EuroClean.sk / Články / Tvrdá voda a vysoká teplota – ideálne podmienky pre vznik vodného kameňa
Vodní kámen

Tvrdá voda a vysoká teplota – ideálne podmienky pre vznik vodného kameňa

8.11.2023

Vo vodárenstve je pitná voda ku koncovému užívateľovi často vedená na dlhé vzdialenosti. Chemické a biologické pochody, ktoré môžu jej kvalitu významne znižovať, tak získavajú široké pole pôsobnosti.

Ak obsahuje voda ióny, začnú sa tieto pri zmene podmienok (teplota, rýchlosť prúdenia) zrážať a tvoriť pohyblivé kaly alebo sa usadzovať. Vzniká vodný kameň, ktorý obmedzuje tok vody potrubím, zvyšuje tlak na jeho steny a prispieva ku korózii.

Človeka pitie tvrdej vody nijako zvlášť neobmedzuje. Tá primerane tvrdá je dokonca zdraviu prospešná. Nadmerne tvrdá však už ľudské zdravie ohroziť môže, pretože sa v organizme ukladá veľké množstvo minerálov, ktoré predstavuje záťaž najmä pre obličky.

Tvrdá voda – roztok, z ktorého kryštalizuje vodný kameň

Vodný kameň sa tvorí v potrubiach av zariadeniach, ktorými preteká hlavne teplá voda. Čím je voda teplejšia, tým viac sa ho ukladá. V domácnostiach vodný kameň znižuje životnosť prietokových ohrievačov, umývačiek, práčok a varných kanvíc. V tvrdej vode sa horšie rozpúšťa mydlo a ďalšie pracie prostriedky. Znižujú sa preto ich dezinfekčné a čistiace účinky.

Sprievodným javom tvorby vodného kameňa býva korózia kovových materiálov. Tú však spôsobuje aj voda, ktorá žiadne ďalšie ióny neobsahuje. Na vyvolanie korózie postačí len kyslík v nej obsiahnutý. Voda sama o sebe má vďaka nemu oxidačné schopnosti. Aj ďalšie rozpustené plyny prispievajú ku korózii – oxid uhličitý, prípadne amoniak, ktorý sa do nej môže dostať v stopovom množstve ako kontaminant.

Elektroda

Elektróda elektrolytickej úpravne pokrytá úsadami

Boiler

Použitý klasicky skorodovaný kotol

Mechanizmus tvorby vodného kameňa

Prvky, ktoré sa podieľajú na tvorbe vodného kameňa, sa vo vode nachádzajú vo forme iónov. Pokiaľ je prekročený koeficient rozpustnosti, tvoria sa precipitáty, ktoré sa usadzujú na vnútorných stenách potrubia. Usadeniny môžu aj voľne plávať. Vodný kameň tiež slúži ako pevný základ pre baktérie rastúce v biofilmoch. S jeho odlúčenými časťami sa efektívne šíri celou vodovodnou sieťou.

Vápenaté a horečnaté soli – hlavné zložky vodného kameňa

Soľ vzniká zlúčením aniónu kyseliny a katiónu určitého prvku (väčšinou kovu). Katión je nabitý kladne, zvyšok kyseliny zase nesie negatívny potenciál. Výsledná zlúčenina je neutrálna.

Každá soľ kryštalizuje v inej sústave. Pod elektrónovým mikroskopom môžeme vidieť poréznu spleť ihlíc, kocôčok, guličiek a ďalších útvarov.

Vodný kameň mikroskop

Vodný kameň pod mikroskopom
 

Najčastejšie vodný kameň obsahuje nasledujúce soli:

  • Uhličitan vápenatý
  • Hydrogénuhličitan vápenatý
  • Síran vápenatý
  • Uhličitan horečnatý
  • Síran horečnatý

Vo vodnom kameni sa môžu vyskytnúť aj ďalšie minoritné zlúčeniny:

  • Depozity železných rúd (krevel)
  • Magnetit
  • Oxid zinočnatý

Nájsť v ňom je možné aj voľné prvky ako horčík, kremík, fosfor, zinok, meď a síru. Najčastejšou zložkou vodného kameňa zostáva stále uhličitan a hydrogénuhličitan vápenatý.

Vznik uhličitanových depozitov

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3

Reakcia prebieha v oboch smeroch

Ako sa meria tvrdosť vody – skôr v nemeckých stupňoch, dnes v milimoloch

Tvrdosť vody sa u nás predtým merala v nemeckých stupňoch (1 stupeň predstavoval 10 mg oxidu vápenatého, prípadne 7,2 mg oxidu horečnatého na 1 liter). Dnes je tvrdosť definovaná súčtom koncentrácií vápnika a horčíka. Jednotkou je milimol na liter. Norma, dnes už zrušená, udávala, že tvrdosť teplej vody nesmie byť vyššia ako 6°dH (zdroj Wikipédie)

Poznámka: Mol je jednotka látkového množstva a jedna zo základných jednotiek SI. Vyjadruje počet častíc akejkoľvek látky v jednom litri.

Metódy odstránenia vodného kameňa z potrubných systémov

  • Chemické metódy – používajú sa inhibítory ukladania minerálnych solí. Napríklad do vody pre vykurovacie systémy sa pridáva zmes obsahujúca etylénglykol. Prídavok fosforečnanov zase stabilizuje tvrdosť. Vodný kameň je možné rozpúšťať aj pomocou kyselín.
  • Mechanické odstraňovanie – úsady sa odvŕtavajú, zoškrabávajú, alebo narúšajú vibráciami.

Teória prevedená do praxe – ako sa zbaviť tvrdej vody v priemysle aj v domácnosti

  • Zmäkčovače vody – pracujú na princípe iónovej výmeny. Ióny vápnika a horčíka sa pomocou špeciálnej náplne vymieňajú za ióny sodíka.
  • Elektrolytické úpravne teplej vody – ochráni bojlery a ich rozvody, výmenníky a potrubia na vedenie teplej vody. Zmäkčenie vody je založené na princípe elektrokoagulácie. Vplyvom jednosmerného prúdu dôjde k zrážaniu železa a ďalších nerozpustných nečistôt na vločky, ktoré zachytia filtre.
  • Reverzné osmózyReverzná osmóza patrí medzi membránové metódy. Ide o metódu neselektívnu, čo znamená, že odstraňuje všetky ióny bez rozdielu náboja. Metóda RO je ideálna, ak je cieľom vyrobiť demineralizovanú vodu na laboratórne použitie a tiež v mnohých priemyselných aplikáciách. Na účely pitia je metóda nevhodná.

Ing. Július Telek

Business Manager

+420 771 125 639

Julius

 

Potrebujete poradiť? Kontaktujte ma!
Poslať otázku

Pridať komentár

    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

      (rozbor vody, pokud máte)

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

      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

                                          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

                                              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