Waterhardheid is een belangrijke eigenschap van water die invloed kan hebben op huishoudelijke apparaten, leidingen, en zelfs op je gezondheid. Hard water bevat een hoge concentratie aan mineralen, voornamelijk calcium en magnesium, die zich kunnen ophopen en problemen kunnen veroorzaken. In deze blog leggen we uit hoe waterhardheid wordt gemeten, welke methoden er zijn, en welke eenheden worden gebruikt om de hardheid van water te kwantificeren.
Wat is waterhardheid?
Waterhardheid verwijst naar de concentratie van calcium- en magnesiumionen in het water. Hoe hoger deze concentraties, hoe harder het water. Hard water kan leiden tot kalkaanslag in leidingen en apparaten, zoals boilers en vaatwassers, en kan ook invloed hebben op de effectiviteit van zeep en schoonmaakmiddelen.
Er zijn twee hoofdtypen waterhardheid:
- Tijdelijke hardheid: Deze wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van opgelost calciumbicarbonaat in het water. Het kan worden verwijderd door koken, waarbij de calcium- en magnesiumionen neerslaan als een vaste stof.
- Permanente hardheid: Deze wordt veroorzaakt door calcium- en magnesiumzouten zoals sulfaten en chloriden, die niet kunnen worden verwijderd door koken.
Hoe wordt waterhardheid gemeten?
Er zijn verschillende methoden om de hardheid van water te meten. De meest gebruikte methoden zijn titratie, elektrode- en kleurmeting. We bespreken elk van deze methoden hieronder.
1. Titratie
De titratiemethode is een veelgebruikte techniek in laboratoria om de hardheid van water te meten. Bij deze methode wordt een monster van het water gemengd met een reagens dat specifiek reageert met calcium- en magnesiumionen. Een veelgebruikt reagens is ethyleendiaminetetra-azijnzuur (EDTA).
Stappen van de titratiemethode:
- Een watermonster wordt gemengd met een bufferoplossing om de pH op een constant niveau te houden.
- Er wordt een kleurindicator toegevoegd die verandert van kleur als alle calcium- en magnesiumionen zijn gereageerd met EDTA.
- De hoeveelheid EDTA die nodig is om de kleurverandering te veroorzaken, geeft aan hoeveel calcium en magnesium in het water aanwezig zijn.
De resultaten worden vaak uitgedrukt in dH (de Duitse hardheidsgraad), ppm (parts per million), of mg/L (milligram per liter).
2. Elektrode
Een andere methode om waterhardheid te meten is door het gebruik van een ion-selectieve elektrode. Deze elektrode is specifiek ontworpen om calcium- of magnesiumionen in het water te detecteren en te meten.
Stappen van de elektrometrische methode:
- Een ion-selectieve elektrode wordt ondergedompeld in het watermonster.
- De elektrode meet de elektrische potentiaal die wordt veroorzaakt door de ionen in het water.
- Deze metingen worden omgezet in een waarde voor de concentratie van calcium en magnesium.
De resultaten worden meestal uitgedrukt in dezelfde eenheden als bij titratie, zoals dH, ppm, of mg/L.
3. Kleurmeting
De kleurmeting, ook wel bekend als de spectrofotometrische methode, is een snellere manier om de hardheid van water te meten. Bij deze methode wordt een kleurstof toegevoegd aan het watermonster die een specifieke kleur ontwikkelt afhankelijk van de concentratie van calcium- en magnesiumionen.
Stappen van de kleurmetingsmethode:
- Een kleurstof wordt aan het watermonster toegevoegd.
- De intensiteit van de kleur die ontstaat wordt gemeten met een spectrofotometer.
- De intensiteit van de kleur wordt gebruikt om de concentratie van calcium en magnesium te berekenen.
De resultaten worden ook uitgedrukt in dH, ppm, of mg/L.
Eenheden voor het uitdrukken van waterhardheid
Waterhardheid kan op verschillende manieren worden uitgedrukt. De meest gebruikte eenheden zijn:
- Duitse hardheidsgraad (dH): Dit is een eenheid die specifiek wordt gebruikt om de hardheid van water in Duitsland en enkele andere landen te meten. 1 dH komt overeen met 10 mg calciumoxide per liter water.
- Parts per million (ppm): Dit is een eenheid die vaak wordt gebruikt in de Verenigde Staten en andere landen. Het geeft de hoeveelheid calcium en magnesium in milligram per liter water aan.
- Milligram per liter (mg/L): Deze eenheid is vergelijkbaar met ppm en wordt vaak gebruikt in laboratoria en wetenschappelijke studies. 1 mg/L is gelijk aan 1 ppm.
Waarom is het meten van waterhardheid belangrijk?
Het meten van waterhardheid is belangrijk om verschillende redenen:
- Bescherming van apparatuur: Hard water kan kalkaanslag veroorzaken in leidingen en huishoudelijke apparaten zoals vaatwassers en boilers. Het regelmatig meten van waterhardheid kan helpen bij het voorkomen van schade en het verlengen van de levensduur van deze apparaten.
- Effectiviteit van zeep en schoonmaakmiddelen: Hard water kan de effectiviteit van zeep en schoonmaakmiddelen verminderen, wat kan leiden tot meer verbruik en hogere kosten. Door de hardheid van het water te meten, kun je bepalen of je extra maatregelen zoals waterontharders van Mezutec nodig hebt.
- Gezondheidsaspecten: Hoewel hard water over het algemeen geen directe gezondheidseffecten heeft, kan het in sommige gevallen bijdragen aan een verhoogde inname van calcium en magnesium. Het is nuttig om de hardheid te kennen om te beoordelen of het water geschikt is voor specifieke toepassingen of consumptie.
Conclusie
Waterhardheid meten is essentieel voor het beheren van de kwaliteit van je water en het beschermen van je apparatuur. Er zijn verschillende methoden om waterhardheid te meten, zoals titratie, elektrode- en kleurmeting. Elke methode heeft zijn eigen voordelen en toepassingsgebieden. De resultaten worden meestal uitgedrukt in eenheden zoals dH, ppm, of mg/L. Door regelmatig de hardheid van je water te controleren, kun je problemen met kalkaanslag voorkomen en de effectiviteit van schoonmaakmiddelen optimaliseren. Als je twijfelt over de hardheid van je water, kan een wateranalyselaboratorium je voorzien van de juiste informatie en advies.