.jpg)
A természetes édesvizek közül nem mindegyiket lehet közvetlenül bármire felhasználni. Általában nem gondolkodunk azon, hogy miért nem habzik úgy a szappan egy karszthegységbeli üdülő fürdőszobájában, mint egy budapesti csapból folyó vízben.
E különbségnek ugyanaz az oka, amiért nem habzik a szappan, ha krétás kezünket akarjuk megmosni, vagy amiért nem szabad az autók hűtőrendszerébe csapvizet önteni, ami miatt gyorsan tönkremegy a mosógép, ha nem teszünk megfelelő - vízkő elleni - adalékot a mosóvízbe, illetve ez az oka annak is, hogy szilárd bevonat, úgynevezett vízkő válik ki a teáskanna használata közben.
Azokat a vizeket, amelyekben nem habzik a szappan, amelyekben a bab, a borsó főzéskor nem puhul meg, kemény víznek nevezzük. A lágy vizekben jól habzik a szappan, a teáskannában nem csapódik ki vízkő, illetve sokkal többször kell vizet forralni benne, hogy látható mennyiségű vízkő váljék ki. Ezt a különbséget az oldatban lévő két alkáliföldfém-ion, a kalcium- és a magnéziumion okozza. A kalcium- és magnéziumionok reakcióba lépnek a szappan anionjaival és vízben oldhatatlan anyagként kicsapódnak a vízből. A babban, a borsóban is oldhatatlan kalcium-, illetve magnéziumvegyületek csapódnak ki csakúgy, mint a víz forralásakor a teáskannában vagy a mosógépben.
A vízkeménységet a vízben oldott állapotban lévő Ca2+ és Mg2+ ionok, vagyis az oldott kalcium- és magnéziumsók okozzák.
A vízből forralás hatására csak a kalcium- (Ca(HCO3)2 ) és magnézium-hidrogén-karbonátok (Mg(HCO3)2,) csapódnak ki, ezek az ionok okozzák a víz változó keménységét. A vízkő nem más, mint a forralás hatására kicsapódott kalcium- illetve magnézium-karbonát. A lejátszódó kémiai reakció a cseppkőképződés felgyorsított folyamata.
A kalcium- és magnéziumionok mellett a vízben nem csak hidrogén-karbonát-ionok lehetnek. A kalcium- és magnézium-szulfát, illetve klorid forraláskor nem csapódik ki. Ezek a sók okozzák a -vizek úgynevezett állandó keménységét.
A vízkőképződés egy természetes folyamat. A víz körforgása során a lehulló csapadék a talaj magas szén-dioxid tartalma hatására enyhén savas kémhatású lesz, így könnyen oldani tudja a különböző ásványi sókat. A különböző talajok változó ásványi-anyag tartalma és az azon átfolyó víz talajrétegben töltött ideje ( az oldódási idő) illetve a víz savasságának mértéke határozza meg, hogy helyenként a víz mennyi ásványi anyagot tud oldatba vinni. Amilyen könnyen oldódnak ezek az ásványok, olyan könnyen ki is tudnak válni a vízből, kemény rétegben lerakódva a csaptelepen, vízcsövekben és mindenhol ahol víz folyik át. A vízkő csak savas vegyszerekben oldódik. A vegyszerek használata a környezetet is nagy mértékben szennyezheti.
A víz keménységét német keménységi fokban (nk°) is kifejezhetjük.
A keménység alapján a vizet négy kategóriába soroljuk:
Magyarországon a víz nagyon kevés helyen lágy.
.png)
Orvosilag bizonyított, hogy a víz keménységének egyik „okozója” a kalcium, rendkívül fontos a csontok és a fogazat épségének megőrzésében, valamint nélkülözhetetlen szerepe van a vér alvadásában. Egy felnőtt embernek naponta 800 mg kálciumra van szüksége. Ennek hiánya a fogazat leromlásához, csontritkuláshoz és vérzékenységhez vezet.
A keménység másik összetevője a magnézium az idegrendszer és az izomzat működésében játszik fontos szerepet. Naponta 300-400 mg-ra van szükségünk belőle. Ha szervezetünkből hiányzik, fáradékonyságot érzünk, és teljesítményünk csökken. Emellett a magnézium hiánya az artériák szűkülését és szívinfarktus kialakulását segíti elő.
Az egészségmegőrző hatása mellett a víz keménysége és élvezeti értéke egyenesen arányos egymással, bár ez megszokás kérdése is.
A kemény víz tisztítószer-pazarláshoz vezet, szürkíti és durva tapintásúvá teszi a mosott ruhát. A lágy vízzel mosott ruha fehérebb és puhább. Lerakódásokat képez a vezetékeinkben, háztartási gépeinkben, eltömíti a csöveket, csökkenti a fűtés hatékonyságát, költségnövekedést eredményez. A kemény víz szürke fátyot képez a poharakon tányérokon, mosogatáskor több és más tisztítószer kell, mint ha lágy vízben mosogatnánk. A kemény vízben nehezebb az ételek főzése, és más az ételek íze is. A kemény víz eltömíti a bőr pórusait és allergikus tüneteket okozhat.
A felsorolt problémák megelőzhetők vízlágyító berendezések beépítésével, amelyek a lerakódást okozó fémsókat nagy hatékonysággal távolítják el a vízből.
A vízkeménység megszüntetését, csökkentését vízlágyításnak nevezzük. Ez a vizek kalcium- illetve magnéziumtartalmának csökkentését jelenti.
A változó keménység forralással jelentősen csökkenthető, mivel ekkor a kalcium- és magnézium-karbonátok legnagyobb mennyisége kicsapódik. A keletkező mészkő (illetve magnézium-karbonát) szűréssel eltávolítható.
Az összes vízkeménység csökkenthető szódás vagy trisós eljárással, melynek a lényege, hogy a vízkeménységet okozó Ca2+ és Mg2+ ionokat Na+ ionokra cseréljük ki.
Az összes vízkeménység úgynevezett ioncserélő eljárással is csökkenthető, sőt gyakorlatilag meg is szüntethető. Az ioncserélő gyanta alkalmazása költséghatékony, mert a gyanta regenerálható és újra felhasználható. Ioncserélő gyantaként használhatók a szilíciumtartalmú agyagásványok (például a zeolitok, permutitok), amelyek térhálós szerkezetében meglévő, negatív töltésű láncvégekhez kationok (például: Na+ vagy K+) kötődnek. Amikor a lágyítandó vizet átvezetik a gyantán, a negatív töltésű helyeken megkötődnek a Ca2+- és Mg2+-ionok, miközben a K+- és Na+-ionok a vízbe kerülnek.
A regenerálás úgy történik, hogy tömény NaCl vagy KCl oldatot vezetnek át a gyantán melynek következtében a megkötött Mg2+ és Ca2+ ionok leszakadnak a negatív töltésű helyekről, oda ismét a Na+ vagy K+ ionok csatlakoznak. A gyanta így újra használható lesz.
