Tvrdoća vode

UVOD
Voda je jedna od najrasprostranjenijih jedinjenja na Zemlji. To je jedina supstanca na Zemlji koja se pod uobičajenim uslovima može naći u sva tri agregatna stanja, što je veoma važno za razvoj i održavanje života. U ovom radu biće objašnjena uloga vode u prirodi, pokazatelji svojstva vode i osnovne karakteristike vode. Posebno će biti analizirana tvrdoća vode, ukupna tvrdoća vode i procesi omekšavanja vode. Pored teorijskog objašnjenja naćiće se i par slika, u svrci dodatnog objašnjenja teorijskog dela.

Uloga vode u prirodi
U početku postojanja zemlje, kada je temperatura na njenoj površini dostizavala nekoliko hiljada stepeni, od vodonika i kiseonika počela se stvarati voda. Dalja istorija zemljine kore je
tesno vezana sa vodom. Minerali, postal iz tečne rastopljene mase delimično su je uključili u svoj hemijski sastav. Pri daljem hladjenju zemljine kore voda, koja je ostala nevezana, prešla
je u tečno stanje i pokrila oko ¾ zemljine površine.  U ciklusu kruženja vode u prirodi učestvuju: atmosferska voda, koja spade u najčistiju prirodnu vodu. Pored rastvorenog vazduha i ugljen-dioksida voda sadrži i rastvorene organske i neorganske materije čiji sadržaj zavisi od zagađenosti atmosfere i obično ne prelazi 50 Mg/l. Podzemna voda se skuplja nepropustljivih slojeva. Površinska voda, pored primesa koje je adržala kao podzemna, dalje se zagađuje rastvorenim materijama. Sadržaj rastvorenih rečnih i jezerskih voda kreće se od 50 do preko 1000 mg/l. Atmosferska voda (kišnica) uvek sadrži rastvoren CO2 i pri prolazu kroz krečnjake stene CaCO3, rastvara izvesnu količinu Ca-karbonata gradeći rastvoreni Ca(HCO3)2 i stvarajući na taj način karstne fenomene: pećine, šupljine, reke ponornice i drugo. Zadržavajući se u pukotinama krečnjačkih stena rastvoreni CO2 i bikarbonati ostaju u vodi. Kada ovakva voda izbija na površinu svodova pećina dolazi do raspadanja Ca-bikarbonata uz izdvajanje CO2 i vode; formira se CaCO3 u vidu stalaktita i stalagnita. Prirodne vode kako rečne tako i izvorske sadrže uvek manju ili veću količinu rastvorenih kalcijumovih soli Ca(HCO3)2 i CaSO4, a delimično Mg(HCO3)2 i MgSO4. Od prisustva ovih soli u vodi potiče tvrdoća vode.

Pokazatelji svojstva vode
Suvi ostatak
Suvi ostatak dobija se odparavanjem odmerene zapremine proceđene vode i sušenjem ostatka od 110 ◦C, do stalne mase. Suvi ostatak, obrazuju rastvorene koloidne i molekularnodispergovane primese, bez rastvorenih gasova i izražava se u mg/l. Masa žarenog suvog ostatka nešto je manja, pošto pri žarenju dolazi do sagorevanja primesa organskog porekla, kao i do razlaganja karbonata i udaljavanja za ostale vezane vode. Da bi se dobile merljive količine suvog ostatka treba nekad upariti i do 10l kondenzata.

Temperatura
Temperatura vode je jedan od najlakše merenih parametara koji karakteriše kvalitet vode. Merenje temperature vode vrši se termometrijski i termistorom i izražava u ◦C. 3.3. Koncentracija vodonikovih jona – pH vode U prirodnim vodama, pH vrednost je u prvom redu funkcija karbonatnog sistema koji je sačinjen od ugljen-dioksida (CO2), ugljene kiseline (H2CO3), bikarbonata (HCO3 – ) i karbonata  (CO3 2-). Na pH mogu da utiču: huminske supstance koje menjaju karbonantnu ravnotežu, biološka aktivnost flore i faune, kao i soli koje hidrolizuju, i drugo. Otpadne vode i zagađene vode mogu imati mnogo niže ili više pH-vrednosti.Zbog uticaja pH na hemijska i biološka svojstva vode, određivanje pH je veoma značajno
(na primer za suzbijanje korozije i kontrolisanje uređaja za prečišćavanje otpadnih voda). Iz praktičnih razloga, pH vodenog rastvora definiše se kao negativan dekadni logaritam
koncentracije vodonikovih jona (aktivnost vodonikovih jona) u molima na jedan litar. Skala pH se kreće od 0 (veoma kiselo) do 14 (veoma alkalno), pH od 7 odgovara neutralnoj sredini
na 298,16 K (25 ◦C). Glavni izvori koji dovode do povećanja kiselosti vode, a samim tim i do sniženja njene pH vrednosti su: industrija, rudarstvo I atmosferska depozicija.
pH vrednost se određuje lakmus papirom, indikatorskim papirima i pH-metrom.