Twarda woda to hasło, które często przewija się w reklamach pralek, kotłów grzewczych czy zmywarek. Ale jej wpływ nie kończy się na sprzęcie AGD – to także istotny czynnik w procesie profesjonalnego mycia pojazdów. Zrozumienie, czym jest twarda woda i jak wpływa na skuteczność środków czyszczących, może zrobić ogromną różnicę w pracy detailera.
Czym jest twarda woda?
Twarda woda to woda zawierająca dużą ilość jonów wapnia (Ca²⁺) i magnezu (Mg²⁺). Związki te przedostają się do wód gruntowych w wyniku reakcji dwutlenku węgla (CO₂) z minerałami w glebie. W efekcie powstają dobrze rozpuszczalne w wodzie wodorowęglany:
- CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂
- MgCO₃ + CO₂ + H₂O → Mg(HCO₃)₂
Ten proces to tzw. chemiczne wietrzenie wapieni – termin, który może brzmieć zaskakująco, ale jest powszechny w geochemii.
Rodzaje twardości wody
Wyróżniamy dwa podstawowe typy twardości wody:
- Twardość przemijająca – wywołana obecnością wodorowęglanów wapnia i magnezu. Jest określana jako „przemijająca”, ponieważ można ją usunąć poprzez gotowanie wody. Należy jednak pamiętać, że przez podgrzanie wody do temperatury ok. 100°C w rezultacie powstają nierozpuszczalne sole, które osadzają się na dnie. Jest to bardzo niekorzystne np. w przypadku kotłów grzewczych, bo prowadzi do niszczenia instalacji.
- Twardość trwała – powodowana przez obecność siarczanów i chlorków wapnia i magnezu. W przeciwieństwie do twardości przemijającej, nie znika po zagotowaniu wody.
Jak mierzymy twardość wody?
Jedną z najprostszych i najczęściej stosowanych metod oznaczania twardości wody jest tzw. metoda kropelkowa, w której wynik podaje się w stopniach niemieckich (°dH). Do przeprowadzenia pomiaru wystarczy próbka badanej wody, specjalny odczynnik oraz barwnik wskaźnikowy – cały zestaw można łatwo kupić w sklepach instalacyjnych lub budowlanych. Pomiar polega na dodawaniu odczynnika kroplami do momentu zmiany barwy roztworu. Ilość kropli mówi nam wprost ile stopni twardości ma badana przez nas woda.
Dlaczego twarda woda utrudnia mycie?
Twarda woda ma wyższe napięcie powierzchniowe, co utrudnia zwilżanie powierzchni. Efekt? Gorsze przyleganie detergentu i niższa skuteczność czyszczenia. To oznacza też, że do czyszczenia zużywa się więcej środka czyszczącego, by uzyskać ten sam efekt co przy wodzie miękkiej.
Co ciekawe, kiedyś twardość wody określano na podstawie… ilości mydła potrzebnej do uzyskania piany!
Współczesne detergenty – zawierające anionowe środki powierzchniowo czynne, takie jak SLES (Sodium Laureth Sulfate) i ABSNa (Sodium Alkylbenzene Sulfonate), które są często używane w szamponach do aut – łatwo reagują z dodatnimi kationami wapnia i magnezu obecnymi w twardej wodzie. W efekcie środki te tracą swoje właściwości, bo „zneutralizowane” przez jony metali przestają skutecznie działać.
Jak radzić sobie z twardą wodą?
Producenci profesjonalnych środków czystości najczęściej używają zmiękczonej lub zdejonizowanej wody przy produkcji. Ale u klientów końcowych sytuacja wygląda inaczej – myją oni często przy użyciu zwykłej wody z kranu. Dlatego do preparatów myjących dodaje się specjalne składniki wspomagające zmiękczanie, takie jak:
- Fosfoniany – związki o zbliżonym działaniu do fosforanów, ale znacznie wolniejszym tempie rozkładu, przez co są bardziej stabilne i bezpieczniejsze dla środowiska wodnego. Ich wadą jest jednak konieczność stosowania jeszcze większych ilości niż w przypadku fosforanów oraz znacznie wyższy koszt produkcji, co nadal stanowi wyzwanie dla branży.
- Kwasowe środki zmiękczające – skuteczne, ale mogą powodować korozję na czyszczonych elementach samochodu.
- Wapno gaszone, soda – obniżają twardość, ale znacznie podnoszą pH, co też zwiększa ryzyko korozji.
- Fosforany – kiedyś powszechnie stosowane jako skuteczne środki zmiękczające – wymagały jednak stosowania w wysokich stężeniach, sięgających nawet kilkunastu procent masy produktu. Taka ilość fosforu trafiająca do ścieków prowadziła do ich nadmiernego wzbogacenia, co z kolei powodowało gwałtowny rozrost glonów, zaburzenia równowagi biologicznej oraz poważną degradację całych ekosystemów wodnych.
Nowoczesne rozwiązania: chelaty i zeolity
Coraz popularniejsze stają się środki chelatujące – substancje, które wiążą kationy metali (głównie Ca²⁺ i Mg²⁺) w trwałe, rozpuszczalne kompleksy. Dzięki temu nie tworzą się osady, a już istniejące mogą być nawet rozpuszczone.
Wśród chelatów znajdziemy także zeolity – naturalne glinokrzemiany, które skutecznie zmiękczają wodę bez negatywnego wpływu na środowisko. Ze względu na swoją strukturę i selektywność są szeroko stosowane nie tylko w chemii gospodarczej, ale też w kosmetyce i farmacji.
Jak Cleantle podchodzi do problemu twardości wody?
W Cleantle przykładamy dużą wagę do jakości działania naszych produktów niezależnie od rodzaju wody, jaką użytkownik ma do dyspozycji. Nasze preparaty – m.in. Daily Shampoo, Bug Off!², Tire and Wheel Cleaner, TFR PreWash² czy APC² – zawierają starannie dobrane związki zmiękczające wodę, które niwelują negatywny wpływ twardej wody już na etapie rozcieńczania.
Nasze nowe formuły oparte na biosurfaktantach – Interior Pro Cleaner, Tire Pro Cleaner i Neutral APC – idą o krok dalej. Łączą:
- neutralne pH,
- roślinne środki powierzchniowo czynne,
- oraz bezpieczne dla środowiska składniki chelatujące.
W efekcie osiągamy wysoką skuteczność mycia, minimalizując zagrożenia dla ludzi i środowiska. To rozwiązania nie tylko skuteczne, ale i odpowiedzialne.
Źródła:
- GeologyScience.com. (n.d.). Zeolity – minerały i ich zastosowanie. https://pl.geologyscience.com/minera%C5%82y/zeolit/
- Wikipedia. (n.d.). Twardość wody. Wikipedia. https://pl.wikipedia.org/wiki/Twardo%C5%9B%C4%87_wody
- PubChem. (n.d.). Calcium carbonate. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Calcium-carbonate
- PubChem. (n.d.). Magnesium carbonate. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Magnesium-carbonate
- Environmental Protection Agency (EPA). (n.d.). Nutrient Pollution: Phosphorus. https://www.epa.gov/nutrientpollution/problem
Cleantle
