Како разликовати меку воду од тврде воде

1. Пресуда меке и тврде воде

(1) Изрази „меко“ и „тврдо“ не односе се на физичку текстуру. Они описују количину растворених минералних материја у води. Тврда вода се даље дели на привремену тврду воду и трајну тврду воду према томе да ли ће се након загревања формирати минерални преципитати.

(2) Привремена тврда вода садржи бикарбонате, као што су калцијум бикарбонат, магнезијум бикарбонат и манган бикарбонат. Његови метални јони могу да се таложе када се загреју, отуда и име.

(3) Трајна тврда вода садржи сулфате, хлориде и нитрате, као што су манган сулфат, магнезијум нитрат и калцијум хлорид. Његови метални јони се неће таложити при загревању.

(4) Тврда вода доноси многе непријатности у свакодневној употреби. На пример, каменац се лако ствара током кључања, а више сапуна се троши за прање веша.

(5) Мека вода и тврда вода се не могу разликовати посматрањем голим оком. Обично је потребно хемијско испитивање.

2. Дефиниција тврдоће воде и јона који формирају тврдоћу

(1) Тврдоћа мери способност воде да исталожи сапун. Сапун се састоји од натријум или калијум стеарата. Када се сусреће са јонима калцијума и магнезијума, настају нерастворљиви калцијум стеарат и магнезијум стеарат, што чини сапун неефикасним.

(2) Осим јона калцијума и магнезијума, јони гвожђа, мангана, цинка, бакра и других метала такође могу исталожити сапун. хемијски,јони тврдоћесу дефинисани као минерални катјони који изазивају таложење сапуна, укључујући калцијум, магнезијум, гвожђе, манган, цинк и бакар. Тврдоћа стога указује на укупну концентрацију ових јона.

(3) У природној води и води из чесме, јони калцијума и магнезијума чине више од 97% свих јона тврдоће. Укупна тврдоћа је збир тврдоће калцијума (око 85 %) и тврдоће магнезијума (око 15 %).

(4) Тврдоћа се обично изражава у ппм калцијум-карбоната (ЦаЦО₃) уместо у сулфатима, нитратима или хлоридима. Традиционална квантитативна хемијска анализа користи карбонатну преципитацију да би ухватила све јоне тврдоће, а калцијум чини огромну већину укупне тврдоће.

(5) Тестирање засновано на ЦаЦО₃ може донети мање експерименталне грешке. Прецизнији резултати се могу добити калцинацијом калцијум-карбоната у калцијум-оксид. Немачка скала тврдоће (степен дХ) за мерење користи еквиваленте калцијум-оксида.

3. Скала за класификацију тврдоће

Класификација у наставку потиче одЕнциклопедија узгоја водених биљака (1. том), страна 183, написао г. Ке:

Веома мека вода: 0‑4 степена дХ (0‑89 ппм ЦаЦО₃)

Мека вода: 5‑8 степени дХ (90‑159 ппм ЦаЦО₃)

Умерено тврда вода: 9‑12 степени дХ (160‑229 ппм ЦаЦО₃)

Прилично тврда вода: 13‑18 степени дХ (230‑339 ппм ЦаЦО₃)

Тврда вода: 19‑30 степени дХ (340‑534 ппм ЦаЦО₃)

Very‑hard water: Above 30 °dH (>535 ппм ЦаЦО₃)

4. Утицај тврдоће воде на водене биљке

(1) Нормални нивои тврдоће воде из славине не представљају опасност по здравље људи. Тајвански стандард за воду из чесме поставља горњу границу тврдоће од 500 ппм, а већина локалних залиха воде из чесме остаје знатно испод овог прага.

(2) Иако не постоји посвећена истраживачка литература која би покривала утицај тврдоће на акваријуме са засадима, калцијум и магнезијум су есенцијални макронутријенти, док гвожђе, манган, цинк и бакар служе као витални елементи у траговима. Одговарајућа тврдоћа воде обезбеђује вредну исхрану за раст водених биљака.

(3) Проблеми настају када однос метал-јон постане неуравнотежен, посебно са претерано високим концентрацијама калцијума, што може негативно утицати на развој биљака.

(4) Антагонизам хранљивих материја настаје када су пропорције минерала неуравнотежене. Калцијум омета узимање воде од стране биљака, али повећава апсорпцију хранљивих материја, производећи супротан ефекат од калијума. Неправилан однос калцијума и калијума ствара компетитивни антагонизам, где биљке могу да апсорбују само један од ова два хранљива састојка, што доводи до озбиљних дефеката у расту.

(5) Може се закључити да су утицаји везани за тврдоћу на водене биљке углавном вођени антагонизмом хранљивих материја, пре свега између калцијума и калијума. Узгајивачи треба да бирају акваријумску воду добро избалансиране тврдоће; и екстремно висока и екстремно ниска тврдоћа су неприкладне.

5. Ефекти КХ и ГХ на водене биљке

(1) Практични пример који показује разлику између КХ и ГХ: - дисоцијација калцијум-бикарбоната:

\\(\\це{Ца(ХЦО3)2 → Ца^{2+} + 2ХЦО3-}\\) \\(\\це{Ца^{2+}}\\) доприноси ГХ; \\(\\це{ХЦО3-}\\) доприноси КХ.

- Дисоцијација натријум-бикарбоната:

\\(\\це{НаХЦО3 → На+ + ХЦО3-}\\) \\(\\це{На+}\\) не утиче на ГХ, док се \\(\\це{ХЦО3-}\\) и даље рачуна у КХ.

(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 степени КХ (потребно је праћење пораста пХ). Препоручени опсег КХ за већину засађених акваријума је4‑10 степени КХ, за стабилан пХ и довољно резервног угљеника.

(3) ГХ мери укупну концентрацију катјона који формирају тврдоћу (\\(\\це{Ца^{2+}}\\), \\(\\це{Мг^{2+}}\\), \\(\\це{Мн^{2+}}\\) и тако даље). Водене биљке не могу да преживе у ГХ = 0 или у окружењу са изузетно тврдом водом, тако да ГХ представља основно стање раста. Оптимални опсег ГХ је између меке воде (5-8 степени дХ) и умерено тврде воде (9-12 степени дХ).