Totale hardheid is een bepalende parameter in de waterchemie die de som van de concentraties van calcium (Ca²⁺) en magnesium ionen (Mg²⁺) in water beschrijft. Deze twee ionen zijn verantwoordelijk voor de "hardheid" van water en beïnvloeden de eigenschappen ervan aanzienlijk, vooral bij industriële processen zoals waterbehandeling en afvalwaterzuivering. De totale hardheid wordt uitgedrukt in graden Duitse hardheid (°dH) of in millimol per liter (mmol/L).
Inhoudsopgave
Technische achtergrond
De totale hardheid bestaat uit twee hoofdcomponenten:
- Carbonaathardheid (ook tijdelijke hardheid): Het deel van de hardheid dat gevormd wordt door carbonaten en waterstofcarbonaten (voornamelijk calcium- en magnesiumcarbonaat). Dit deel is "tijdelijk" omdat het neerslaat bij verhitting en leidt tot kalkaanslag.
- Niet-carbonaat hardheid (ook permanente hardheid): Het deel van de hardheid dat wordt veroorzaakt door sulfaten, chloriden en nitraten van calcium en magnesium in het water. Deze verbindingen blijven opgelost in het water, zelfs als het wordt verwarmd.
De totale hardheid wordt meestal uitgedrukt als de som van beide componenten.
Belang van totale hardheid in de praktijk
Bij industriële waterbehandeling heeft de totale hardheid een grote invloed op de werking van stoomketels, koelwatersystemen en membraansystemen. membraansystemen zoals omgekeerde osmose en ultrafiltratiesystemen. Een hoge totale hardheid leidt tot de vorming van afzettingen die bekend staan als kalkaanslag en die de efficiëntie van systemen aanzienlijk kunnen verminderen.
Foto: Extreem geval van hardheidsneerslag op een verwarmingsstaaf
Effecten op verschillende industriële processen:
Stoomketelsystemen: In ketelsystemen kan de algemene hardheid leiden tot de vorming van vaste afzettingen op de verwarmingsoppervlakken, wat de warmteoverdracht belemmert. Dit verhoogt het energieverbruik en het risico op schade aan de ketel. Om dit effect te voorkomen, wordt het water behandeld door het te ontharden voordat het de ketel binnenkomt.
Koelcircuits: In koelsystemen kan hard water leiden tot kalkafzetting op de warmtewisselaars, waardoor de efficiëntie van de warmteoverdracht afneemt. Onthardingssystemen of antiscalant antiscalantchemicaliën worden ook gebruikt om de vorming van dergelijke afzettingen te voorkomen.
Membraansystemen: In omgekeerde osmose of ultrafiltratiesystemen hebben de ionen in de totale hardheid de neiging om zich af te zetten op het membraanoppervlak, wat leidt tot een lagere verwerkingscapaciteit en een hogere reinigingsfrequentie. Antiscalantia zoals die uit de ALMA AQUA serie worden gebruikt om dit probleem tot een minimum te beperken.
Maatregelen om de totale hardheid te beheersen
Om de totale hardheid te verlagen, wordt het proces van ontharding door middel van ionenuitwisseling vaak gebruikt. In dit proces worden de calcium- en magnesiumionen uitgewisseld tegen natriumionen, die geen aanslag veroorzaken. Onthardingssystemen zoals onze ALMA ION-systemen werken op deze basis en zorgen voor een continue toevoer van onthard water, wat nodig is voor gevoelige industriële processen.
Daarnaast is het gebruik van antiscalant chemicaliën in membraansystemen ook helpen om kalkaanslag te voorkomen. Deze chemicaliën binden de verharders en voorkomen dat ze zich op de membranen afzetten.
Onze oplossingen: ALMA AQUA en ALMA ION
Foto: ALMA ION waterontharder voor industriële toepassingen
ALMAWATECH biedt de ALMA IONserie hoogwaardige waterontharders die zijn ontwikkeld voor een betrouwbare werking in industriële waterbehandelingssystemen. Deze systemen verwijderen op effectieve wijze hardheidsvormers en beschermen je systemen tegen schadelijke afzettingen.
Onze ALMA AQUA-producten bevatten gespecialiseerde antiscalants die worden gebruikt in membraansystemen om de vorming van kalkaanslag te voorkomen. Deze chemicaliën leveren een belangrijke bijdrage aan het behoud van de efficiëntie van omgekeerde osmose- en ultrafiltratiesystemen.
Conclusie
Totale hardheid is een essentiële parameter in waterbehandeling die moet worden gecontroleerd en beheerst, vooral in industriële processen. Een hoge totale hardheid leidt tot afzettingen die de efficiëntie van systemen verminderen en hun levensduur verkorten. Deze problemen kunnen worden vermeden met de juiste wateronthardingsprocessen en geschikte chemicaliën. De oplossingen van ALMAWATECH bieden een uitgebreide aanpak om de totale hardheid te verminderen en uw waardevolle apparatuur te beschermen.
