Belangrijk verschil – Hard water versus zwaar water
Het belangrijkste verschil tussen hard water en zwaar water is hun samenstelling, aangezien beide typen, "hard water" en "zwaar water" verwijzen naar het water met twee waterstofatomen en één zuurstofatoom in het watermolecuul. Als we kijken naar de moleculaire samenstelling van zwaar water, bevat het meer deuteriumatomen dan waterstofatomen. De moleculaire samenstelling van het harde water is hetzelfde als het normale water, maar de minerale samenstelling (Magnesium-Mg en Calcium – Ca) is relatief hoger dan het zachte water.
Wat is zwaar water?
Een watermolecuul bevat twee waterstofatomen en een zuurstofatoom. Waterstof heeft drie isotopen; protium (99,98%), deuterium en tritium. Protium heeft één elektron en één neutron. Deuterium heeft naast het elektron en het proton een neutron in de kern. Deuterium is twee keer zo zwaarder dan het meest voorkomende waterstofatoom.
Zwaar water bevat een groter aandeel deuteriumatomen dan het gebruikelijke waterstofatoom. Daarom is het molecuulgewicht en de dichtheid hoger dan bij normaal water. Er wordt gezegd dat de dichtheid van zwaar water 11 keer groter is dan die van normaal water.
Een historisch monster van "zwaar water", verpakt in een verzegelde capsule.
Wat is hard water?
Over het algemeen bevat water een bepaalde hoeveelheid mineralen zoals magnesium, calcium en kalium. Maar hard water bevat meer mineralen, vooral Magnesium (Mg) en Calcium (Ca) dan normaal water (zacht water). Hierdoor is de hardheid van het harde water groter dan de hardheid van het normale water. Dit gebeurt wanneer het oppervlaktewater door de bodem in de grondwaterlaag stroomt door de mineralen op te lossen in het vrijstromende water.
Hard water heeft geen schadelijk effect op de menselijke gezondheid, maar het veroorzaakt zoveel extra problemen, zoals het achterlaten van witgekleurde afzettingen in kook- of kookapparatuur, badkamervloeren en in waterleidingen.
Wat is het verschil tussen hard water en zwaar water?
Definitie van hard water en zwaar water
Zwaar water: Zwaar water is water dat een aanzienlijk deel van de deuteriumatomen bevat en dat wordt gebruikt in kernreactoren
Hard water: Hard water is water dat een aanzienlijke hoeveelheid opgeloste zouten van calcium en magnesium bevat.
Eigenschappen van hard water en zwaar water
Compositie
Zwaar water: Zwaar water bevat een groot aandeel deuteriumatomen (bevat een extra neutron in de kern) dan normaal water. Het bevat zowel waterstofatomen als deuteriumatomen die de watermoleculen vormen met de molecuulformule D2O (deuteriumoxide) en HDO (waterstof-deuteriumoxide).
Hard water: Op moleculair niveau is de samenstelling van hard water vergelijkbaar met die van normaal water (H2O). Maar het bevat meer mineralen; Magnesium en Calcium dan het normale drinkwater.
Fysische en chemische eigenschappen
Zwaar water: Fysische en chemische eigenschappen van zwaar water zijn vergelijkbaar met dat van normaal water, maar het heeft een hoge dichtheidswaarde. Het molecuulgewicht van het zware water vertoont geen significante verandering omdat het enkele zuurstofatoom ongeveer 89% bijdraagt aan het molecuulgewicht. Biologische eigenschappen van zwaar water zijn anders dan die van normaal water.
Hard water: hardheid is de belangrijkste eigenschap die aanzienlijk verschilt van normaal water.
USGS-classificatie van waterhardheid
| Hardheid / mgl-1 | Natuur van het water |
| 0-60 | Zacht water |
| 61- 120 | Matig hard water |
| 121- 180 | Hard water |
| < 180 | Zeer hard water |
De aanbevolen hardheidslimiet in drinkwater is 80-100 mgl-1
Gezondheidseffect
Zwaar water: een bepaalde hoeveelheid deuterium is aanwezig in het menselijk lichaam, maar een grote hoeveelheid deuterium veroorzaakt schadelijke gezondheidseffecten in het menselijk lichaam, het kan zelfs de dood veroorzaken.
Hard water: Hard water veroorzaakt geen gezondheidseffecten in het menselijk lichaam, maar veroorzaakt wel een aantal andere problemen, zoals het blokkeren van waterleidingen en het achterlaten van minerale afzettingen op verwarmingstoestellen, kookgerei en badkamervloeren. Om deze problemen veroorzaakt door het harde water te verhelpen, worden de mineralen verwijderd. Dit wordt verzachting genoemd. De meest gebruikte effectieve methode is de ionenuitwisselingshars als verzachter.
Afbeelding met dank aan: "Druipende kraan 1" door gebruiker: Dschwen - Eigen werk. (CC BY-SA 2.5) via Wikimedia Commons "Deuterium oxide Norsk" door Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) - Eigen werk. (FAL) via Commons
