Veden kovuus johtuu maa-alkalimetallien, pääasiassa kalsiumin ja magnesiumin, liuenneista suoloista. Kovan ja pehmeän veden ominaisuudet vaikuttavat sekä ihmisten terveyteen että tuotannon teknisiin prosesseihin eri tavoin.
Kovuus on veden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien piirre maa-alkalimetallien liuenneiden suolojen vuoksi. Tärkein vaikutus kovuussuoloihin on kalsium ja magnesium, vaikka pieniä määriä voi olla läsnä myös muita metalleja: mangaania, rautaa, mukaan lukien kolmiarvoinen, strontium, barium, alumiini.
Kovuutta on 2 tyyppiä: väliaikainen, hiilivetyjen ja karbonaattien aiheuttama, ja pysyvä, kalsiumin ja magnesiumin kloridien, sulfaattien ja silikaattien aiheuttama. Väliaikainen kovuus poistuu melkein kokonaan kuumentamalla vettä kalsiumkarbonaatin ja magnesiumhydroksidin saostamiseksi. Jatkuvaa kovuutta kontrolloidaan reagenssimenetelmillä (esim. Kalkki-sooda) tai ioninvaihtomenetelmillä.
Veden kovuuden mittaukset ja rajat
Luonnonveden kovuus vaihtelee suuresti. Nämä muutokset riippuvat kivien, kuten kalkkikiven, dolomiitin, kipsin, liukenemis- ja säänkestävyydestä vesistöalueilla ja vesilähteissä. Ionien lähde voi olla mikrobiologisia prosesseja valuma-alueen maaperässä ja pohjasedimenteissä sekä eri yritysten jätevettä.
Luonnonveden kovuuteen vaikuttavat voimakkaasti vuodenaikojen ilmastolliset tekijät, kuten haihtuminen, lumen ja jään sulaminen, sateet. Vähiten pintavesien kovuutta havaitaan keväällä.
Kalsiumionien pitoisuus pienenee veden mineralisaation lisääntyessä ja ei yleensä ylitä 1 g / l. Magnesiumionit voivat kerääntyä, ja erittäin mineralisoidussa vedessä niiden määrä voi olla useita grammaa tai suolajärvissä kymmeniä grammaa litrassa. Merillä ja valtamerillä veden kovuus on erittäin korkea.
Mitattu kalsium- ja magnesiumkationien kokonaispitoisuus toimii numeerisena ilmaisuna veden kovuudesta. Maailman käytännössä käytetään useita yksiköitä veden kovuutta, esimerkiksi moolia kuutiometriä kohti. Venäjällä 1. tammikuuta 2005 otettiin käyttöön uusi kansallinen standardi, jonka mukaan veden kovuus mitataan kovuusasteina.
Veden kovuuden vaikutus ihmisen elämään
Maailman terveysjärjestö ei aseta kriteerejä juomaveden kovuuden vaikutukselle ihmisten terveyteen. Vaikka joissakin tutkimuksissa on havaittu sydän- ja verisuonitautien vähenemistä juomalla kovaa vettä. Pehmeän veden jatkuva käyttö voi johtaa mineraalien epätasapainoon ihmiskehossa, koska jopa 15% päivittäisestä kalsiumin saannista, jonka henkilö saa juomavedestä. Samalla tavalla kehon magnesiumin tarve täydentyy.
Kovuusuolojen vuorovaikutus pesuaineiden kanssa tuhoaa luonnollisen rasvakalvon ihmisen iholla ja tukkii huokoset. Lisääntynyt kovuus heikentää veden laatua ja voi antaa sille katkeran maun. Kovuusuolat muodostavat myös liukenemattomia yhdisteitä ruoan proteiinien kanssa lihaa, kalaa ja vihanneksia kypsennettäessä, mikä heikentää kypsennysprosessia.
Veden kovuus vaikuttaa kalkin muodostumiseen lämmityksen aikana, mikä vähentää lämmönvaihdon voimakkuutta lämmitysjärjestelmissä ja johtaa liialliseen polttoaineenkulutukseen. Liian pehmeä vesi puolestaan aiheuttaa vesiputkien korroosiota.
