Twardość wody i całkowita zawartość soli

Ważnym aspektem jakości wody jest ogólna zawartość soli i twrdość. Wskaźniki te, choć nie są toksykologiczne, mają bardzo duży wpływ na właściwości organoleptyczne wody pitnej, a w przypadku wysokiej twardości, na przydatność wody do użytku domowego. 

Całkowita zawartość soli 

Zawartość soli w wodzie określa się na dwa sposoby: 

  • konduktometria (Miernik TDS) - pomiar przewodności roztworu; 
  • grawimetria-określenie masy suchej pozostałości po odparowaniu. 

Konduktometria pozwala określić ilość rozpuszczonych w wodzie substancji jonogennych (tych, które dają naładowane cząstki — jony) lub soli. 

Grawimetria pokazuje, ile substancji rozpuszcza się w wodzie – zarówno naładowanych, jak i tych, które po rozpuszczeniu na jony nie rozpadają się. Odparowana sucha pozostałość obejmuje sole nieorganiczne (głównie wapń, magnez, potas, sód, wodorowęglany, chlorki i siarczany) oraz niewielkie ilości substancji organicznych, które rozpuszczają się w wodzie — czyli całkowita zawartość soli. 

Sucha pozostałość daje wyobrażenie o stopniu mineralizacji wody. Woda z resztą suchą powyżej 1000 mg/l nazywana jest zmineralizowaną (np. morska, mineralna), a do 1000 mg/l – słodką (np. rzeka, deszcz, woda lodowcowa). W tym przypadku słabo zmineralizowana nazywa się wodą zawierającą 50-100 mg / l, zadowalająco zmineralizowaną-100 -300 mg / l, optymalnie zmineralizowaną-300-500 mg / l i zmineralizowaną 500 -1000 mg/l. 

Nazwy soli składają się z nazw anionów (pierwiastków kwasotwórczych) i nazw kationów. Nazwy soli są zwykle związane z nazwami odpowiednich kwasów. 

Obecność i stężenie soli w wodzie wynika z ich zawartości w źródłach, ściekach, miejskim odpływie burzowym lub zrzucie, a także w ściekach przemysłowych. Sól stosowana w niektórych krajach do zwalczania oblodzenia dróg może również wpływać na ogólną zawartość soli w wodzie. 

Wysokie stężenia soli w wodzie powodują nieprzyjemne odczucia u konsumentów. Na przykład woda o wysokiej zawartości miedzi charakteryzuje się nieprzyjemnym posmakiem, a wysokie stężenie żelaza spowoduje żółtawo-brązowy kolor wody. Jednak słabo zmineralizowana woda również nie zawsze smakuje dobrze. 

Twardość wody 

Twardość to zawartość w wodzie soli wapnia (Ca2+)i w mniejszym stopniu magnezu (Mg2+) i żelaza (Fe2+) , które mogą się wytrącać. Kationy jednowartościowe (sód Na+, potas K+) nie mają takiej właściwości. 

Wyróżnia się następujące rodzaje twardości: 

  • Twardość węglanowa wynika z obecności w wodzie wodorowęglanów i węglanów (przy pH>8,3) wapnia i magnezu. Taka twardość nazywa się tymczasową, ponieważ jest prawie całkowicie eliminowana przez gotowanie wody. Po podgrzaniu wody wodorowęglany rozkładają się z wytrąceniem węglanu wapnia (CaCo3) lub węglanu magnezu (MgCo3), dwutlenku węgla CO2 i wody. 
  • Twardość nie węglanowa jest spowodowana obecnością soli wapnia i magnezu, silnych kwasów (siarczanów, azotanów, chlorków) i nie jest eliminowana podczas gotowania, dlatego jest również nazywana stałą twardością.
  • Całkowita twardość jest sumą twardości węglanowej i nie węglanowej i jest określana przez całkowite stężenie jonów wapnia, magnezu i żelaza. Zawartość żelaza przy obliczaniu twardości jest z reguły zaniedbywana.