La duresa de l'aigua és causada per sals dissoltes de metalls alcalins terrosos, principalment calci i magnesi. Les propietats de les aigües dures i suaus afecten tant la salut humana com els processos tecnològics de la producció de diferents maneres.
La duresa és una característica de les propietats físiques i químiques de l'aigua a causa de la presència de sals dissoltes de metalls alcalins terrosos. La principal contribució a les sals de duresa la proporciona el calci i el magnesi, tot i que altres metalls també poden estar presents en petites quantitats: manganès, ferro, inclosos els trivalents, l’estronci, el bari i l’alumini.
Hi ha dos tipus de duresa: temporal, causada per hidrocarburs i carbonats, i permanent, causada per clorurs, sulfats i silicats de calci i magnesi. La duresa temporal s'elimina gairebé completament escalfant l'aigua per precipitar carbonat de calci i hidròxid de magnesi. La duresa constant es controla mitjançant mètodes de reactius (per exemple, calç-sosa) o mètodes d'intercanvi iònic.
Mesures i límits de la duresa de l'aigua
La duresa de l'aigua natural varia molt. Aquests canvis depenen de la intensitat dels processos de dissolució i meteorització de les roques, com ara pedra calcària, dolomita, guix, dins de les conques hidrogràfiques i les fonts d’aigua. La font d’ions pot ser processos microbiològics als sòls de la zona de captació i als sediments del fons, així com aigües residuals de diverses empreses.
La duresa de l'aigua natural està fortament influenciada per factors climàtics estacionals com l'evaporació, la fusió de la neu i el gel, les precipitacions. La duresa mínima de les aigües superficials s’observa a la primavera.
El contingut d’ions calci disminueix amb l’augment de la mineralització de l’aigua i normalment no supera els 1 g / l. Es poden acumular ions de magnesi i, en aigües molt mineralitzades, la seva quantitat pot ser de diversos grams o, en llacs salats, de desenes de grams per litre. Als mars i oceans, la duresa de l’aigua és molt alta.
La concentració total mesurada de cations de calci i magnesi serveix com a expressió numèrica de la duresa de l’aigua. A la pràctica mundial, s’utilitzen diverses unitats de duresa de l’aigua, per exemple, mol per metre cúbic. A Rússia, l'1 de gener de 2005, es va introduir una nova norma nacional, segons la qual la duresa de l'aigua es mesura en graus de duresa.
Influència de la duresa de l'aigua en la vida humana
L’Organització Mundial de la Salut no estableix cap criteri sobre l’efecte de la duresa de l’aigua potable sobre la salut humana. Tot i que alguns estudis han observat una disminució de les malalties cardiovasculars en beure aigua dura. L’ús constant d’aigua tova pot provocar un desequilibri de minerals al cos humà, ja que fins a un 15% de la ingesta diària de calci que una persona rep de l’aigua potable. De la mateixa manera, es completa la necessitat de magnesi per al cos.
La interacció de les sals de duresa amb els detergents destrueix la pel·lícula grassa natural de la pell humana i obstrueix els porus. L’augment de la duresa degrada la qualitat de l’aigua i pot donar-li un sabor amarg. Les sals de duresa també formen compostos insolubles amb proteïnes alimentàries quan es cuina la carn, el peix i les verdures, cosa que afecta el procés de cocció.
La duresa de l'aigua contribueix a la formació d'escates durant l'escalfament, la qual cosa redueix la intensitat de l'intercanvi de calor en els sistemes de calefacció i condueix a un consum excessiu de combustible. L’aigua excessivament tova, al seu torn, provoca una major corrosió de les canonades d’aigua.
