Ce este apa dură? Calciu, magneziu, unități și valoarea ta
Apa dură este apa care conține o concentrație relativ mare de calciu și magneziu dizolvate, raportată aproape întotdeauna ca o cantitate echivalentă de carbonat de calciu (CaCO3). Termenul descrie o proprietate chimică, nu ceva ce poți vedea: nu poți spune uitându-te la un pahar cu apă dacă aceasta este considerată dură, deși depunerile de calcar de pe rezistența unui fierbător sau săpunul care nu face spumă ușor sunt semne frecvente care apar ulterior. Calcarul este depunerea cretoasă, adesea albă sau gri, care se formează când o parte din calciul dizolvat precipită din soluție, de obicei în locurile unde apa este încălzită sau lăsată să se evapore.
- Duritatea măsoară în mod specific calciul și magneziul dizolvate, nu toate substanțele dizolvate în apă; măsura mai cuprinzătoare are propriul nume, solide totale dizolvate (TDS), și propriul articol.
- Companiile de utilități și laboratoarele raportează duritatea în mai multe unități, în funcție de țară, inclusiv mg/L ca CaCO3, grains per gallon și grade germane, franceze sau engleze, toate descriind aceeași concentrație minerală de bază.
- Duritatea are două forme chimice, temporară și permanentă, iar numai una dintre ele dispare când fierbi apa.
- Un raport privind calitatea apei de la propriul furnizor este cea mai sigură modalitate de a afla valoarea reală pentru locuința ta, deoarece duritatea variază de la o regiune la alta și, uneori, de la o stradă la alta în același oraș.
Ce efect au, de fapt, calciul și magneziul dizolvate
Când geologii și companiile de utilități vorbesc despre duritate, se referă la concentrația combinată de ioni de calciu și magneziu dizolvați în apă, exprimată ca greutate echivalentă de carbonat de calciu care ar conține aceeași cantitate din cele două metale (sursa: USGS Water Resources — Explicația durității apei). Și o cantitate mică din alte metale dizolvate poate contribui, însă măsurarea se bazează pe calciu și magneziu.
Este util să facem distincția între duritate și conceptul mai larg de solide totale dizolvate. TDS însumează tot ce este dizolvat în apă, de la sodiu și clorură până la sulfat și orice minerale în urme care ar putea fi prezente, și are propriile măsurători și recomandări, prezentate în articolul separat despre ce măsoară, de fapt, TDS. Duritatea este o parte mai restrânsă și precisă din acest total: două minerale anume, măsurate pe o scară proprie, pentru că ele sunt responsabile de formarea calcarului și de felul în care apa se simte pe piele și păr.
De unde provine apa dură
Conținutul de minerale își are originea în pământ, cu mult înainte ca apa să ajungă la robinet. Pe măsură ce cade, ploaia absoarbe o cantitate mică de dioxid de carbon, ceea ce o face ușor acidă. Când această apă ușor acidă se infiltrează prin roci de bază precum calcarul, creta sau ghipsul, dizolvă carbonații și sulfații de calciu și magneziu din rocă și îi transportă în apa subterană (sursa: Wikipedia — Apa dură). Regiunile cu acest tip de structură geologică ajung să aibă surse de apă bogate în mod natural în minerale.
Bazinele hidrografice formate pe roci mai dure și mai impermeabile, precum granitul, se comportă diferit: există mult mai puțin calciu sau magneziu care să se dizolve, așa că apa care se acumulează acolo rămâne moale în mod natural. Această diferență geologică explică de ce duritatea poate varia semnificativ între două orașe aflate la o distanță scurtă cu mașina și de ce o valoare medie națională îți spune foarte puține despre sursa ta de apă.
Cum se măsoară duritatea apei: unități și conversii
O singură valoare a durității poate fi exprimată în mai multe unități, în funcție de proveniența raportului. mg/L ca CaCO3 este unitatea de referință folosită cel mai des la nivel internațional și are aceeași valoare numerică precum părțile per milion (ppm). Rapoartele companiilor de utilități din SUA folosesc adesea grains per gallon (gpg). Documentele mai vechi sau europene pot indica grade germane (°dH), franceze (°fH) sau engleze/Clark (°e). Toate sunt doar moduri diferite de a exprima aceeași concentrație de bază de calciu și magneziu, așa că transformarea schimbă numărul de pe pagină, nu apa în sine.
Tabel de conversie a unităților de duritate
| Unitate | Echivalentul a 1 mmol/L Ca+Mg | Unde o întâlnești de obicei |
|---|---|---|
| mg/L ca CaCO3 (ppm) | 100,1 | Unitate internațională de referință; majoritatea rapoartelor de laborator și ale companiilor de utilități |
| Grains per gallon (gpg) | 5,847 | Documentația din SUA despre dedurizatoarele de apă și companiile de utilități |
| Grade germane (°dH) | 5,608 | Germania, Austria, Elveția și unele manuale de aparate electrocasnice |
| Grade franceze (°fH) | 10,01 | Franța și unele rapoarte din alte țări europene continentale |
| Grade engleze / Clark (°e) | 7,022 | Referințe mai vechi din Regatul Unit |
(Valorile de conversie sunt preluate din sursa: Wikipedia — Apa dură.) Dacă raportul indică deja unitatea, de obicei nu este nevoie să convertești nimic: categoriile de mai jos folosesc mg/L ca CaCO3, așa că merită să convertești la această unitate dacă valoarea ta este exprimată în gpg sau grade.
Duritatea temporară și cea permanentă nu sunt aceeași problemă
Duritatea totală dintr-un raport este o singură valoare, dar, de fapt, este alcătuită din două contribuții diferite din punct de vedere chimic, iar distincția contează pentru ceea ce poți face în privința fiecăreia. Duritatea temporară (carbonatică) provine din bicarbonații de calciu și magneziu dizolvați. Încălzirea apei elimină dioxidul de carbon dizolvat și face ca carbonatul de calciu să precipite din soluție, motivul exact pentru care depunerile vizibile de calcar se acumulează de obicei mai întâi în fierbătoare, cazane și conducte de apă caldă; atât fierberea apei, cât și dedurizarea cu var reduc acest tip de duritate (sursa: Wikipedia — Apa dură).
Duritatea permanentă (necarbonatică) este cauzată în principal de sulfații și clorurile de calciu și magneziu. Acestea rămân complet dizolvate chiar și atunci când apa este încălzită, așa că fierberea nu le reduce. Pentru a trata duritatea permanentă, trebuie eliminați ionii de calciu și magneziu, lucru pentru care este conceput un dedurizator de apă cu schimb ionic. În practică, majoritatea apei de la robinet conține o parte din ambele tipuri, motiv pentru care „doar fierbe apa” rezolvă doar o parte din problema depunerilor, nu întreaga problemă.
Cât de dură trebuie să fie apa ca să fie considerată „dură”? Categoriile de clasificare
După ce ai valoarea proprie în mg/L ca CaCO3, clasificarea folosită în mod obișnuit împarte apa în patru categorii: apa moale are 0–60, apa moderat dură are 61–120, apa dură are 121–180, iar apa foarte dură are o valoare de peste 180 (sursa: USGS Water Resources — Explicația durității apei). Alte organizații publică propriile versiuni ale acestei scări, cu praguri ușor diferite, așa că tratează categoriile de mai sus ca valori de referință, nu ca singurul răspuns corect.
Merită să fim preciși în privința statutului durității în reglementările din SUA, deoarece formulările de pe paginile produselor și forumuri exagerează adesea. Standardele secundare ale EPA sunt recomandări estetice care nu se aplică prin măsuri obligatorii, nu limite bazate pe riscuri pentru sănătate, iar duritatea în sine nu apare în acel tabel ca o caracteristică reglementată separat. Este menționată doar indirect, ca efect sesizabil atunci când solidele totale dizolvate depășesc valoarea recomandată secundară de 500 mg/L (sursa: EPA — Standarde secundare pentru apa potabilă). Cu alte cuvinte, recomandările federale tratează duritatea ca pe o caracteristică deranjantă care afectează gustul, aparatele electrocasnice și instalațiile sanitare, nu ca pe un contaminant cu o limită obligatorie pentru sănătate. Dacă această încadrare drept inconvenient minimalizează sau exagerează dezavantajele practice pentru o gospodărie este o altă întrebare, la care răspunde mai detaliat analiza noastră despre cât de nocivă este, de fapt, apa dură.
Cum afli valoarea pentru apa ta
Cea mai sigură valoare este cea publicată de propriul furnizor. În SUA, fiecare sistem comunitar de alimentare cu apă publică anual un raport privind calitatea apei, denumit adesea Consumer Confidence Report, iar duritatea este de obicei menționată acolo alături de calciu, magneziu și TDS. În afara SUA, raportul echivalent al furnizorului local sau un apel către serviciul său de relații cu clienții reprezintă primul pas, iar informațiile vor reflecta situația din cartierul tău, nu o medie națională.
Dacă nu este disponibil niciun raport sau dacă vrei să verifici direct instalațiile sanitare din locuința ta, alternativa obișnuită este o bandă de testare pentru uz casnic sau un aparat portabil de măsurare. Ambele variante îți vor oferi o valoare orientativă fără să fie nevoie de un laborator, deși metoda și marca pe care le alegi țin de o decizie separată de înțelegerea semnificației valorii.
Ce rol au filtrele pentru duș și robinet — și unde nu își au locul
Merită să clarificăm ce modifică, de fapt, un filtru cu carbon sau KDF, deoarece denumirile unora dintre aceste produse pot sugera mai mult decât susține fișa tehnică. Pagina produsului Cap de Duș Filtrant Hydrion | Purificator de Apă Dură în 20 de Etape pentru Păr și Piele descrie un cartuș cu 20 de etape, realizat pe bază de medii KDF-55 și sulfit de calciu, cu filet BSP de 1/2" și o durată de utilizare de aproximativ trei luni per cartuș, și precizează că filtrează clorul și metalele grele. Pagina nu susține că acest cartuș dedurizează apa sau reduce cantitatea de calciu și magneziu dizolvate.
Merită să ții cont de această distincție indiferent de filtrul pe care îl analizezi: mediile cu carbon și KDF sunt concepute pentru a trata clorul, gustul, mirosul și particulele, iar acesta este un lucru cu adevărat util pentru un duș sau un robinet de bucătărie. Dacă problema pe care încerci să o rezolvi este calcarul în sine, nu gustul de clor sau particulele metalice, categoria de produse relevantă este cea a dedurizatoarelor sau condiționatoarelor de apă, care funcționează prin schimb ionic, nu prin filtrare cu carbon; este o achiziție diferită, pentru un scop diferit, menționată aici în mod neutru, nu ca recomandare de cumpărare. Pentru tratarea apei la intrarea în locuință, astfel încât să acopere întreaga casă și nu doar un singur duș sau robinet, ghidul de filtrare pentru întreaga locuință explică modul de funcționare al acestei categorii.
Cu valoarea proprie la îndemână și unitatea convertită corect, poți citi cu încredere orice raport privind calitatea apei: poți afla dacă te confrunți în principal cu tipul temporar, de care se plânge fierbătorul, sau cu tipul permanent, care poate fi tratat doar de un dedurizator, și ce categorie de produse este concepută cu adevărat să ajute în fiecare caz. Dacă depunerile vizibile de pe robinete și plăci sunt deja problema urgentă, îndepărtarea petelor de apă dură fără a deteriora finisajul de dedesubt este tratată separat.