Jak převést stupně tvrdosti na mmol/l — Inženýrské centrum Technosystems ve Smolensku

Zjistěte vše o tvrdosti vody a solích tvrdosti! Technosystems Engineering Center ve Smolensku poskytuje informace o převodu stupňů tvrdosti na mmol/l. Potřebné znalosti pro správné vyúčtování a úpravu vody na jednom místě!

Tvrdost vody — je soubor chemických a fyzikálních vlastností vody související s obsahem rozpuštěných solí kovů alkalických zemin, zejména vápníku a hořčíku (tzv. „soli tvrdosti“).

Soli tvrdosti mají různé vlastnosti. Takže když se voda zahřeje, některé z nich se vysrážejí ve formě vodního kamene a některé ne. Právě na základě toho se začali rozdělovat.

Soli, které se vysrážely, se začaly nazývat soli dočasné (nebo odstranitelné) tvrdostia soli, které se při zahřívání vody nesrážejí, soli konstantní tvrdosti.

Tvoří se sírany, chloridy a dusičnany hořčíku a vápníku rozpuštěné ve vodě trvalá (nebo nekarbonátová) tvrdost. Srážejí se, až když se voda zcela odpaří.

Dočasná tvrdost charakterizované přítomností ve vodě spolu s kationty Ca2+, Mg2+ a Fe2+ hydrouhličitanových nebo hydrogenuhličitanových aniontů (HCO3-).

Když se voda vaří, uhlovodíky se rozkládají za vzniku velmi špatně rozpustného uhličitanu vápenatého, oxidu uhličitého a vody:

Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + H2O + CO2↑

Obecná tvrdost sestává z trvalého a dočasného.

Tato tabulka uvádí hlavní kationty kovů, které způsobují tvrdost, a hlavní anionty, se kterými jsou spojeny.

Kationy

Anionty

V praxi mají stroncium, železo a mangan tak malý vliv na tvrdost, že se většinou zanedbávají. Hliník (Al3+) a trojmocné železo (Fe3+) také ovlivňují tvrdost, ale při hodnotách pH vyskytujících se v přírodních vodách je jejich rozpustnost, a tedy „příspěvek“ k tvrdosti, zanedbatelná. Stejně tak se nebere v úvahu menší vliv barya (Ba2+).

Tvrdost vody – původ

Ionty vápníku (Ca2+) a hořčíku (Mg2+), stejně jako další kovy alkalických zemin, které způsobují tvrdost, jsou přítomny ve všech mineralizovaných vodách. Jejich zdroj jsou přírodní naleziště vápence, sádrovce a dolomitů. Ionty vápníku a hořčíku se dostávají do vody v důsledku interakce rozpuštěného oxidu uhličitého s minerály a dalších procesů rozpouštění a chemického zvětrávání hornin. Zdrojem těchto iontů mohou být i mikrobiologické procesy probíhající v půdách povodí, ve spodních sedimentech a také odpadní vody z různých podniků.

V málo mineralizovaných vodách obvykle převažuje tvrdost způsobená vápenatými ionty (až 70%-80%) (i když v některých vzácných případech může tvrdost hořčíku dosáhnout 50-60%). Se zvýšením stupně mineralizace vody obsah vápenatých iontů (Ca2+) rychle klesá a zřídka překročí 1 g/l. Obsah iontů hořčíku (Mg2+) ve vysoce mineralizovaných vodách může dosáhnout několika gramů a ve slaných jezerech – desítky gramů na litr vody.

Obecně platí, že tvrdost povrchových vod je obvykle menší než tvrdost podzemních vod. Tvrdost povrchové vody podléhá znatelným sezónním výkyvům, obvykle dosahuje nejvyšší hodnoty na konci zimy a nejnižší v období povodní, kdy je hojně ředěna měkkým deštěm a roztátou vodou. Mořská a oceánská voda má velmi vysokou tvrdost (desítky a stovky mg-ekv/dm3).

Tvrdost vody – jednotky měření

Od 1. ledna 2014 platí mezistátní norma GOST 31865-2012 „Voda. “Jednotka tuhosti”. Podle nové GOST se tvrdost vyjadřuje ve stupních tvrdosti (°Ж).

1 °F odpovídá koncentraci prvku alkalické zeminy, číselně rovné 1/2 jeho milimolu na litr (1 °F = 1 mg-ekv./l). V různých zemích se používaly (a někdy se stále používají) různé nesystémové jednotky – stupně tvrdosti.

V zahraničí se používají jiné jednotky měření tvrdosti vody, poměr těchto jednotek je uveden v tabulce:

Země

Velká Británie