozzák.
A vizek keménység szerinti osztályozásának általános irányelvei a következők:
- 0-60 mg/l (milligramm/liter): lágy víz;
- 61-120 mg/l: közepesen kemény;
- 121-180 mg/l: kemény;
- ha több mint 180 mg/l: nagyon kemény.
Vízkeménység vizsgálata
A kemény víz általában az oldott ásványi anyagok, elsősorban a kalcium és a magnézium magas koncentrációjának eredménye.
Különféle otthoni tesztkészletek állnak rendelkezésre a vízellátásban lévő ásványok relatív koncentrációjának meghatározásához. Otthoni és laborvizsgálati lehetőségek is elérhetők.
Az összes oldott szilárd anyag (TDS) a vízben oldott összes szervetlen szilárd anyag mennyiségére vonatkozik. Ez azt jelenti, hogy mérni fogja azokat az ionokat, amelyek hozzájárulnak a víz keménységéhez, például a kalciumhoz, de azokat is, amelyek nem, például a nátriumot. A TDS mérés jobban tükrözi a víz összes ásványianyag-tartalmát, mint a vízkeménységét. Becslési célból azonban a vízkeménység durván kiszámítható úgy, hogy a TDS ppm (parts per million) értékét elosztjuk 10-zel, így közelítő értéket kapunk. A TDS mérések származtathatók a relatív vezetőképesség méréséből is.
A vezetőképesség hasonló a TDS mérésekhez. A vezetőképesség az anyag elektromos áramvezetési képességének mértéke. A vezetőképesség mérése gyors módszert kínál a minta iontartalmának mérésére. A vezetőképesség mérése elektronikus érzékelővel vagy mérőműszerrel történik mikro/milli-Siemens per centiméterben vagy ppm-ben. A vezetőképesség az iontartalom növekedésével növekszik, ami azt jelenti, hogy a legtöbb esetben jó közelítést ad a TDS mérésről az 1 ppm = 2 uS/cm konverziós tényezővel. A vezetőképesség hőmérséklet érzékeny, és általában 25°C-ra van szabványosítva. Bár a vezetőképesség egy kényelmes módja a víz keménységének közelítő meghatározására, megvan az a hátránya, hogy a mérés során az összes iont együtt mérjük, beleértve azokat is, amelyek nem járulnak hozzá a víz keménységéhez.
A víz keménységének számítása TDS vagy vezetőképesség mérés segítségével:
| TDS (ppm) | vezetőképesség | °f | keménység |
|---|---|---|---|
| 0-70 | 0-140 | 0-7 | nagyon lágy |
| 70-150 | 140-300 | 7-15 | lágy |
| 150-250 | 300-500 | 15-25 | kissé kemény |
| 250-320 | 500-640 | 25-32 | közepesen kemény |
| 320-420 | 640-840 | 32-42 | kemény |
| 420 felett | 840 felett | 42 felett | nagyon kemény |
Vízkeménység mérő vásárlása