Analiza vode - TRDOTA

Trdoto vode povzročajo raztopljene mineralne snovi, predvsem kalcijevi in magnezijevi hidrogenkarbonati ter kalcijev sulfat, ki jih voda raztaplja iz prsti in kamnin. Trdota vode je sestavljena iz začasne trdote (ali karbonatne trdote) in trajne trdote (ali nekarbonatne trdote).

Kako poteka analiza trdote vode

V pitni vodi so raztopljene različne snovi, katerih količina in vrsta je odvisna od področja kjer voda izvira in od kemične sestave podlage preko katere teče. Trdoto vode povzročajo raztopljene mineralne snovi, predvsem kalcijevi in magnezijevi hidrogenkarbonati ter kalcijev sulfat, ki jih voda raztaplja iz prsti in kamnin (CaCO3 – apnenčasta podlaga, CaMg(CO3)2 – dolomitska podlaga, CaSO4 – predeli z depoziti sadre). K trdoti vode seveda prispevajo tudi drugi ioni, vendar v znatno manjši meri: Na+, K+, Cl- in drugi (odvisno od kamenin).

Raztapljanje apnenčastih kamnin poteka po enačbi: CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) ------> Ca(HCO3)2(aq)

Kalcijev karbonat je v vodi zelo slabo topen, ob prisotnosti ogljikovega dioksida pa poteče reakcija do kalcijevega hidrogenkarbonata, ki pa je dobro topen. Trdota vode je sestavljena iz začasne trdote (ali karbonatne trdote) in trajne trdote (ali nekarbonatne trdote). Začasno trdoto vode lahko odstranimo s prekuhavanjem; pri segrevanju vode se namreč kalcijevi in magnezijevi hidrogenkarbonati pretvorijo v netopne karbonate. Izločeni karbonati so tako imenovani vodni kamen ali kotlovec, ki se nalaga v ceveh, parnih kotlih, bobnih pralnih strojev ipd. in ovirajo prenos toplote (večja poraba energije). Hkrati pa trda voda tudi zmanjšuje moč mil in pralnih praškov.

Vse ostale mineralne snovi, ki se pri prekuhavanju ne oborijo sodijo v trajno trdoto (sulfati, kloridi, natrijev karbonat itd.) Pri segrevanju vode pride do razkroja kalcijevega hidrogenkarbonata, izloča se kalcijev karbonat, izhaja tudi ogljikov dioksid: 

Ca(HCO3)2(aq) ------> CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

Obe reakciji sta pomembni tudi pri kraških pojavih, tako pri nastanku kapnikov, kraških jam in vrtač .

Analiza trdote vode - merjenje

Analizo za trdoto vode lahko merimo na več različnih načinov. Najpogostejši način je kemijska titracija, pri kateri v vzorec vode dodamo nekaj kapljic indikatorja (npr. metiloranž) ter titriramo s standardno raztopino (npr. HCl) dokler ne pride do spremembe barve, nato očitamo volumen porabe. Pri tej metodi dejansko merimo alkalnost vode, ki jo v poenostavitvi v celoti pripišemo vsebnosti kalcijevega hidrogenkarbonata, ki je glavni razlog, da je voda rahlo bazična (alkalna).

Trda voda vsebuje raztopljene kalcijeve in magnezijeve ione, zaradi katerih se pogosto pojavlja vodni kamen.

Mehka voda je tista voda, ki je brez raztopljenega kalcija in magnezija. Ne vsebuje mineralov, ki bi tvorili usedline, zato se ne pojavi vodni kamen.