Problem osadów z postaci kamienia i rdzy

Co to jest wapienny osad lub potocznie kamień?

Kamień to nic innego jak osady utworzone przez związki wapnia oraz magnezu. Krystalizują one na powierzchniach instalacji wodnych, w różnych urządzeniach doprowadzając do stopniowego zmniejszania ich przekrojów.

Powszechnie mówi się o zjawisku "twardej wody", im większe jest stężenie wapnia, tym woda jest twardsza, powodując jednocześnie większe spustoszenia i problemy z urządzeniami pracującymi na takiej wodzie.

Jaka jest mechanika powstawania wapiennego osadu, czyli "kamienia"?

Osady kamienne powstają w czasie kontaktu ścianek rur z twardą wodą. Wapń w zanieczyszczonej wodzie, zaczyna proces krystalizacji, tworząc kleistą strukturę. Rosnące kryształy przylegają zarówno do siebie, ale także jednocześnie do ścian rur, czy innych powierzchni. Osad wapienny, który z tego powstaje niszczy, co się da.

Wszelkie zmiany kierunku płynięcia wody przy załamaniach czy skrzyżowaniach rur sprawiają, że zmienia się ciśnienie. To z kolei powoduje, że ilość kryształków wapnia się zwiększa i kamienia ciągle przybywa. 

Najwięcej kamienia jest jednak tam, gdzie jest ciepło. Grzałki wodne, grzejniki i inne ciepłe elementy to miejsca, gdzie kamień powstaje najczęściej i w największych ilościach.

Jakie są konsekwencje pojawienia się kamienia?

Powszechnie wiadomo, że obecność kamienia niszczy różne maszyny i urządzenia. Jest to przecież obca substancja, która powoduje niepożądaną blokadę. Dlatego jej obecność przynosi negatywne konsekwencje.

Oprócz samego niszczenia urządzeń, chropowata powierzchnia kamienia to świetne miejsce dla zagnieżdżania się różnych niechcianych bakterii i mikroorganizmów. Mogą się one tam ukrywać przez różnymi zagrożeniami i bezpiecznie rozwijać.

Co jeszcze wywołuje kamień, rdzę? Najczęściej wydaje nam się, że osad wapienny ma po prostu biały kolor, bo przecież w jego skład wchodzą magnez i wapień. Prawdą jest jednak, że osady mają bardzo często kolor czerwony. Barwa ta pojawia się, gdy wraz z osadzaniem się na jakiejś powierzchni kamienia, osadzają się tam cząsteczki żelaza. Tak powstała rdza bardzo mocno przylega do rury, co niesie za sobą kolejne zagrożenia. Może pojawić się tam korozja głęboko wżerająca się w rurę.

Co kamień i rdza oznaczają w codziennym użytkowaniu?

Kamień i pojawiająca się z nim rdza blokują całą instalację, przez którą przepływa woda. Zaczyna więc ona działać coraz bardziej wadliwie i ze zmniejszoną wydajnością. Woda płynie z mniejszym ciśnieniem, bo średnica rur zmniejsza się. Instalację trzeba coraz częściej naprawiać lub nawet w całości wymieniać, co oczywiście generuje niechciane koszty. Gorąca woda płynąca przez rury traci pewną ilość swej energii, co również zwiększa wydatki. Samo czyszczenie powierzchni, na których osadza się kamień jest dość pracochłonne i trudne. Wymaga też używania silnych detergentów. Powierzchnie wokół urządzeń sanitarnych matowieją, przez co tracą na wyglądzie i estetyce. A co chyba najgorsze rozwijające się w wyniku kamienia bakterie są przenoszone przez rury również do pitnej wody.

Technicznie na temat twardości wody

Twardość wody ma bardzo silny wpływ na jej napięcie powierzchniowe. Czym większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej zwilża ona wszelkie powierzchnie, w efekcie trudniej z użyciem tej wody prać i zmywać naczynia. Dodatek detergentów powoduje zmniejszenie twardości wody - im woda jest twardsza tym więcej trzeba ich dodawać, aby uzyskać skuteczny efekt mycia.

Twardość wody dzieli się na:

• nietrwałą, zwaną też węglanową, która jest generowana przez sole kwasu węglowego;
• trwałą - generowaną przez sole innych kwasów, głównie chlorki, ale także siarczany, azotany i inne.

Nazwa "nietrwała" wynika z faktu, że węglany są nietrwałe i można się ich pozbyć przez przegotowanie wody, natomiast chlorki, siarczany i azotany są trwałe i pozostają również po przegotowaniu wody.

Duża "nietrwała" twardość wody często stanowi poważny techniczny problem, ponieważ w trakcie wielu procesów technologicznych związanych z podgrzewaniem wody, następuje wówczas osadzanie się tzw. kamienia kotłowego.

Twardość wody najczęściej wyraża się w stopniach niemieckich (dH), lub mg CaCO₃:

1⁰n (jeden stopień niemiecki) = 17,9 mg CaCO₃/dm³

Typowa twardość wody kranowej wynosi ok. 10^on. Woda poniżej 3^on jest uważana za miękką. Dopuszczalna twardość wg polskiej normy, dla wody spożywczej, to 500mg CaCO₃/dm³

Twardości wody dzieli się następująco:

• bardzo miękka <75 mg CaCO₃/dm³
• miękka 75-150 mg CaCO₃/dm³
• średnio twarda 150-300 mg CaCO₃/dm³
• twarda 300-500 mg CaCO₃/dm³
• bardzo twarda >500 mg CaCO₃/dm³

Zobaczmy teraz korzyści w liczbach

Przeanalizujemy cztery aspekty oszczędzania, jakie możemy uzyskać, instalując zmiękczacz do wody marki Ecowater:

1. Redukcja środków piorących, czyszczących i myjących
2. Eliminowanie strat energii cieplnej
3. Ochrona i przedłużenie żywotności urządzeń grzewczych i AGD
4. Ochrona zdrowia

* Koszty zależne od posiadanego modelu, obliczenia wykonane dla największego zmiękczacza