Duritatea apei

Duritatea apei

Duritatea apei este dată de concentraţia sărurilor de calciu şi magneziu conţinute. În circuitul său prin natură, apa dizolvă dioxidul de carbon din atmosferă – CO2 ajungând pe sol sub forma unei soluţii uşor acide, mai precis acid carbonic – H2CO3. Acidul carbonic se infiltrează în sol şi reacţionează cu rocile calcaroase compuse în principal din carbonat de calciu – CaCO3. În urma reacţiei, rezultă o sare solubilă de bicarbonat de calciu – Ca(HCO3)2. Bicarbonatul de calciu disociază în ioni  pozitivi de calciu Ca2+ şi ioni negativi de bicarbonat HCO-3.

H2O + CO2 -> H2CO3

H2CO3 + CaCO3 -> Ca(HCO3)2 – > Ca2+ + HCO-3

Atunci când apa este încălzită, are loc reacţia inversă, rezultând dioxid de carbon – CO2, apă – H2O şi carbonat de calciu – CaCO3. Carbonatul de calciu nu este solubil în apă, el depunându-se pe suprafeţele ce au o temperatură mai mare de 50 ºC (suprafeţele rezistoarelor electrice de încălzit apă prezente în boilere şi  maşinile de spălat, etc.)

Ca(HCO3)2 -> H2O + CO2 + CaCO3

Duritatea apei se exprimă în părţi la un million – ppm. Mai precis, duritatea apei este dată de numărul de părţi de carbonat de calciu la un milion părţi apă. În general pentru duritatea apei se utilizează mg/l  – miligrame de carbonat de calciu  la un litru de apă.

Clasificarea apei functie de duritate

Apa se clasifică din punct de vedere al durităţii în :

  • apă dedurizată,  concentraţia de CaCO3   < 17 ppm;
  • apă cu duritate scăzută,  17 ppm  < concentraţia de  CaCO3  < 60 ppm;
  • apă cu duritate medie,  60 ppm  < concentraţia de  CaCO3  < 120 ppm;
  • apă dură,  120 ppm  < concentraţia de  CaCO3  < 180 ppm;
  • apă foarte dură,  concentraţia de  CaCO3  > 180 ppm;

Dedurizarea apei

Procesul de tratare al apei în scopul  eliminării sărurilor de calciu şi magneziu  se numeşte dedurizare. Dedurizarea are loc prin procedee chimice şi fizice. În acest scop, apa este trecută printr-un sistem de filtre ce conţin o substanţă similară cu nisipul, a cărei granule sunt acoperite cu ioni pozitivi de sodiu – Na.  La curgerea  prin acest sistem de filtre, apa cedează ionii pozitivi de calciu  şi magneziu  în schimbul ionilor pozitivi de sodiu. În urma reacţiei, granulele din filtru sunt acoperite cu ioni de calciu şi magneziu iar în apă se formează bicarbonat de sodiu – NaHCO3.

Ca(HCO3)2 + Na+ + Na+ -> Ca2+ + 2NaHCO3

În momentul în care filtrul este epuizat, se efectutează regenerarea lui cu ajutorul unei soluţii de apă şi clorură de sodiu – NaCl (sare de bucătărie) rezultând clorură de calciuCaCl2 şi ioni de sodiu :

Ca2+ + NaCl -> Na+ + Na+ + CaCl2

Funcţie de aplicaţii, dedurizarea apei poate fi totală sau parţială. În sistemele de producţie a energiei electrice cu ajutorul aburului, dedurizarea apei trebuie efectuată în proporţie de sută la sută deoarece depunerea carbonatului de calciu poate avea efecte devastatoare. Dedurizarea apei prelungeşte durata de viaţă a echipamentelor electrocasnice – boliere şi maşini de spălat

About despretot.info

Contact: despretot@despretot.info