InfoNu.nl > Huis en Tuin > Diversen > De hardheid van water en waterontharding

De hardheid van water en waterontharding

De hardheid van water en waterontharding Men kan zich geen wereld meer inbeelden zonder het vrij gebruik van water. Water wordt niet enkel gebruikt om te koken, maar ook om zich te wassen en in allerlei huishoudelijke apparaten. Leidingen, vaatwasmachines, wasmachines, koffiezetapparaten en vele andere toepassingen maken dus gebruik van water of vervoeren water binnen het huis. Slijtage gebeurt voornamelijk door de vorming van kalk in deze toestellen/leidingen, kalkaanslag genoemd. Men kan dit fenomeen echter minimaliseren door de hardheid van het gebruikte water naar beneden te halen. Dit kan men doen door waterontharding.

Waterhardheid

Wat is hardheid van water?
De hardheid van water of waterhardheid geeft de concentratie weer van het aantal calcium- en magnesiumzouten die in het water zijn opgelost. Hoe hoger het percentage opgeloste zouten, hoe harder het water. Deze magnesium- en calciumzouten zijn namelijk positief geladen ionen en zorgen er dus voor dat andere positief geladen ionen moeilijk oplossen in het water. Een mooi voorbeeld hiervan is zeep, dat dus niet goed oplost in hard water.

De eenheden van waterhardheid
Er worden verschillende eenheden gebruikt om de waterhardheid aan te duiden. Twee courante eenheden zijn de Duitse hardheid (dH) en de Franse hardheid of Franse graden (fH of °F). In Nederland gebruikt men voornamelijk de Duitse hardheid en in België wordt de Franse hardheid gebruikt. Een klein overzicht wat deze eenheden juist inhouden zal meer duidelijkheid brengen:
  • 1 dH = 17,8 mg kalk per liter water
  • 1 fH = +/- 10 mg kalk per liter water
  • 1 Franse graad = 0,56 Duitse graden
  • 1 Duitse graad = 1,78 Franse graden

Om toch een beeld te kunnen hebben van de waarde van de waterhardheid volgt hier een klein voorbeeld: 16,8 fH of 9,4 dH komt neer op 168 mg kalk bij volledig opdrogen van 1 liter water.

Zacht water
Onder 15 fH of 8,4 dH spreekt men van zacht water. Dit kan schadelijk zijn voor de waterleidingen, omdat er geen vorming is van een natuurlijke kalklaag door het water zodat de leidingen minder beschermd zijn.

Middelhard water
Tussen de 8,4 en de 16,8 dH (of tussen de 15 en de 30 fH) spreekt men van middelhard water. Deze waarden worden als ideaal gezien aangezien het water de leidingen beschermt aan de hand van een kalklaag (natuurlijk) en het aantasten/verstoppen van de leidingen beperkt blijft.

Hard water
Boven de waarde van 16,8 dH of 30 fH spreekt men van hard tot zeer hard water. De nadelen van deze hardheid worden in de volgende paragraaf besproken.

Nadelen van een hoge waterhardheid
Is hard water dan werkelijk zo schadelijk? Het antwoord op deze vraag heeft meerdere facetten. Voor de gezondheid van de mens is hard water absoluut niet schadelijk, het is zelfs positief voor het lichaam door de aanwezigheid van de opgeloste zouten. Voor leidingen en huishoudelijke toestellen is hard water echter minder goed. Bij temperaturen hoger dan 60°C, wordt er namelijk heel veel kalkaanslag gevormd wat na verloop van tijd leidingen kan verstoppen. Onder deze temperaturen wordt er ook nog steeds kalkaanslag gevormd, dit in een minder snel tempo. Kalkaanslag in watersystemen kan er ook voor zorgen dat men een hoger energieverbruik heeft. Men heeft tevens meer synthetische detergenten nodig voor de was/afwas aangezien deze niet goed oplossen in hard water. Een detergent is eigenlijk een middel dat bedoeld is voor reiniging. Meestal bedoelt men hier een reinigingsmiddel mee dat de oppervlakte actief reinigt. Een detergent bestaat uit moleculen die twee verschillende kanten hebben: een hydrofiele kant die zich zal binden aan het water en een lipofiele kant, die zich zal binden aan het vet. Op deze manier kunnen de vetgebonden moleculen weggespoeld worden. Een klein voorbeeld omtrent het nodig hebben van meer synthetische detergenten bij het wassen:

Hard water neemt 100 g zeep op per hardheidsgraad en per m³. Bij een waterhardheid van 16,8 dH of 30 fH gaat er ongeveer 3 kg waspoeder per m³ water verloren aangezien het niet oplost in het water.

Kalkaanslag

Wat is kalk?
Kalk kan gedefinieerd worden als een onoplosbare neerslag van zouten, namelijk: calciumcarbonaat (CaCO3) en magnesiumhydroxide (Mg(OH)2) en dit voornamelijk bij een temperatuur hoger dan 60°C.

Gevolgen van kalkaanslag
Kalkaanslag kan verschillende nadelige gevolgen hebben:
  • Verstopte leidingen en elektrische huishoudapparaten
  • Hoe hoger de waterhardheid en de temperatuur van het water, hoe hoger het rendementsverlies van apparatuur
  • Waterkranen raken verstopt
  • Dichtingen verharden en gaan lekken
  • Thermostatische kranen kunnen geblokkeerd ontregeld geraken
  • Warmwatertoestellen kunnen hierdoor kapot gaan, denk hierbij vooral aan boilers

Hoeveel kalk zit er nu in ons leidingwater?
De hoeveelheid kalk in het leidingwater hangt af van regio tot regio. Indien men problemen ondervindt met kalkaanslag door het feit dat er hard water in uw regio door de leidingen stroomt, kan men dit probleem grotendeels oplossen met een waterontharder die het leidingwater zal ontharden. Op die manier wordt het water verzacht alvorens het gebruikt wordt in huishoudelijke toestellen.

Waterontharding

Wat is een waterontharder?
Waterontharders zijn eigenlijk specifieke uitwisselaars van ionen die ontworpen zijn om positief geladen ionen te verwijderen uit het water, denk hierbij vooral aan Ca2+ en Mg2+ ionen. De voordelen van waterontharding zijn divers:
  • Men heeft 50% minder wasmiddel nodig
  • Het energieverbruik zal tussen de 20 en 30% lager liggen
  • Kleding gaat voor 1/3de langer mee aangezien hard water minder goed reinigt dan onthard water
  • Een gemiddeld gezin bespaart +/- 400 euro per jaar als er geen kalk meer in het water zit

Er is echter wel een kanttekening bij dit alles. Slecht onderhouden wateronthardingstoestellen kunnen namelijk de kwaliteit van het water aantasten. Bij slechte afstelling kan het ontharde water corrosie van de leidingen veroorzaken en er kan zich extra waterverbruik voordoen bij regeneratie. Corrosie wordt gedefinieerd als elke aantasting van materiaal door de inwerking van de omgeving. Meestal wordt deze term gebruikt als de aantasting van een metaal veroorzaakt door elektrochemische reacties.

Verschillende vormen van waterontharding
Waterontharders werken niet allemaal op dezelfde manier, er zijn verschillende technieken om dit proces te bewerkstelligen:
  • Waterontharding door verhitting
  • Waterontharding door een neerslagreactie: men laat de ionen reageren en neerslaan. Dit kan men doen door bijvoorbeeld soda toe te voegen aan het harde water.
  • Waterontharding door een ionenwisselaar
  • Waterontharding door een complexvormer. Stoffen die chemische complexen vormen met metaalionen, noemt men complexvormers. Sommige wasmiddelen vormen metaalionen om in complexe ionen, die geen schade meer kunnen veroorzaken.
  • Waterontharding door membraanfiltratie: water wordt onder hoge druk door een zeer fijne filter (membraan) geperst. Bij deze filtratie worden vrijwel alle zouten tegengehouden.

Ionenwisselaar
Het algemeen principe van de ionenwisselaar kan uitgelegd worden aan de hand van de verschillende fases die het water doorloopt in de waterontharder. Tijdens de eerste fase gebeurt de eigenlijke ontharding. De waterontharder bevat namelijk synthetische hars waarin ionen uitgewisseld worden, dit onder de vorm van een harsreservoir met miljoenen kleine bolletjes waar het harde water doorstroomt. De 'harde' calcium- en magnesiumionen worden uitgewisseld tegen natriumionen tot de harsbolletjes verzadigd geraken met calcium- en magnesiumionen. Hierna treedt de tweede fase in werking, regeneratie genaamd. De harsbolletjes die verzadigd zijn met calcium- en magnesiumionen kunnen dus geen water meer ontharden. Er is echter geen vervanging van hars nodig door de mogelijkheid tot regeneratie in de waterontharder. Er vindt een spoeling met een zoute oplossing plaats, ook wel pekeloplossing genoemd. De calcium- en magnesiumionen worden weggespoeld en de natriumionen worden opgenomen waarna de waterontharder opnieuw de 'harde' zouten uit water kan opnemen om het te ontharden.
© 2016 - 2017 Blueyann, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Kalkaanslag op uw sanitair voorkomen en verwijderenKalkaanslag is een veel voorkomend probleem op sanitair. Wastafels, douches, kranen en toiletpotten hebben veel te lijde…
Zacht water zonder kalk: energiebesparingWater waar kalk in zit zorgt voor meer energieverbruik. Bovendien heb je met hard water ook veel meer shampoo, wasmiddel…
Waterontharder goed voor apparatuurHard leidingwater leidt tot kalkafzetting op sanitair, leidingen, keramiek, chroom en andere materialen. De hardheid van…
Waterontharder: gebruik maken van waterontkalkersWaterontharder: gebruik maken van waterontkalkersDe prijs voor een waterontharder hoeft niet heel duur te zijn. Er zijn verschillende manieren waarop de kosten laag geho…
Hard en zacht water en juiste dHBij de begrippen hard en zacht zal niet meteen aan water worden gedacht. Toch worden beide begrippen gebruikt om een bep…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Ronymichaud / Pixabay
  • http://www.waterontharding.com/
  • http://www.aquacell-waterontharder.nl/werking-aquacell-waterontharder.php
  • http://www.aquacell-waterontharder.nl/Milieu%2BVoordelen%2Ben%2Bbesparingen.php
  • http://www.lenntech.com/waterhardheid.htm
  • http://www.waterontharders.net/
  • http://www.waterhardheid.nl/
  • http://www.waterhardheid.nl/
  • http://www.csw-waterbehandeling.be/Prod02.htm
  • http://www.lenntech.com/water-ontharden-FAQ.htm
  • AQUACELL, Waterontharder, (Internet), z.d..http://www.aquacell-waterontharder.nl)
  • Waterhardheid, (Internet), z.d.. (http://www.waterhardheid.nl)
  • LENNTECH, Hard water en water ontharden, (Internet), z.d.. (http://www.lenntech.com/water-ontharden-FAQ.htm)
  • CSW, Waterbehandeling, (Internet), z.d.. (http://www.csw-waterbehandeling.be/Prod02.htm)
  • OCEAN, Waterbehandeling, (Internet), z.d.. (http://www.ocean-waterbehandeling.nl/)

Reageer op het artikel "De hardheid van water en waterontharding"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Blueyann
Laatste update: 06-09-2016
Rubriek: Huis en Tuin
Subrubriek: Diversen
Bronnen en referenties: 15
Schrijf mee!