De meesten van jullie hebben misschien gehoord van de termen "hard water" en "zacht water" maar weet je wat ze betekenen? Is het ene type water op de een of andere manier beter dan het andere? Wat voor water heb je? U kunt verschillende vragen over hen hebben. Dit artikel gaat in op de definities van deze termen en hoe ze zich verhouden tot water in het dagelijks leven.
Hard water is een term die water aanduidt dat een aanzienlijke hoeveelheid concentratiemineralen zoals calcium en magnesium bevat. Naast calcium en magnesium dragen ook een verscheidenheid aan opgeloste polyvalente metaalionen zoals ijzeraluminium, zink en strontium bij. Omdat water doordringt in afzettingen van kalkhoudend, gips of krijt die voornamelijk bestaan uit carbonaten van magnesium of calcium, bicarbonaten en sulfaten, wordt hard water gevormd. Over het algemeen is hard water niet schadelijk voor de gezondheid. In feite kan het enkele voordelen opleveren omdat het rijk is aan mineralen en de oplosbaarheid van potentieel giftige metaalionen zoals lood en koper vermindert. Als het echter gaat om industriële omgevingen, is hard water zeer ongewenst en levert het verschillende grote problemen op. Er zijn enkele industriële toepassingen waarbij hard water kan leiden tot inefficiënties of schade aan containers en leidingen. In dergelijke gevallen worden wateronthardingsmethoden gebruikt. Wanneer water wordt onthard, worden metaalkationen ingeruild voor natriumionen.
Het tegenovergestelde van hard water is zacht water, dat kan worden gedefinieerd als oppervlaktewater dat relatief lage ionenconcentraties bevat, en met name laag is in calcium- en magnesiumionen. Volgens de WHO is water dat calciumcarbonaat bevat bij concentraties van minder dan 60 mg/l zacht water. Zoals het artikel van BYJU laat zien, komt zacht water van nature voor waar ruwe, ondoordringbare en calciumarme rotsen verantwoordelijk zijn voor de vorming van de afvloeiing en het drainagebekken van rivieren. De term 'zacht water' wordt ook vaak gebruikt om water te beschrijven dat ontstaat door een wateronthardingsproces, ondanks het feit dat het praktischer is om deze watermonsters als onthard water te noemen. In deze gevallen kan het water ook hoge natrium- en bicarbonaationenniveaus bevatten.
De hardheid van een bepaald watermonster wordt meestal bepaald door de concentratie van de multivalente kationen die in het water aanwezig zijn. Een hoge concentratie van multivalente kationen (d.w.z. lading groter dan 1+) leidt tot hardheid in het water. Calcium en magnesium (Ca2+ en Mg2+) zijn de meest voorkomende bronnen. Dergelijke ionen kunnen via de uitspoeling van mineralen in een reservoir van water in een watervoerende laag terechtkomen. Veel voorkomende mineralen die calcium bevatten zijn gips en calciet. Dolomiet (een ander mineraal dat ook calcium bevat), is een veel voorkomend magnesiummineraal. Regenwater en gezuiverd water worden beschouwd als monsters van zacht water omdat er slechts een paar ionen in zijn opgelost. Water verzamelt deze mineralen meestal uit de grond terwijl het stroomt. Regenwater en gedestilleerd water zijn zacht.
Hard water kan worden onderverdeeld in twee soorten, waaronder tijdelijk hard water en permanent hard water. De eerste verwijst naar een soort hard water dat bicarbonaten en carbonaten van calcium en magnesium bevat. De aanwezigheid van kationen van het metaal is verantwoordelijk voor de hardheid van het watermonster. Het kan ook alkalische hardheid worden genoemd. In tegenstelling tot het type hardheid dat bekend staat als permanente hardheid, dat meestal wordt veroorzaakt door sulfaat- en chlorideverbindingen, kan dit type "tijdelijke" hardheid van water worden verminderd door het water te koken of door kalk (ook bekend als calciumhydroxide) toe te voegen via het kalkonthardingsproces. Het koken van het water vergemakkelijkt de carbonaatvorming uit bicarbonaat en precipitateert calciumcarbonaat uit de oplossing. Ten slotte, wanneer het tijdelijk harde water na het koken wordt afgekoeld, blijft er zacht water achter. Het verwijderen van tijdelijke hardheid van water is dus goedkoop of minder duur.
Permanente hardheid van water wordt meestal veroorzaakt door de aanwezigheid in het water van bepaalde zouten zoals calciumchloride of calciumsulfaat, en/of magnesiumchloride of magnesiumsulfaat, dat normaal gesproken moeilijk te extraheren is door te koken. Opgemerkt kan worden dat dit de zouten zijn die niet neerslaan als de temperatuur stijgt en niet kunnen worden geëxtraheerd door simpelweg het water te koken. Dit type hardheid kan worden verzacht door water met soda te behandelen. Methoden die worden gebruikt bij het verwijderen van permanente hardheid van water zijn duur. Het gebruik van een waterontharder of een ionenuitwisselingskolom zijn geweldige manieren om de ionen te extraheren die permanente waterhardheid veroorzaken en zacht water als product te verkrijgen.
