Kilka słów o wodzie

[Stiep]

Alarm poruszył temat gotowania wody, więc może teraz kilka słów na ten temat. Jest to dobrze znana metoda i nosi nazwę zmiękczania termicznego.

Pod wpływem podwyższonej temperatury, już powyżej 40oC, następuje termiczny rozkład wodorowęglanów wapnia i magnezu zgodnie z reakcjami:

Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
2 Mg(HCO3)2 Mg2CO3(OH)2 + 3 CO2 + H2O
Mg2CO3(OH)2 + H2O 2 Mg(OH)2 + CO2

Szybkość rozkładu wodorowęglanów nie jest jednakowa. Rozkład Mg(HCO3)2 przebiega 1,5 razy wolniej niż Ca(HCO3)2; najpierw powstaje zasadowy węglan magnezu, który po dłuższym czasie gotowania ulega hydrolizie i strąca się w postaci trudniej rozpuszczalnego wodorotlenku magnezowego Mg(OH)2.

Rozkład wodorowęglanu wapniowego, mimo że szybsza, nie zachodzi jednakowo łatwo. Na szybkość tego procesu ma znaczny wpływ temperatura, co widać na schemacie, na którym znajdują się wykresy szybkości rozpadu Ca(HCO3)2 w zależności od temperatury. Widać więc wyraźnie, że ze wzrostem temperatury szybkość rozpadu wodorowęglanu sodu wzrasta bardzo znacznie i w temperaturze 100 oC osiąga największą wartość przy burzliwym wrzeniu. Jak wykazały badania – na szybkość procesu dodatni wpływ ma obecność stałego CaCO3.

   

Legenda:
Wykres szybkości rozpadu Ca(HCO3)2, w zależności od temperatury:
- krzywa I – w temp. 73oC,
- krzywa II - w temp. 90oC,
- krzywa III – w temp. 100oC przy spokojnym wrzeniu,
- krzywa IV – w temp. 100oC przy gwałtownym wrzeniu.

Metoda termiczna nie może całkowicie usunąć twardości węglanowej. Pozostaje zawsze resztkowa twardość wynikająca z pewnej, niewielkiej zresztą i zależnej od temperatury, rozpuszczalności węglanów wapnia i magnezu oraz wodorotlenku magnezu:
Rozpuszczalność CaCO3 w 20oC wynosi 31 mg/dm3 a w 100 oC 37 mg/dm3.
Rozpuszczalność MgCO3 w 20oC wynosi 84 mg/dm3 a w 100 oC 62 mg/dm3.
Rozpuszczalność Mg(OH)2 w 20oC wynosi 9 mg/dm3.

Ogólnie rzecz biorąc metoda termiczna nadaje się do zmiękczania wód o twardości wyłącznie węglanowej lub o bardzo znacznej przewadze tej wartości nad niewęglanową, a także do wstępnego zmiękczania przed innymi zabiegami oczyszczania wody.

Dla potwierdzenia jeszcze tabelka z realnymi wynikami badań:


Nie są to moje pomiary, więc nie ma 100% gwarancji na ich poprawność, ale widać tendencję zmian.

Podsumowując: aby metodę zastosować do potrzeb akwarystycznych należy wodę gotować przez minimum 15-30 minut, a po ostudzeniu odsączyć powstały osad. Jeśli zrezygnujemy w sączenia to powstałe osady po wlaniu do akwarium ponownie się rozpuszczą i nie będzie żadnego efektu naszej pracy.