Nadmierna twardość wody jest zjawiskiem niepożądanym zarówno w procesach produkcyjnych, jak i w przypadku zwykłej jej konsumpcji. Używając twardej wody w gospodarstwie domowym – mamy do czynienia z kamiennym osadem, który powstaje na garnkach podczas podgrzewania i gotowania wody. Natomiast do prania trzeba dodawać zdecydowanie więcej środków piorących, co nie wpływa korzystnie na stan środowiska naturalnego.
Rozróżnia się następujące rodzaje twardości wody:
- Twardość węglanowa, oznaczana Tw. Powoduje ją obecność kwaśnych węglanów wapnia
i magnezu. Problem można usunąć poprzez zagotowanie wody. - Twardość niewęglanowa – Ts, powstaje poprzez zawartość w wodzie chlorków, azotanów, siarczanów, krzemianów i innych rozpuszczalnych soli wapnia i magnezu.
- Twardość ogólna – To, jest sumą wartości twardości węglanowej i niewęglanowej.
Metody zmiękczania wody z punktu widzenia chemii
Zmiękczanie wody polega na usunięciu z niej w sposób całkowity lub przynajmniej częściowy – rozpuszczalnych soli wapnia, magnezu oraz niektórych wielowartościowych metali.
Wodę można zmiękczyć poprzez :
- Destylację, za której sprawą dochodzi do całkowitego odmineralizowania wody. Jest to jednak proces dość kosztowny ze względu na wysokie koszty energii cieplnej. Dlatego też na cele przemysłowe bywa raczej rzadko stosowanym.
- Metody termiczne, tj. poddanie wody procesowi jej ogrzewania temperaturą powyżej 37ºC. Jednak metodą tą można usunąć jedynie twardość węglową. Sposób znajduje najczęściej zastosowanie jako poprzedzający inne metody.
- Metody chemiczne, tj. fosforanową i sodowo – wapienną. Polegają one na wytrąceniu nierozpuszczalnych osadów, albo wiązaniu w kompleksowe związki jonów wapnia i magnezu.
- Metody fizykochemiczne – oparte na zastosowaniu tzw. jonitów lub wymieniaczy jonowych, które posiadają zdolność wymiany własnych jonów z jonami znajdującymi się w otaczającym je roztworze.
Sposoby na twardą wodę z punktu widzenia nowoczesnej hydrauliki
O tym, że konsumpcja twardej wody nie jest zdrowa dla ludzkiego organizmu – wiedzą już prawie wszyscy. Nie wszyscy jednak zdają sobie sprawę z faktu, iż użytkowanie twardej wody
w gospodarstwie domowym – zwiększa w sposób znaczny nasze comiesięczne wydatki związane
z jego eksploatacją. Poprzez użytkowanie twardej wody powstaje przecież mnóstwo awarii sprzętu hydraulicznego i AGD. Na skutek osadzającego się kamienia psują się pralki, czajniki elektryczne oraz domowe żelazka. Zakamieniona woda przyczynia się też do uszkodzeń kotłów grzewczych, jak również obniża sprawność energetyczną tych urządzeń.
Nowoczesna technika hydrauliczna proponuje trzy podstawowe metody na walkę z kamieniem wytrącającym się z wody. Należą do nich:
- Magnetyzer, czyli urządzenie działające na wodę polem magnetycznym. Na skutek tego procesu związki zawarte w wodzie wytrącają się w postaci osadu. Warto zaznaczyć, iż metoda ta uchodzi aktualnie za najtańszą.
- Stacje uzdatniania wody – są bardzo skutecznym sposobem na zmiękczenie wody, ale jednocześnie dużo droższym od magnetyzerów. Do usuwania kamienia z wody używa się tutaj żywic jonowymiennych, a dzięki elektronicznym programatorom można zaprogramować parametry chemiczne wody, jakie chce się uzyskać po jej uzdatnieniu do użytku.
- Metoda odwróconej osmozy – sposób najbardziej zaawansowany technologicznie
i jednocześnie najdroższy. Dzięki urządzeniu podłączonemu do instalacji sanitarnej otrzymujemy miękką i idealnie czystą wodę, pozbawioną nie tylko kamienia, ale także bakterii, wirusów i wszelkich, nawet najdrobniejszych zanieczyszczeń.
Zmiękczacze wody
Urządzenia te dzieli się przede wszystkim według ilości wody, jaką mają zmiękczyć, czyli zgodnie
z wydajnością ich pracy. Najogólniej, podziału można dokonać rozróżniając zmiękczacze do użytku domowego oraz zmiękczacze stosowane do celów przemysłowych lub uzdatniania wody w większych sieciach wodociągowych, np. zasilających duże osiedla mieszkaniowe.
Zmiękczacze, które najczęściej stosuje się w domach jednorodzinnych mają kompaktową budowę
i są wyposażone w estetyczną obudowę. Nie posiadają dużych rozmiarów i są stosunkowo lekkie. Przeważnie wyposaża się je w bezobsługowe programatory. Są sterowane automatycznie – czasowo lub objętościowo. Sprawnie eliminują twardość wody – uprzednio ją odżelazając i odmanganiając. Składają się z butli ciśnieniowej, głowicy sterującej oraz wypełnienia z żywicy zmiękczającej wodę. Jony powodujące twardość wody są z niej usuwane właśnie za sprawą zastosowanej w zmiękczaczu żywicy kationitowej. Pełne wersje zmiękczaczy przeznaczone są do ochrony całych instalacji wodnych i wszystkich podłączonych do nich urządzeń. Oprócz nich na rynku handlowym można nabyć także filtry zmiękczające wodę w wybranym jej ujęciu, np. w kuchni lub łazience.
Zalety stosowania zmiękczaczy wody
w gospodarstwie domowym
Stosowanie zmiękczacza - wbrew temu co może wydawać się mało prawdopodobne niedowiarkom – jest w stanie przyczynić się do sporych oszczędności w domowym budżecie. Dzięki zmiękczaczowi zużywa się zdecydowanie mniej środków myjąco – piorących, tj. płynu do mycia naczyń, proszku do prania. Do zmywarek i pralek nie trzeba też już stosować stosunkowo drogich soli zmiękczających. Dłużej posłużą nam również wszelkie sprzęty AGD, w których dotychczas pomimo starań
i wysiłków użytkowników i tak nieubłaganie osadzał się kamień. Są to wszelkiego rodzaju czajniki, podgrzewacze wody ekspresy do kawy, itp. Powierzchnie wanien, umywalek lub płyt łazienkowych nie będą już wymagały tak uporczywego ich szorowania i dłużej pozostaną czyste. Ubrania po praniu zaczną stopniowo nabierać przypisanej do nich bieli, łatwiej zejdą z nich wszelkie plamy oraz będą niszczyć się wolniej. Na koniec warto wspomnieć o rzeczach najprzyjemniejszych
i interesujących zwłaszcza panie. Otóż, zostało udowodnione, że miękka woda mniej wysusza skórę oraz włosy w czasie ich mycia, jak również przyczynia się pozytywnie do smaku gotowanych na jej bazie potraw i przyrządzanych napojów.
Wady urządzeń zmiękczających wodę
Pomimo licznych i niezaprzeczalnych zalet zmiękczaczy wody – urządzenia te posiadają też pewne mankamenty. Przede wszystkim, jak większość domowych urządzeń zużywają energię elektryczną
i wymagają okresowej regeneracji. Ponadto wiele z nich jest obsługiwane przez wyszczególnionych serwisantów, na których przyjazd trzeba niejednokrotnie cierpliwie poczekać. Nie wszyscy też zdają sobie sprawę, że zbyt mocno zmiękczona woda zawiera zwiększoną zawartość sodu, który nie wpływa dobrze na ludzkie zdrowie. Natomiast ścieki poregeneracyjne oddziałują niekorzystnie na stan środowiska naturalnego.
Alternatywa dla zmiękczania wody...
... to nanokrystalizacja. W tej technologii wykorzystywane są elektroimpulsy o odpowiedniej częstotliwości. Struktura elektrodowa tych urządzeń pozwala na wytrącenie w pierwszej fazie procesu – nanokryszktałków wapnia. Później, poprzez zmianę ładunku prądu – kryształki odrywane są od elektrody i jest im nadawana odpowiednia polaryzacja. Kamień w instalacji wprawdzie nie powstaje, ale urządzenie nie będzie działało poprawnie, jeżeli w wodzie znajduje się ponadnormatywna zawartość żelaza.
Podłączać, czy nie podłączać?
Inwestycję w zmiękczacz wody i jego podłączenie do sieci należy przeanalizować w sposób indywidualny. Urządzenie nie kosztuje na tyle dużo, aby nie można było pokusić się o jego wypróbowanie. Użytkownicy i wieloletni posiadacze zmiękczaczy odczuwają kolosalną różnicę
w jakości wody, jaką otrzymują za ich sprawą. Najczęściej i najszybciej zauważają różnice w wypranej białej bieliźnie oraz w smaku zup, sosów i napojów przyrządzonych na bazie zmiękczonej wody. Urządzenie wprowadza się do użytku poprzez podłączenie go do głównego przyłącza wody, znajdującego się na głównej rurze wodnej. Zmiękczacz wpina się szeregowo w instalację, rozkręcając śrubunki na głównej rurze lub przecinając ją i robiąc odejście z dopływu wody do prefiltra sedymentacyjnego. Stąd prowadzi się rurę do wejścia na zawór w centralnym zmiękczaczu wody. Z wyjścia zaworu należy wykonać powrotne połączenie zmiękczacza z instalacja wodną. Do połączeń zalecane jest używanie śrubunków, jeżeli instalacja wykonana jest z miedzi. Umożliwia to bowiem swobodne jej rozkręcenie w razie wystąpienia jakiejkolwiek awarii.
