Tvrdá voda a vysoká teplota ‒ ideální podmínky pro vznik vodního kamene | EuroClean.cz
Úvod / Články / Tvrdá voda a vysoká teplota ‒ ideální podmínky pro vznik vodního kamene
Vodní kámen

Tvrdá voda a vysoká teplota ‒ ideální podmínky pro vznik vodního kamene

8.12.2021
4 minuty čtení

Ve vodárenství je pitná voda ke koncovému uživateli často vedená na dlouhé vzdálenosti. Chemické a biologické pochody, které mohou její kvalitu významně snižovat, tak získávají široké pole působnosti.

Obsahuje-li voda ionty, začnou se tyto při změně podmínek (teplota, rychlost proudění) srážet a tvořit pohyblivé kaly nebo se usazovat. Vzniká vodní kámen, který omezuje tok vody potrubím, zvyšuje tlak na jeho stěny a přispívá ke korozi.

Člověka pití tvrdé vody nijak zvlášť neomezuje. Ta přiměřeně tvrdá je dokonce zdraví prospěšná. Nadměrně tvrdá však už lidské zdraví ohrozit může, neboť se v organismu ukládá velké množství minerálů, jež představuje zátěž zejména pro ledviny.

Tvrdá voda – roztok, z něhož krystalizuje vodní kámen

Vodní kámen se tvoří v potrubích a v zařízeních, jimiž protéká hlavně teplá voda. Čím je voda teplejší, tím více se ho ukládá. V domácnostech vodní kámen snižuje životnost průtokových ohřívačů, myček, praček a varných konvic. V tvrdé vodě se hůře rozpouští mýdlo a další prací prostředky. Snižují se proto jejich dezinfekční a čistící účinky.

Doprovodným jevem tvorby vodního kamene bývá koroze kovových materiálů. Tu však způsobuje i voda, která žádné další ionty neobsahuje. K vyvolání koroze postačí jen kyslík v ní obsažený. Voda sama o sobě má díky němu oxidační schopnosti. I další rozpuštěné plyny přispívají ke korozi ‒ oxid uhličitý, případně amoniak, který se do ní může dostat ve stopovém množství jako kontaminant.

Elektroda

Elektroda elektrolytické úpravny pokrytá úsadami

Boiler

Použitý klasicky zkorodovaný kotel

Mechanismus tvorby vodního kamene

Prvky, jenž se podílejí na tvorbě vodního kamene, se ve vodě nacházejí ve formě iontů. Pokud je překročen koeficient rozpustnosti, tvoří se precipitáty, které se usazují na vnitřních stěnách potrubí. Usazeniny mohou i volně plavat. Vodní kámen také slouží jako pevný základ pro baktérie rostoucí v biofilmech. S jeho odloučenými částmi se efektivně šíří celou vodovodní sítí.

Vápenaté a hořečnaté soli – hlavní složky vodního kamene

Sůl vzniká sloučením aniontu kyseliny a kationtu určitého prvku (většinou kovu). Kationt je nabitý kladně, zbytek kyseliny zase nese negativní potenciál. Výsledná sloučenina je neutrální.

Každá sůl krystalizuje v jiné soustavě. Pod elektronovým mikroskopem můžeme vidět porézní změť jehlic, krychliček, kuliček a dalších útvarů.

Vodní kámen mikroskop

Vodní kámen pod mikroskopem
 

Nejčastěji vodní kámen obsahuje následující soli:

  • Uhličitan vápenatý
  • Hydrogenuhličitan vápenatý
  • Síran vápenatý
  • Uhličitan hořečnatý
  • Síran hořečnatý

Ve vodním kameni se mohou vyskytnout i další minoritní sloučeniny:

  • Depozity železných rud (krevel)
  • Magnetit
  • Oxid zinečnatý

Nalézt v něm je možné také volné prvky jako hořčík, křemík, fosfor, zinek, měď a síru. Nejčastější složkou vodního kamene zůstává stále uhličitan a hydrogenuhličitan vápenatý.

Vznik uhličitanových depozitů

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3

Reakce probíhá v obou směrech

Jak se měří tvrdost vody – dříve v německých stupních, dnes v milimolech

Tvrdost vody se u nás dříve měřila v německých stupních (1 stupeň představoval 10 mg oxidu vápenatého, případně 7,2 mg oxidu hořečnatého na 1 litr). Dnes je tvrdost definovaná součtem koncentrací vápníku a hořčíku. Jednotkou je milimol na litr. Norma, dnes již zrušená, udávala, že tvrdost teplé vody nesmí být vyšší než 6°dH (zdroj Wikipedie)

Poznámka: Mol je jednotka látkového množství a jedna ze základních jednotek SI. Vyjadřuje počet částic jakékoliv látky v jednom litru.

Metody odstranění vodního kamene z potrubních systémů

  • Chemické metody ‒ používají se inhibitory ukládání minerálních solí. Například do vody pro topné systémy se přidává směs obsahující etylenglykol. Přídavek fosforečnanů zase stabilizuje tvrdost. Vodní kámen lze rozpouštět i pomocí kyselin.
  • Mechanické odstraňování ‒ úsady se odvrtávají, seškrabávají, nebo narušují vibracemi.

Teorie převedená do praxe – jak se zbavit tvrdé vody v průmyslu i v domácnosti

  • Změkčovače vody – pracují na principu iontové výměny. Ionty vápníku a hořčíku se pomocí speciální náplně vyměňují za ionty sodíku.
  • Elektrolytické úpravny teplé vody – ochrání bojlery a jejich rozvody, výměníky a potrubí pro vedení teplé vody. Změkčení vody je založeno na principu elektrokoagulace. Vlivem stejnosměrného proudu dojde ke srážení železa a dalších nerozpustných nečistot na vločky, jež zachytí filtry.
  • Reverzní osmózyReverzní osmóza patří mezi membránové metody. Jedná se o metodu neselektivní, což znamená, že odstraňuje všechny ionty bez rozdílu náboje. Metoda RO je ideální, pokud je cílem vyrobit demineralizovanou vodu pro laboratorní použití a také v mnoha průmyslových aplikacích. Pro účely pití je metoda nevhodná.
Pavel Hofreiter

Obchodní manažer

+420 222 703 933

Pavel
Potřebujete upravit vodu? Napište, poradíme vám!
Poslat zprávu

Přidat komentář

    Zanechte nám vzkaz, ozveme se vám zpět

    (například rozbor vody)

    Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

    Můžete i rovnou volat: +420 222 703 533

    X

      Pošlete nám rozbor vody, ozveme se vám zpět

      (rozbor vody)

      Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

      X

        Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

        Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

        X

          Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

          Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

          X

            Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

            Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

            X

              Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

              Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

              X

                Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                X

                  Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                  Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                  X

                    Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                    Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                    X

                      Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                      Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                      X

                        Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                        Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                        X

                          Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                          Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                          X

                            Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                            Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                            X

                              Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                              Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                              X

                                Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                                Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                X

                                  Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                                  Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                  X

                                    Po vyplnění údajů budete přesměrováni na podklady

                                    Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                    X

                                      Po vyplnění údajů budete přesměrováni na podklady

                                      Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                      X

                                        Rychly kontakt

                                        (napríklad rozbor vody)

                                        Vaše údaje sú u nás v bezpečí a slúži len pre našu komunikáciu. Odoslaním formulára súhlasím so spracovaním osobných údajov.

                                        X

                                          Szybki kontakt

                                          Twoje dane są u nas bezpieczne i będą one wykorzystywane wyłącznie w celu, w którym nam je przekazujesz. Przesyłając formularz, wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych.

                                          X

                                            Quick contact

                                            (for example. water analysis)

                                            Your data is safe with us and serves only for our communication. By submitting the form I agree to the processing of my personal data.

                                            X