TRDA VODA - IONSKE MEHČALNE NAPRAVE
V vodi je raztopljeno veliko različnih snovi, katerih količina in vrsta je odvisna od področja kjer voda izvira in od kemične sestave kamenin - tal preko katerih voda teče. Trdota vode je posledica prisotnosti predvsem kalcijevih in magnezijevih karbonatov in sulfatov v vodi. Kalcijev karbonat CaCO3 je v vodi slabo topljiv in se v obliki usedline izloči iz vode, takoj ko se spremeni temperature vode, tlak, izhlapi CO2 itd. MgCO3 pa je topljiv in le počasi hidrolizira. V odvisnosti od koncentracije teh soli so vode bolj ali manj trde. Najbolj pogosto trdoto vode izražamo kot vsebnost CaCO3 v vodi, v uporabi pa je več različnih lestvic oz.načinov:
Preračun trdotnih lestvic - konverter trdote vode
°dH °e °fH ppm mmol/l
Nemške stopinje 1°dH = 1 1,253 1,78 17,8 0,1783
Angleške stopinje 1°e = 0,798 1 1,43 14,3 0,142
Francoske stopinje 1°fH = 0,560 0,702 1 10 0,1
Ameriške stopinje 1 ppm = 0,056 0,07 0,1 1 0,01
mmol/l 1 mmol/l = 5,6 7,02 10,00 100,0 1
Če si poleg teh lestvic predstavljamo, da se zaradi vsebnosti drugih raztopljenih snovi v vodi, različnega pH-ja (kislosti/bazičnosti) in različne temperature tudi pri enakih vsebnostih CaCO3 v vodi »trdota » vode obnaša različno, potem razumemo zakaj do danes stroka še ni jasno določila kaj je to trda oz.mehka voda. Vsi pa dobro razumemo posledice »trde« vode, to je odlaganje tako imenovanega apnenca ali kotlovca v ceveh, pipah, wc školjkah, umivalnikih, grelcih, strojih, posodah, kozarcih...ali pa vsaj kot zmanjšanje penjenja mila, zobne paste in drugih čistil.
V Sloveniji v praksi uporabljamo Nemške stopinje, najpogosteje pa trdoto vode opisujemo:
LESTVICA TRDOTE VODE
od 0 do 4 °dH: zelo mehka voda
od 4 do 8 °dH: mehka voda
od 8 do 12 °dH: srednje trda voda
od 12 do 18 °dH: dokaj trda voda
od 18 do 30 °dH: trda voda
nad 30 °dH: zelo trda
Preprost znak, da je voda trda je, da se milo in zobna pasta ne penita dovolj, njihova poraba in poraba drugih detergentov je večja. Na kozarcih in pri kuhanju ostane na stenah ali na dnu posode bela obroba, katero odstranimo le s težka ali s pomočjo čistil. Mrežice na vodovodnih pipah so pogosto obložene, curki vode pa so neenakomerni. Obloge apnenca povzročajo največje probleme pri grelnikih vode, saj se stroški za ogrevanje vode povečujejo, pa tudi življenjska doba grelnikov je krajša.
Reševanje problema vodnega kamna je predvsem odvisno od tega za kaj vodo uporabljamo. Če voda prvenstveno ni namenjena pitju in pripravi hrane ampak predvsem za hlajenje, napajanje, delovanje strojev in naprav se poslužujemo kemičnega mehčanja vode, ki je od vseh načinov najbolj učinkovito in dejansko iz vode odstrani CaCO3. To, tako imenovano ionsko izmenjavo predstavlja posoda z ionsko maso, posoda s soljo in programator z ventili. Voda iz vodovodnega orežja teče preko ionske mase (običajo so to zrnca posebne smole), kalcijevi in magnezijevi ioni pa se nanjo vežejo. Programator (glede na prednastavljen čas ali volumen vode) navadno med 2 in 3 uro ponoči sproži spiranje te mase s slano vodo iz druge posode, kalcijevi in magnezijevi ioni pa pri tem preidejo na NaCl. Pri tem procesu regeneracije ionske mase se porablja električna energija, sol in voda. Ionski izmenjevalci morajo biti glede na trdoto in porabo vode primerno dimenzionirani, zelo pa je zaželjeno, da se so opremljeni tudi z napravo za dezinfekcijo vode, sicer so bakterije v ionski masi praktično neizbežen pojav. Boljše naprave so opremljene tudi z by-pass ventili, ki z mešanjem obdelane in surove vode omogočajo nastavljanje trdote vode ki jo uporabljamo, vedno pa je potreben še mehanski filter pred samim ionskim izmenjevalcem. Kemična sestava obdelane vode se pri procesu ionske izmenjave spremeni, saj se v vodo namesto kalcijevih in magnezijevih ionov izločijo H+, Na+ ali OH-, ki so bili prej vezani na ionski smoli.
Ionske mehčalne naprave
