Klíčový rozdíl – tvrdá voda a těžká voda
Klíčový rozdíl mezi tvrdou vodou a těžkou vodou je jejich složení, protože oba typy, „tvrdá voda“a „těžká voda“označují vodu se dvěma atomy vodíku a jedním atomem kyslíku v molekule vody. Když vezmeme v úvahu molekulární složení těžké vody, obsahuje více atomů deuteria než atomů vodíku. Molekulární složení tvrdé vody je stejné jako u normální vody, ale její minerální složení (hořčík-Mg a vápník – Ca) je relativně vyšší než u vody měkké.
Co je těžká voda?
Molekula vody obsahuje dva atomy vodíku a atom kyslíku. Vodík má tři izotopy; protium (99,98 %), deuterium a tritium. Protium má jeden elektron a jeden neutron. Deuterium má v jádře kromě elektronu a protonu ještě neutron. Deuterium je dvakrát těžší než nejhojnější atom vodíku.
Těžká voda obsahuje větší podíl atomů deuteria než obvyklý atom vodíku. Proto je její molekulová hmotnost a hustota vyšší než u normální vody. Říká se, že hustota těžké vody je 11krát větší než hustota normální vody.
Historický vzorek „těžké vody“, balený v uzavřené kapsli.
Co je tvrdá voda?
Voda obecně obsahuje určité množství minerálů, jako je hořčík, vápník a draslík. Tvrdá voda však obsahuje více minerálů, zejména hořčíku (Mg) a vápníku (Ca), než normální voda (měkká voda). Díky této skutečnosti je tvrdost tvrdé vody větší než tvrdost vody normální. K tomu dochází, když povrchová voda protéká půdou do vrstvy podzemní vody rozpuštěním minerálů ve volně tekoucí vodě.
Tvrdá voda nezpůsobuje žádné škodlivé účinky na lidské zdraví, ale způsobuje mnoho dalších problémů, jako je zanechávání bílých usazenin na kuchyňském nebo varném zařízení, na podlaze v koupelně a ve vodovodním potrubí.
Jaký je rozdíl mezi tvrdou vodou a těžkou vodou?
Definice tvrdé a těžké vody
Těžká voda: Těžká voda je voda obsahující podstatný podíl atomů deuteria, používaná v jaderných reaktorech
Tvrdá voda: Tvrdá voda je voda, která obsahuje značné množství rozpuštěných solí vápníku a hořčíku.
Vlastnosti tvrdé a těžké vody
Složení
Těžká voda: Těžká voda obsahuje větší podíl atomů deuteria (obsahuje neutron navíc v jádře) než normální voda. Obsahuje jak atomy vodíku, tak atomy deuteria tvořící molekuly vody mající molekulární vzorec jako D2O (oxid deuteria) a HDO (oxid vodíku a deuteria).
Tvrdá voda: Na molekulární úrovni je složení tvrdé vody podobné jako u normální vody (H2O). Obsahuje však více minerálů; Hořčík a vápník než normální pitná voda.
Fyzikální a chemické vlastnosti
Těžká voda: Fyzikální a chemické vlastnosti těžké vody jsou podobné normální vodě, ale má vysokou hustotu. Molekulová hmotnost těžké vody nevykazuje významnou změnu, protože jediný atom kyslíku přispívá k molekulové hmotnosti asi 89 %. Biologické vlastnosti těžké vody se liší od normální vody.
Tvrdá voda: Tvrdost je hlavní vlastnost, která se výrazně liší od normální vody.
klasifikace tvrdosti vody USGS
| Tvrdost / mgl-1 | Povaha vody |
| 0–60 | Měkká voda |
| 61– 120 | Středně tvrdá voda |
| 121– 180 | Tvrdá voda |
| < 180 | Velmi tvrdá voda |
Doporučený limit tvrdosti v pitné vodě je 80-100 mgl-1
Účinek na zdraví
Těžká voda: Určité množství deuteria je přítomno v lidském těle, ale velké množství deuteria má škodlivé účinky na zdraví v lidském těle, může dokonce způsobit smrt.
Tvrdá voda: Tvrdá voda nemá na lidské tělo žádné zdravotní účinky, ale způsobuje některé další problémy, jako je ucpání vodovodního potrubí a zanechání minerálních usazenin na ohřívačích, kuchyňském vybavení a podlahách v koupelně. K překonání těchto problémů způsobených tvrdou vodou jsou minerály odstraněny. Tomu se říká změkčení. Nejčastěji používanou efektivní metodou jsou iontoměničové pryskyřice jako změkčovadla.
S laskavým svolením k obrázku: „Kapající kohoutek 1“od uživatele: Dschwen – vlastní práce. (CC BY-SA 2.5) prostřednictvím Wikimedia Commons „Deuterium oxide Norsk“od Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) – Vlastní práce. (FAL) přes Commons
