Die Wasserhärte wird durch gelöste Salze von Erdalkalimetallen, hauptsächlich Calcium und Magnesium, verursacht. Die Eigenschaften von hartem und weichem Wasser wirken sich in unterschiedlicher Weise sowohl auf die menschliche Gesundheit als auch auf technologische Prozesse in der Produktion aus.
Härte ist ein Merkmal der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wasser aufgrund des Vorhandenseins von gelösten Salzen von Erdalkalimetallen. Den Hauptbeitrag zu Härtesalzen leisten Calcium und Magnesium, obwohl in geringen Mengen auch andere Metalle vorhanden sein können: Mangan, Eisen, einschließlich dreiwertig, Strontium, Barium, Aluminium.
Es gibt 2 Arten von Härte: vorübergehend, verursacht durch Kohlenwasserstoffe und Karbonate, und dauerhaft, verursacht durch Chloride, Sulfate und Silikate von Kalzium und Magnesium. Durch Erhitzen des Wassers zur Ausfällung von Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxid wird die temporäre Härte fast vollständig beseitigt. Die konstante Härte wird durch Reagenzmethoden (zB Kalk-Soda) oder Ionenaustauschmethoden kontrolliert.
Maße und Grenzen der Wasserhärte
Die Härte von natürlichem Wasser variiert stark. Diese Veränderungen hängen von der Intensität der Auflösungs- und Verwitterungsprozesse von Gesteinen wie Kalkstein, Dolomit, Gips innerhalb von Wassereinzugsgebieten und Wasserquellen ab. Ionenquelle können mikrobiologische Prozesse in den Böden des Einzugsgebiets und in Bodensedimenten sowie Abwässer verschiedener Betriebe sein.
Die Härte des natürlichen Wassers wird stark von jahreszeitlichen Klimafaktoren wie Verdunstung, Schnee- und Eisschmelze, Niederschlag beeinflusst. Die geringste Härte des Oberflächenwassers wird im Frühjahr beobachtet.
Der Gehalt an Calciumionen nimmt mit zunehmender Wassermineralisierung ab und überschreitet in der Regel 1 g / l nicht. Magnesiumionen können sich anreichern und in stark mineralisierten Wässern kann ihre Menge mehrere Gramm oder in Salzseen mehrere zehn Gramm pro Liter betragen. In Meeren und Ozeanen ist die Wasserhärte sehr hoch.
Als numerischer Ausdruck für die Wasserhärte dient die gemessene Gesamtkonzentration an Calcium- und Magnesiumkationen. In der weltweiten Praxis werden mehrere Einheiten der Wasserhärte verwendet, zum Beispiel Mol pro Kubikmeter. In Russland wurde am 1. Januar 2005 eine neue nationale Norm eingeführt, nach der die Wasserhärte in Härtegraden gemessen wird.
Einfluss der Wasserhärte auf das menschliche Leben
Die Weltgesundheitsorganisation legt keine Kriterien für die Auswirkungen der Trinkwasserhärte auf die menschliche Gesundheit fest. Obwohl einige Studien eine Abnahme von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beim Trinken von hartem Wasser festgestellt haben. Die ständige Verwendung von weichem Wasser kann zu einem Ungleichgewicht der Mineralstoffe im menschlichen Körper führen, denn bis zu 15% der täglichen Kalziumaufnahme erhält ein Mensch über das Trinkwasser. Ebenso wird der Magnesiumbedarf des Körpers wieder gedeckt.
Das Zusammenspiel von Härtesalzen mit Waschmitteln zerstört den natürlichen Fettfilm der menschlichen Haut und verstopft die Poren. Erhöhte Härte verschlechtert die Qualität des Wassers und kann ihm einen bitteren Geschmack verleihen. Auch beim Garen von Fleisch, Fisch und Gemüse bilden Härtesalze mit Lebensmittelproteinen unlösliche Verbindungen, die den Garprozess beeinträchtigen.
Die Wasserhärte trägt zur Bildung von Kesselstein beim Heizen bei, was die Intensität des Wärmeaustauschs in Heizungssystemen verringert und zu einem übermäßigen Kraftstoffverbrauch führt. Zu weiches Wasser wiederum verursacht eine verstärkte Korrosion von Wasserleitungen.
