Przewodność wody a twardość wody

     Jaka jest zależność twardości wody i przewodności? Takie pytanie mogą zadawać sobie np. pasjonaci akwarystyki. Zmiękczacze wody mają za zadanie obniżenie twardości ogólnej. Nie jest już sprawą oczywistą co dzieje się z przewodnością w wyniku zmiękczania. Należy zacząć od krótkiej charakterystyki obu wskaźników.

Przewodność elektrolityczna wody

     W wodzie znajduje się wiele rozpuszczonych składników. Substancje te określają stopień mineralizacji wody i są sumą kationów i anionów. Podstawowe kationy to: Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, a aniony: HCO₃^-, SO₄^2-, Cl^-. Udział poszczególnych jonów może być zróżnicowany, a miarą ich ogólnej zawartości jest właśnie przewodność elektrolityczna wody. Jej pomiar pozwala na przybliżone określenie siły jonowej, zasolenia wody, suchej pozostałości i zawartości substancji rozpuszczonych.

     Pomiar przewodności wykonuje się konduktometrem, w określonej temperaturze. Podczas pomiaru przepuszczany jest prąd pomiędzy elektrodami, a wynik w sposób pośredni wskazuje o stężeniu rozpuszczonych soli, np. NaCl - im większe stężenie, tym wyższa przewodność. Wynik podawany jest w jednostkach μS/cm (S - simens - odwrotność oma).

     Zgodnie z obowiązującym Rozporządzeniu Ministra Zdrowia* dopuszczalna wartość przewodności to maksymalnie 2500 μS/cm. Parametr ten powinien być uwzględniony przy ocenie agresywnych właściwości korozyjnych wody.

Twardość wody

     Twardość wody to miara zawartości głównie jonów wapnia i magnezu. Są różne podziały twardości, ale mierzy się głównie twardość ogólną, która jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej. Twardość węglanową, kiedyś nazywaną przemijającą, powodują głównie wodorowęglany, czasem węglany. Natomiast twardość niewęglanową tworzą chlorki i siarczany.

     W wodach nie zawierających wodorowęglanów sodu i potasu twardość węglanowa jest równa twardości ogólnej (two = tww). Jeśli w wodzie obecne są wodorowęglany sodu lub potasu, wówczas twardość węglanowa jest większa od twardości ogólnej (tww > two), czyli twardość niewęglanowa wynosi 0 (twnw=0).

     Twardość wody mierzy się najdokładniej testami opartymi o metody miareczkowe. W takich pomiarach liczba kropli użyta do zmiany zabarwienia próbki wody jest proporcjonalna do twardości wody wyrażonej w stopniach niemieckich lub francuskich.

Zmiękczanie wody

     Podczas zmiękczania wody następuje wymiana jonowa. Proces te został opisany w artykule zajmującym się odżelazianiem za pomocą żywicy zmiękczającej: Odżelazianie przez wymianę jonową.

     W wyniku zmiękczania wody nie ma już (ich zawartość jest zmniejszona) w wodzie jonów wapnia i magnezu, unikamy problemów z kamieniem kotłowym i innymi skutkami twardej wody. Jednocześnie kontroluje się sumaryczną zawartość związków wapnia i magnezu przez pomiar twardości wody, która musi być na odpowiednim poziomie do celów konsumpcyjnych (Twarda woda - czy trzeba zmiękczać wodę). Za to w wodzie zmiękczonej jest więcej jonów sodu. Zasolenie wody, może być nawet większe niż przed zmiękczaniem, gdyż często powstaje znany z kuchni chlorek sodu (NaCl). Zatem po zmiękczaniu wody przewodność wzrasta, choć nie jest to regułą. Na pewno przy zmiękczaniu wody, która wykazuje wysoką przewodność należy kontrolować zawartość chlorków, tak aby nie otrzymać wody o słonym smaku (Słona woda w kranie).

*Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. z 2007 r. Nr 61, poz. 417) oraz  Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r., zmieniające rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. z dn. 29 kwietnia 2010 r. Nr 72, poz. 466)