Jak díky koloběhu vody v přírodě vzniká tvrdá voda

Většina zeměkoule je tvořena vodou v podobě oceánů, moří, řek a ledovců. Jen zhruba 1/4 povrchu zbývá na pevninu. Jako celý svět je i voda na Zemi v neustálém pohybu. Z vodních ploch se díky Slunci odpařuje do ovzduší, kde kondenzuje v mraky ze kterých padají srážky opět na zem. Voda stéká po úpatích hor a kopců a vsakuje se, protéká podložím až do podzemních řek či jezer odkud pak vyvěrá přímo na povrch.  A tak se to neustále opakuje. Tomuto ději se říká velký koloběh vody. Pokud mluvíme  o oběhu, který se odehrává pouze nad hladinou moří, jedná se o malý koloběh vody.

  • Koloběh vody na zemi = hydrologický cyklus

Hydrologický cyklus

Jak se stane voda tvrdou

Voda se stane tvrdou díky své dlouhé cestě, kterou projde, než dorazí ke spotřebiteli. Zejména voda, která naprší či nasněží ve vyšších polohách se pozvolna vsakuje do povrchu, který je propustný. Dále pak stéká do dalších vrstev až se dostane do podzemních řečišť a jezer odkud nemá již kam odtékat. Protože tvrdá voda je voda s vysokým obsahem minerálů, zásadní je skrz jaké podloží po své cestě protéká. Podle toho kolik sebou při rozpouštění hornin strhne minerálů v nich obsažených, pak získáva určitou tvrdost.

Obvyklé prvky obsažené ve vodě

  • hydrogenuhličitan vápenatý Ca(HCO3)2
  • hydrogenuhličitan hořečnatý Mg(HCO3)2
  • síran vápenatý CaSO4
  • síran hořečnatý MgSO4

V přiměřených koncentracích jsou tyto minerály zdraví neškodné. Problémem je však, že se při jejich vysokému obsahu ve vodě vytváří známý "prevít" - vodní kámen. Vodní kámen nalezneme na topných spirálách praček a bojlerů, v rychlovarných konvicích a hrncích. Často je také k vidění kolem vodovodních baterií. Vodní kámen snižuje účinnost spotřebičů a zanáší potrubí.

Jak se zbavit tvrdé vody

Jsou různé metody změkčení vody. My už víme, že problém je ve vysokém obsahu minerálů, které se pak zejména při vyšších teplotách shlukují a vytváří povlak - vodní kámen. Je tedy potřeba se těchto minerálů zbavit. Mimo jiné existují zařízení na elektrickém, magnetickém či elektromagnetickém principu. O těchto principech se vedou rozsáhlé diskuse mezi odborníky i laiky. Tato zařízení minerály ve vodě neodstraní, maximálně přeskupí a účinnost nebývá nejlepší. Názory si ale udělejte sami:

Dále se používá tzv. reverzní osmóza, která funguje na principu "osmotické membrány". Voda je do ní vháněna a pod tlakem (často velkým tlakem) je skrz ni protlačována. Membrána je vytvořena tak, aby skrz ni voda protekla, ale minerály už ne. Výsledkem je  voda bez obsahu minerálů podobná destilované, která je pro pití samozřejmě naprosto nevhodná a nesplňuje normu pro pitnou vodu ČSN 75 7111. Reverzní osmóza nachází široké uplatnění v průmyslové oblasti. Zajímavý článek o reverzní osmóze s odkazy na SZÚ najdete zde.

Jak tedy změkčovat

Nejčastější metodou změkčení pitné vody v domácnosti i v průmyslu je metoda iontové výměny. Při tomto procesu voda prochází nádobou s ionexovou náplní, která má tu schopnost, že z vody vyjme ionty vápníku a hořčíku, které způsobují tvrdost. Na jejich místo přijdou ionty sodíku. Změkčovače vody jsou k dostání zde: http://www.zmekceni-vody.cz/3-zmekceni-tvrde-vody

Na obrázku - iontová výměna

Princip iontové výměny