Tvrdá voda:

Dažďová voda obsahuje vždy v určitej koncentrácii rozpustený kysličník uhličitý (CO2), ktorý absorbuje zo vzduchu. Tým sa zníži jej pH (slabá kyselina), a má potom schopnosť rozpúšťať uhličitan vápenatý (CaCO3), s ktorým v prírode prichádza do styku pri prechode vápencovým, resp. kriedovým podložím, pričom vzniká hydrogénuhličitan vápenatý.
Ten sa nachádza vo vodnom roztoku vo forme iónov:



Tieto ióny sú v roztoku vzájomne viazané s molekulami vody slabými vodíkovými väzbami:

Podobným spôsobom sa voda obohacuje horečnatými iónmi. Voda s vyšším obsahom hydrogénuhličitanov alkalických zemín (Ca, Mg) je často označovaná ako tvrdá voda. Na obsahu minerálnych látok sa okrem iónov vápenatých a horečnatých spolu podieľajú i ďalšie katióny, najmä sodné (Na+), draselné (K+), ďalej katióny železa (Fe+), mangánu (Mn+) a ďalších kovov. Z aniónov sú okrem uhličitanov zastúpené najmä sírany a halogenidy. Pod pojmom tvrdá voda máme na mysli výhradne vlastnosti vody súvisiace s obsahom uhličitanov, resp. hydrogénuhličitanov vápenatých, prípadne horečnatých.

Dva hlavné negatívne vplyvy tvrdej vody:

1. Negatívne pôsobí na spotrebu mydiel (pracích a umývacích prostriedkov), ktorá sa zvyšuje následkom zrážania sa mydla vo forme zle rozpustnej (a teda pre umývanie či pranie neúčinnej) vápenatej soli, pričom sa jej vznik sa prejaví vylúčením zákalu. K tvorbe vápenatej soli mydla dochádza pri použití tvrdej vody v dôsledku reakcie mydla s rozpustenými vápenatými iónmy:



2. Rozpustený hydrogénuhličitan vápenatý podlieha najmä pri zvýšenej teplote rozkladnej reakcii, pričom vzniká uhličitan vápenatý, ktorý za bežných podmienok ľahko vytvára tvrdé inkrustácie (usadeniny) - vodný (kotolný) kameň:

Tieto procesy prebiehajú najčastejšie na horúcich plochách kotlov, výmenníkov, v potrubiach, armatúrach, ale môžu prebiehať aj v dôsledku tepla, ktoré vzniká trením pri prúdení. Nárast vrstiev inkrustácií postupne zhoršuje prietokové pomery v potrubí, ich nerovnomernosť spôsobuje vznik nežiadúcich turbulencií a dochádza ku zníženiu účinnosti prenosu tepla. Voda, ktorá má tvrdosť 20°N zanechá pri prietoku 3,5 l/min. na plochách potrubí za rok pri teplote 60°C 4,8 kg usadenín, ale pri teplote 80°C je to už 29,9 kg za rok! Pri tom vrstva inkrustácií na výhrevných špirálach v kotli hrubá 3 mm znamená zvýšenie spotreby elektrickej energie o 25%.

Chemické zmäkčovanie:

Chemické procesy odstraňovania tvrdosti vody sú založené na princípe vytesňovania iónov vápnika (Ca2+) iónmi sodíka (Na+) pri prietoku polysilikátovými alebo syntetickými katexami:



Nevýhodou je, že katexy musia byť pravidelne regenerované pomocou koncentrovaného roztoku (NaCl - kuchynskej soli), čo si vyžaduje odstavenie z prevádzky na čas potrebný k regenerácii a prispieva tak k nákladnosti tohoto spôsobu zmäkčovania. Tieto chemické procesy sa vyznačujú zmenou chemického zloženia vody, čo v prípade použitia napr. v potravinárskom priemysle prináša ďalšie komplikácie.

Ďalším spôsobom chemickej úpravy vody je pridávanie látok, ktoré vápnik viažu do komplexov a obmedzujú tak možnosť jeho vylučovania vo forme vodného kameňa. Nevýhodami tejto metódy chemickej predúpravy vody sú okrem nákladov na komplexotvorné činidlá, tiež nemožnosť jej aplikácie v prípade pitnej vody.


DESCALER® - princíp činnosti:

Pôsobenie elektronického prístroja DESCALER® sa značne líši od bežných chemických zmäkčovačov a od permanentných magnetov. Využíva sa vplyv dynamického pôsobenia elektromagnetického poľa na zrážanie vápenatých solí bez chemického zásahu.
Prístroj DESCALER® vytvára na potrubí frekvenčne modulované elektromagnetické pole, pôsobením ktorého dochádza k rozrušovaniu slabých vodíkových väzieb vápenatých a hydrogénuhličitanových iónov s molekulami vody a následnému vylučovaniu uhličitanu vápenatého (teda látky chemicky identickej so zlúčeninou tvoriacou vodný kameň).
V tomto prípade však dochádza ku vzniku menej bežnej kryštálovej formy, tzv. aragonitovej kryštalickej modifikácie, zatiaľ čo inak vzniká modifikácia kalcitová. Okrem rozdielov v usporiadaní iónov v kryštálových mriežkach sa obe modifikácie líšia aj svojimi praktickými vlastnosťami. Z hľadiska tvorby vodného kameňa je podstatné, že kalcitová modifikácia, teda bežne vznikajúca, má za daných podmienok tendenciu k tvorbe rozsiahlych dendritických (stromových) kryštálových útvarov, ktoré vykazujú silnú adhéziu (priľnavosť) ku vnútorným stenám kovových súčastí technického zariadenia. To sa prejavuje pomerne vysokou tendenciou k tvorbe vodného kameňa.
Aragonitová forma uhličitanu vápenatého, vznikajúca pri dynamickom pôsobení elektromagnetického poľa prístroja DESCALER® sa vylučuje vo forme izolovaných veľmi malých kryštálov, ktoré netvoria kryštálové zrasty. Výsledkom toho je, že sa minimalizuje schopnosť adhézie k vnútorným stenám potrubí, kotlov atď., čo má praktické dôsledky v tom že aragonitová modifikácia uhličitanu vápenatého zostáva rozptýlená vo vode vo forme jemnej mikrokryštalickej až koloidnej suspenzie a teda nie je schopná vytvárať na týchto plochách inkrustácie - vodný kameň.

So zrážaním uhličitanu vápenatého dochádza zároveň k uvoľňovaniu malého množstva oxidu uhličitého, ktorý reaguje s molekulami vody za vzniku kyseliny uhličitej. Elektromagnetickým spôsobom upravovaná voda napokon pri prietoku potrubím pozvoľna rozpúšťa existujúce tvrdé vápenaté usadeniny. Tento dej prebieha analogicky ako pri prietoku mäkkej dažďovej vody vrstvami hornín, kde dochádza k jej obohacovaniu o minerálne látky. Prístroj DESCALER® teda bráni tvorbe nových inkrustácií z pretekajúcej vody a zároveň vytvára priaznivé podmienky k rozpúšťaniu už existujúcich vápenatých usadenín v potrubí. Pri prípadnom vypnutí prístroja DESCALER® sa začnú vytvárať usadeniny z vody zadržiavanej v systéme po cca 72-och hodinách, avšak nové uvedenie prístroja do prevádzky odstráni takéto inkrustácie v priebehu niekoľkých dní.

Kvalita upravenej vody:

Pôsobením prístroja DESCALER® sa nemení chemické zloženie vody, mení sa len fyzikálna štruktúra kryštálov uhličitanu vápenatého a preto je voda nezávadná na pitie. V uzavretých systémoch sa môže tvoriť jemný kal vylúčenej aragonitovej formy uhličitanu vápenatého (napr. v spodnej časti bojlera). Tento kal je možné raz za čas vypustiť a systém vypláchnuť prúdom vody. Pri procese sa súčasne tvorí malé množstvo peroxidu vodíka, ktorý na povrchu kovových súčastí vytvára tenkú vrstvičku oxidu. Tým dochádza k pasivácii (zvyšovanie odolnosti) oceľových súčastí voči korózii (hrdzi).

Výhody dynamického magnetického poľa

prístroja DESCALER® - zhrnutie:

• pôsobí preventívne proti tvorbe tvrdých usadenín
• existujúce inkrustácie sú postupne rozpúšťané a môžu byť zo systému ľahko vyplavené
• chráni kovové súčasti systémov voči korózii
• uzatvorené systémy (vykurovanie, výparníky atď.) iba akumulujú jemný kal, ktorý je potom možné jednoducho raz za čas vypustiť a systém prepláchnuť
• k odstraňovaniu usadenín nie sú potrebné žiadne mechanické nástroje alebo chemikálie
• voda upravená prístrojom DESCALER® vykazuje vlastnosti mäkkej vody, čo sa napr. pri použití mydla prejaví zvýšenou penivosťou (znižuje sa spotreba pracích práškov)
• upravená voda je nezávadná a je možné použiť ju ku konzumácii a k príprave potravín
• elektromagneticky upravená voda priaznivo pôsobí na odbúravanie obličkových kameňov a pri liečení aterosklerózy
• aragonitová formácia nevykazuje tendencie k usadzovaniu na povrchu omývanom vodou, čo je výhodné pri umývaní vlasov a ošetrovaní pokožky náchylnej k ekzématickým onemocneniam
• pri zavlažovaní vegetácie upravenou vodou sa urýchľuje jej rast
• použitie upravenej vody pri výrobe betónu, keramiky, tehál atď. zvyšuje tvrdosť, časovú odolnosť týchto materiálov a urýchľuje proces ich tvrdnutia
• inštalácia prístroja je veľmi jednoduchá a vo väčšine prípadoch nevyžaduje zásah do potrubia
• efektívna funkčná životnosť prístroja je viac ako 20 rokov
• neexistujú žiadne formy vedľajších účinkov, DESCALER iba ovplyvňuje prírodné formácie uhličitanu vápenatého v riadených podmienkach