Wasserbehandlung mit Natriumcarbonat: Weichmachung von hartem Wasser für kommunale Nutzung

Wasser, das einen Überschuss an Mineralien enthält, wird als hartes Wasser bezeichnet. Viele Kommunen versuchen, Mineralien aus ihrer Wasserversorgung zu entfernen, wenn sie hartes Wasser haben, um Mineralablagerungen in Rohren und anderen Wasseranlagen zu reduzieren. Das Hinzufügen eines Natriumcarbonatprodukts zu einer Wasserversorgung ist eine häufig verwendete Methode zur Weichmachung des Wassers.

Natriumcarbonat-Produktion

Zusammen mit Kalk ist Natriumcarbonat eine von zwei Substanzen, die häufig zur Weichmachung von Vorräten an hartem Wasser verwendet werden. Es ist eine wasserlösliche Substanz, die auch als Soda bezeichnet wird. Relativ wenige Lieferanten sind für die Herstellung von Natriumcarbonat in der Qualität für Wasseraufbereitung zertifiziert, darunter 23 Produzenten in den zusammenhängenden Vereinigten Staaten und drei Produktionsanlagen in Kanada.

Lösungsmenge

Die Menge an Natriumcarbonat, die sicher in einer Wasserversorgung gelöst werden kann, hängt von den Eigenschaften des gekauften Produkts und der Dichte des Produkts ab. Dünnere Natriumcarbonatprodukte sind für eine Auflösung von bis zu 100 Milligramm pro Liter Wasser eingestuft, während leichtere Produkte für eine Auflösung von bis zu 667 Milligramm pro Liter Wasser eingestuft sind.

Reaktionen im Wasser

Sobald das Natriumcarbonat dem Wasser zugesetzt wird, dient es dazu, die Wasserversorgung zu erweichen, indem es den Mineralgehalt des Wassers verringert. Wenn ein einzelnes Molekül Natriumbicarbonat in Wasser gelöst wird, ergibt dies die Zugabe von zwei positiven Natriumionen und zwei Carbonat- oder Kohlendioxid-Ionen zum Wasser. Diese neu eingeführten Ionen verbinden sich mit den Calciumionen, die im harten Wasser enthalten sind, und bilden einen festen Calciumcarbonat-Niederschlag. Das verbleibende Wasser wird „erweicht“ aufgrund des Verlusts der Mineralien, die während dieses Prozesses verfestigt wurden.

Bicarbonat-Ionen werden ebenfalls diesem Wasser in dieser chemischen Reaktion zugesetzt. Die Bicarbonate sind für den menschlichen Verzehr unbedenklich und verändern den Geschmack oder andere Eigenschaften des Wassers nicht bemerkbar, sodass sie einfach in der Versorgung verbleiben.

Calciumcarbonat-Entfernung

Sobald feste Calciumcarbonat-Ionen ausgefallen sind, ist es notwendig, diese Feststoffe aus der Wasserversorgung zu entfernen, bevor sie die Öffentlichkeit erreicht. Es gibt zwei primäre Methoden zur Entfernung dieser Ionen. Die erste ist Sedimentation. Dies ist ein einfacher Prozess, bei dem die Wasserversorgung für einen langen Zeitraum still gelassen wird. Die festen Partikel setzen sich am Boden des Wassers ab, sodass das Wasser von der Oberseite der Versorgung entnommen werden kann. Die zweite Methode der Calciumcarbonat-Entfernung ist die Filtration. Filtration ist ein grundlegendes Siebverfahren, bei dem das Wasser durch ein Sieb geleitet wird, das klein genug ist, um die festen Partikel zu entfernen, sodass nur das erweichte Wasser nach unten fließt.