Vee karedus

  • Mida tähendab, et vesi on kare?
  • Kuidas tekib katla­kivi?
  • Kuidas pehmendada vett?
  • Milleks kasuta­takse ionii­te?

Kare vesi

Nahk, eriti kätel ja näol, võib muu­tuda kareda vee tõttu väga kuivaks. Üldiselt kare vesi tervi­sele ohtlik ei ole ning selle maitse võib pehme veega võrrel­des koguni parem tunduda. Kuid kare vesi tekitab suurt kahju nii töös­tuses kui ka kodu­ses maja­pida­mises, mis­tõttu on vaja sellist vett pehmen­dada.

Kareda veega pes­tud nahk võib haka­ta keten­dama ja süge­lema.

Kareda vee teke

Eesti aluspõhi on valdavalt paene. Pae­kivi peamised liigid on lubja­kivi (CaCO3) ja dolo­miit (CaMg(CO3)2). Vihmavesi on õhus leiduva süsinik­dioksiidi tõttu kergelt happe­line. Kui lahja süsi­happe­lahus valgub läbi maa­pinna ning reageerib pae­kivi koostises olevate kaltsium- ja magneesium­karbo­naadiga, moodus­tuvad vees lahus­tuvad soolad (nt Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2), mis jõua­vad põhja­vette ning see põhjustab vee karedust.

CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2

Vihmavesi on õhus leiduva CO2 tõttu kergelt happe­line.
Lahja H2CO3 lahus reageerib paekivi koostises oleva CaCO3-ga ja moodustub veel lahustuv Ca(HCO3)2, mis muudab põhja­vee karedaks.

Peale karbonaatide tee­vad vee karedaks ka teised vees lahus­tunud kalt­siumi- ja magnee­siumi­soolad, näiteks klo­riidid ja sul­faadid.

Vee karedust põhjustavad vees lahustunud kaltsiumi- ja magnee­siumi­soolad.

  • Mg-ioonid
  • Na-ioonid
  • K-ioonid
  • Ca-ioonid
  • Al-ioonid
  • Zn-ioonid

Kare vesi koduses majapidamises

Kui karedat vett kuumu­tada või keeta, lagu­nevad vees lahus­tunud vesinik­karbo­naadid (Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2) ja tekivad vees lahustu­matud karbo­naadid (CaCO3, MgCO3). Viimased sade­nevad keedu­nõu seintele ja põhja ning moodus­tavad kõva katla­kivi kihi.

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O

Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + CO2↑ + H2O

Kui katlakivi on sade­nenud, siis jääb alles vesi, kus kaltsium- ja magneesium­vesinik­karbo­naati enam pole. Karbo­naatset vee karedust saab seega vähen­dada vett keetes, mis­tõttu nime­ta­takse seda ka möödu­vaks kare­duseks.

Kui keeta karedat vett, tekib keedu­nõu sein­tele ja põhja kõva katla­kivi kiht, mille koosti­ses on peamiselt CaCO3 ja MgCO3.
  • KNO3
  • Ca(HCO3)2
  • CaCl2
  • NaCl
  • MgSO4
  • Mg(HCO3)2

Katlakivi on väga kahjulik ja võib põhjus­tada vee­kannude, sooja­vee­boilerite, pesu­masinate jt sead­mete kütte­kehade läbi­põlemist ning ummis­tada kütteradiaatoreid. Kütte­keha­dele ja soojus­vaheti­tesse set­ti­nud katla­kivi halven­dab soojus­juhti­vust ning vee soojen­da­mi­seks kulub roh­kem aega ja ener­giat.

Seep ja teised pesu­vahendid vahu­tavad kare­das vees vähem, pese­vad hal­vasti ning pesu­vahen­dit kulub roh­kem.

Vee kare­duse kahju­liku toime vähen­da­mi­seks saab vett pehmen­dada ehk vähen­dada kaltsiumi- ja magnee­siumi­soolade sisal­dust vees.

Kareda vee tõttu peab boile­ris õiget vee­tempera­tuuri hoid­ma. Kõige vähem tekib katla­kivi 55 °C juures. Kui vee tempera­tuur tõuseb üle 70 °C, hakkab katla­kivi kiire­mini tekki­ma.
  • Kõva katlakivi kiht koosneb peamiselt kaltsium- ja magneesium­karbonaadist.
  • Katlakivi pole kahjulik ega tekita koduses majapidamises probleeme.
  • Karedas vees vahutavad seep ja teised pesu­vahendid vähem, pesevad halvemini ja neid kulub rohkem.
  • Vee kareduse kahjulikku toimet pole võimalik kõrvaldada.

Mittekarbonaatne ehk püsiv karedus

Mittekarbonaatset ehk püsivat karedust põhjus­tavad teised kaltsiumi- ja magnee­siumi­soolad (nt kloriidid, sulfaadid), mida vett keetes eemal­dada ei saa.

Püsiv karedus valmis­tab eba­meeldi­vust eel­kõige pese­misel. Seep rea­geerib kare­da vee kaltsium- ja magnee­siumi­oonidega ning vette tekib rask­lahus­tuvate ühendite helbe­line sade, mis vähen­dab seebi pesemis­omadusi.

Kareda vee ja seebi toimel tekib raskesti lahustuv sade.

Püsivast karedusest saab vaba­neda keemi­liste meeto­ditega. Üks levi­nuim viis on kasutada ioon­vaheteid ehk ioniite. Sellisel juhul juhi­takse kare vesi läbi ioniitide, mis on tahke teraline mass. Ioniitide koost­ises olevad H+- või Na+-ioonid asen­davad kare­dust põhjus­tavad Ca2+- ja Mg2+-ioonid. Ioon­vahe­tusega vee­pehmendus­sead­meid kasu­tavad nii era­tarbijad kui ka tööstus.

Püsivast karedusest saab vabaneda ioonvaheti abil.

Püsiva kareduse vähen­dami­seks saab kasutada ka pesu­soodat ehk naatrium­karbonaati (Na2CO3). Naatrium­karbonaat lahus­tub vees hästi, karedas vees liituvad Ca2+- või Mg2+-ioonid karbonaat­ioonidega ning tekib sade.

Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl

Palju kasutatakse ka nn vee­pehmen­deid, mille toimel sade­nevad Ca2+- või Mg2+-ioonid samuti lahus­tu­matute soola­dena. Näiteks naatrium­fosfaadi (Na3PO4) toimel sade­nevad kaltsium- ja magneesium­fosfaat.

2Na3PO43CaCl2 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaCl

Pesupulbrid sisal­davad vee­pehmen­deid ja see­tõttu saab nende­ga pesu puhtaks ka karedas vees.

Mittekarbonaatset ehkkaredust põhjus­tavad(nt kloriidid, sulfaadid), mida vett keet­es eemal­dada ei saa.

Püsivast karedusest saab vaba­nedameetoditega. Üks viis on kasu­tada näiteks, mille koostises olevad vesinik- ja naatriumioonid asen­da­vad karedust põhjus­tavad.

Ma tean, et ...

  • Vee karedust põhjus­tavad vees lahus­tunud kaltsiumi- ja magnee­siumi­soolad.
  • Katlakivi on peamiselt karbonaa­tidest (CaCO3, MgCO3) koos­nev valge sade, mis tekib kareda vee kuumu­tamisel.
  • Vee pehmendamine on vee karedust põhjus­tavate kaltsium- ja magnee­sium­soolade sisal­duse vähen­damine vees.

Jätan meelde

Küsimused ja ülesanded

  1. Millised ühendid põhjus­tavad vee karedust?
  2. Milliseid prob­leeme kare vesi teki­tab?
  3. Uuri, kas sinu kodus on vesi kare või pehme. Mille põh­jal sa seda järeldad?
  4. Too näiteid, kuidas on võima­lik vett pehmen­dada.