Kako razlikovati meku vodu od tvrde

Kako razlikovati meku i tvrdu vodu

1. Procjena meke i tvrde vode

(1) Izrazi "meko" i "tvrdo" ne odnose se na fizičku teksturu. Oni opisuju količinu otopljenih mineralnih tvari u vodi. Tvrda voda dalje se dijeli na privremeno tvrdu vodu i trajno tvrdu vodu prema tome hoće li nakon zagrijavanja nastati mineralni talozi.

(2) Privremeno tvrda voda sadrži bikarbonate, kao što su kalcijev bikarbonat, magnezijev bikarbonat i mangan bikarbonat. Njegovi metalni ioni mogu se istaložiti kada se zagriju, otuda i naziv.

(3) Trajno tvrda voda sadrži sulfate, kloride i nitrate, kao što su manganov sulfat, magnezijev nitrat i kalcijev klorid. Njegovi metalni ioni neće se taložiti zagrijavanjem.

(4) Tvrda voda donosi mnoge neugodnosti u svakodnevnoj uporabi. Na primjer, kamenac se lako stvara tijekom iskuhavanja, a više se sapuna troši za pranje rublja.

(5) Promatranjem golim okom ne može se razlikovati meka i tvrda voda. Obično je potrebno kemijsko ispitivanje.

2. Definicija tvrdoće vode i iona koji stvaraju tvrdoću

(1) Tvrdoća mjeri sposobnost vode da taloži sapun. Sapun se sastoji od natrijevog ili kalijevog stearata. Kada se susretne s ionima kalcija i magnezija, nastaju netopljivi kalcijev stearat i magnezijev stearat, što sapun čini neučinkovitim.

(2) Osim iona kalcija i magnezija, ioni željeza, mangana, cinka, bakra i drugih metala također mogu taložiti sapun. Kemijski,ioni tvrdoćedefiniraju se kao mineralni kationi koji uzrokuju taloženje sapuna, uključujući kalcij, magnezij, željezo, mangan, cink i bakar. Tvrdoća stoga označava ukupnu koncentraciju tih iona.

(3) U prirodnoj vodi i vodi iz slavine ioni kalcija i magnezija čine više od 97 % svih iona tvrdoće. Ukupna tvrdoća je zbroj tvrdoće kalcija (oko 85 %) i tvrdoće magnezija (oko 15 %).

(4) Tvrdoća se obično izražava u kalcijevom karbonatu (CaCO₃) ppm, a ne u sulfatima, nitratima ili kloridima. Tradicionalna kvantitativna kemijska analiza koristi taloženje karbonata za hvatanje svih iona tvrdoće, a kalcij čini veliku većinu ukupne tvrdoće.

(5) Testiranje temeljeno na CaCO₃ može dovesti do manjih eksperimentalnih pogrešaka. Precizniji rezultati mogu se dobiti kalciniranjem kalcijevog karbonata u kalcijev oksid. Njemačka ljestvica tvrdoće (stupanj dH) za mjerenje koristi ekvivalente kalcijevog oksida.

3. Klasifikacijska ljestvica tvrdoće

Klasifikacija u nastavku dolazi izEnciklopedija uzgoja vodenih biljaka (1. svezak), stranica 183, napisao g. Ke:

Vrlo meka voda: 0‑4 stupnja dH (0‑89 ppm CaCO₃)

Meka voda: 5‑8 stupnjeva dH (90‑159 ppm CaCO₃)

Umjereno tvrda voda: 9-12 stupnjeva dH (160-229 ppm CaCO₃)

Prilično tvrda voda: 13-18 stupnjeva dH (230-339 ppm CaCO₃)

Tvrda voda: 19‑30 stupnjeva dH (340‑534 ppm CaCO₃)

Very‑hard water: Above 30 °dH (>535 ppm CaCO₃)

4. Utjecaj tvrdoće vode na vodene biljke

(1) Normalne razine tvrdoće vode iz slavine ne predstavljaju opasnost za zdravlje ljudi. Tajvanski standard za vodu iz slavine postavlja gornju granicu tvrdoće od 500 ppm, a većina lokalnih zaliha vode iz slavine ostaje znatno ispod tog praga.

(2) Iako ne postoji posebna istraživačka literatura koja pokriva učinke tvrdoće na akvarije s biljkama, kalcij i magnezij su bitni makronutrijenti, dok željezo, mangan, cink i bakar služe kao vitalni elementi u tragovima. Odgovarajuća tvrdoća vode osigurava vrijedne hranjive tvari za rast vodenih biljaka.

(3) Problemi nastaju kada omjeri metala i iona postanu neuravnoteženi, osobito s pretjerano visokim koncentracijama kalcija, što može negativno utjecati na razvoj biljaka.

(4) Antagonizam hranjivih tvari događa se kada su omjeri minerala izvan ravnoteže. Kalcij sprečava biljke da upijaju vodu, ali povećava apsorpciju hranjivih tvari, stvarajući suprotan učinak od kalija. Neodgovarajući omjer kalcija i kalija stvara konkurentski antagonizam, gdje biljke mogu apsorbirati samo jednu od ova dva hranjiva, što dovodi do ozbiljnih nedostataka u rastu.

(5) Može se zaključiti da su utjecaji povezani s tvrdoćom na vodene biljke uglavnom uzrokovani antagonizmom hranjivih tvari, ponajviše između kalcija i kalija. Uzgajivači bi trebali odabrati akvarijsku vodu s dobro uravnoteženom tvrdoćom; i ekstremno visoka i ekstremno niska tvrdoća nisu prikladne.

5. Učinci KH i GH na vodene biljke

(1) Praktičan primjer koji pokazuje razliku između KH i GH: - Disocijacija kalcij-bikarbonata:

\\(\\ce{Ca(HCO3)2 → Ca^{2+} + 2HCO3-}\\) \\(\\ce{Ca^{2+}}\\) doprinosi GH; \\(\\ce{HCO3-}\\) doprinosi KH.

- Disocijacija natrijevog bikarbonata:

\\(\\ce{NaHCO3 → Na+ + HCO3-}\\) \\(\\ce{Na+}\\) ne utječe na GH, dok se \\(\\ce{HCO3-}\\) još uvijek računa u KH.

(2) KH measures bicarbonate‑ion (\(\ce{HCO3-}\)) concentration. It stabilises aquarium pH and provides a backup inorganic‑carbon source for photosynthesis when CO₂ runs low. Aquatic‑plants can survive at KH = 0 (CO₂ injection is required to prevent dangerous pH‑drops) and also at KH >25 stupnjeva KH (potrebno je praćenje porasta pH). Preporučeni raspon KH za većinu akvarija s biljkama je4-10 stupnjeva KH, za stabilan pH i dovoljnu rezervu ugljika.

(3) GH mjeri ukupnu koncentraciju kationa koji stvaraju tvrdoću (\\(\\ce{Ca^{2+}}\\), \\(\\ce{Mg^{{2+}}\\), \\(\\ce{Mn^{2+}}\\) i tako dalje). Vodene biljke ne mogu preživjeti na GH = 0 ili u okolišima s iznimno tvrdom vodom, tako da GH predstavlja temeljni uvjet za rast. Optimalni raspon GH nalazi se između meke vode (5-8 stupnjeva dH) i umjereno tvrde vode (9-12 stupnjeva dH).