Onderzoek En Inzicht
Waterhardheid
In de jaren zestig ontdekte wetenschapper Chris Gilby dat hard water kan worden geclassificeerd aan de hand van de ionen die in het water worden gevonden. Hardheid in water wordt gedefinieerd als de aanwezigheid van meerwaardige kationen.
Hardheid wordt normaal gesproken aangegeven in 'Deutsche Härte' (°dH) of Duitse hardheidsgraden. Voor omzetting in mg/L calcium, deel door 0,14. Eén Duitse hardheidsgraad komt overeen met één deel calciumoxide in 100.000 delen water. Er wordt ook een onderscheid gemaakt tussen 'tijdelijk' en 'permanent' hard water.
Tijdelijke hardheid
Tijdelijke hardheid wordt veroorzaakt door een combinatie van calciumionen en bicarbonaationen in het water. Het kan worden verwijderd door het water te koken of door kalk (calciumhydroxide) toe te voegen. Koken bevordert de vorming van carbonaat uit het bicarbonaat en laat calciumcarbonaat uit de oplossing neerslaan, waarbij water achterblijft dat zachter is na afkoeling. Dit is de evenwichtsreactie wanneer calciumcarbonaat (CaCO3) is opgelost in water:
CaCO3 (s) + H2CO3 (aq) ⇋ Ca2+ (aq) + 2HCO3- (aq)
Permanente hardheid
Permanente hardheid is hardheid (mineraalgehalte) die niet kan worden verwijderd door te koken. Dit wordt gewoonlijk veroorzaakt door de aanwezigheid van calcium- en magnesiumsulfaten en/of -chloriden in het water, die meer oplosbaar worden naarmate de temperatuur stijgt.
Totale hardheid
De totale hardheid komt overeen met de som van de permanente en tijdelijke hardheid. Omdat het precieze mengsel van in het water opgeloste mineralen, samen met de pH-waarde en de temperatuur van het water, het gedrag van de hardheid bepaalt, wordt de hardheid niet adequaat beschreven in een schaal met één getal. De beschrijving van de hardheid komt ruwweg overeen met het bereik van de mineraalconcentraties - de hardheidsschaal van het water wordt hier weergegeven: