Kľúčový rozdiel – tvrdá voda a ťažká voda
Kľúčový rozdiel medzi tvrdou vodou a ťažkou vodou je ich zloženie, keďže oba typy, „tvrdá voda“a „ťažká voda“označujú vodu s dvoma atómami vodíka a jedným atómom kyslíka v molekule vody. Keď vezmeme do úvahy molekulárne zloženie ťažkej vody, obsahuje viac atómov deutéria ako atómov vodíka. Molekulárne zloženie tvrdej vody je rovnaké ako normálnej vody, ale jej minerálne zloženie (horčík-Mg a vápnik-Ca) je relatívne vyššie ako mäkká voda.
Čo je ťažká voda?
Molekula vody obsahuje dva atómy vodíka a jeden atóm kyslíka. Vodík má tri izotopy; protium (99,98 %), deutérium a trícium. Protium má jeden elektrón a jeden neutrón. Deutérium má v jadre okrem elektrónu a protónu aj neutrón. Deutérium je dvakrát ťažšie ako najrozšírenejší atóm vodíka.
Ťažká voda obsahuje väčší podiel atómov deutéria ako zvyčajný atóm vodíka. Preto je jeho molekulová hmotnosť a hustota vyššia ako u normálnej vody. Hovorí sa, že hustota ťažkej vody je 11-krát väčšia ako hustota normálnej vody.
Historická vzorka „ťažkej vody“balená v uzavretej kapsule.
Čo je tvrdá voda?
Voda vo všeobecnosti obsahuje určité množstvo minerálov, ako je horčík, vápnik a draslík. Tvrdá voda však obsahuje viac minerálov, najmä horčíka (Mg) a vápnika (Ca) ako normálna voda (mäkká voda). Vďaka tejto skutočnosti je tvrdosť tvrdej vody väčšia ako tvrdosť normálnej vody. Stáva sa to, keď povrchová voda preteká cez pôdu do vrstvy podzemnej vody rozpustením minerálov vo voľne tečúcej vode.
Tvrdá voda nespôsobuje žiadne škodlivé účinky na ľudské zdravie, ale spôsobuje toľko ďalších problémov, ako napríklad zanechávanie bielych usadenín vo varných zariadeniach, podlahách v kúpeľni a vo vodovodných potrubiach.
Aký je rozdiel medzi tvrdou vodou a ťažkou vodou?
Definícia tvrdej vody a ťažkej vody
Ťažká voda: Ťažká voda je voda obsahujúca podstatný podiel atómov deutéria, používaná v jadrových reaktoroch
Tvrdá voda: Tvrdá voda je voda, ktorá obsahuje značné množstvo rozpustených solí vápnika a horčíka.
Vlastnosti tvrdej a ťažkej vody
Zloženie
Ťažká voda: Ťažká voda obsahuje väčší podiel atómov deutéria (obsahuje neutrón navyše v jadre) ako normálna voda. Obsahuje atómy vodíka aj atómy deutéria tvoriace molekuly vody s molekulovým vzorcom ako D2O (oxid deutéria) a HDO (oxid vodíka a deutéria).
Tvrdá voda: Na molekulárnej úrovni je zloženie tvrdej vody podobné zloženiu normálnej vody (H2O). Obsahuje však viac minerálov; Horčík a vápnik ako bežná pitná voda.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Ťažká voda: Fyzikálne a chemické vlastnosti ťažkej vody sú podobné normálnej vode, má však hodnotu vysokej hustoty. Molekulová hmotnosť ťažkej vody nevykazuje významnú zmenu, pretože jediný atóm kyslíka prispieva k molekulovej hmotnosti asi 89 %. Biologické vlastnosti ťažkej vody sa líšia od normálnej vody.
Tvrdá voda: Tvrdosť je hlavnou vlastnosťou, ktorá sa výrazne líši od normálnej vody.
klasifikácia tvrdosti vody podľa USGS
| Tvrdosť / mgl-1 | Príroda vody |
| 0-60 | Mäkká voda |
| 61- 120 | Stredne tvrdá voda |
| 121 – 180 | Tvrdá voda |
| < 180 | Veľmi tvrdá voda |
Odporúčaný limit tvrdosti v pitnej vode je 80-100 mgl-1
Účinok na zdravie
Ťažká voda: Určité množstvo deutéria je prítomné v ľudskom tele, ale veľké množstvo deutéria má škodlivé účinky na zdravie v ľudskom tele, môže dokonca spôsobiť smrť.
Tvrdá voda: Tvrdá voda nespôsobuje v ľudskom tele žiadne zdravotné účinky, ale spôsobuje niektoré iné problémy, ako napríklad upchávanie vodovodných potrubí a zanechávanie minerálnych usadenín na ohrievačoch, kuchynských zariadeniach a podlahách v kúpeľni. Na prekonanie týchto problémov spôsobených tvrdou vodou sú minerály odstránené. Toto sa nazýva zmäkčenie. Najčastejšie používanou účinnou metódou sú iónomeničové živice ako zmäkčovadlá.
Obrázok s láskavým dovolením: „Kvapkajúci kohútik 1“od používateľa: Dschwen – vlastná práca. (CC BY-SA 2.5) prostredníctvom Wikimedia Commons „Deuterium oxide Norsk“od Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) – Vlastné dielo. (FAL) cez Commons
