Vee karedus

  • Mida tähendab, et vesi on kare?
  • Kuidas tekib katlakivi?
  • Milleks kasutatakse ioniite?
Seotud sisu
Muud tegevused

Kare vesi

Nahk, eriti kätel ja näol, võib muutuda ärritavalt kuivaks kareda vee tõttu. 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.

Seotud sisu
Muud tegevused

Kareda vee teke

Eesti aluspõhi on valdavalt paene (vt ka 9. kl geograafia õpikust teemat „Eesti geoloogiline ehitus“). 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 magneesium­karbonaatidega, moodustuvad vees lahustuvad soolad (nt Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2), mis jõuavad põhja­vette. Põhja­vesi muutub karedaks.

CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2

Kareda vee teke

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

Vee karedust põhjustavad vees lahustunud kaltsium- ja magneesiumsoolad.

  • Mg-ioonid
  • Na-ioonid
  • K-ioonid
  • Ca-ioonid
  • Al-ioonid
  • Zn-ioonid
Seotud sisu
Muud tegevused

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 magneesium­vesinik­karbonaate enam pole. Seetõttu nimetatakse karbonaatset vee karedust ka mööduvaks kareduseks.

Karbonaatse kareduse eemaldamisega puutume kokku näiteks keedu­kannus vee keetmisel
  • 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 kaltsium- ja magneesium­soolade 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 intensiivsemalt tekkima
  • Kõva katlakivi kihi moodustavad peamiselt kaltsium- ja magneesiumkarbonaadid.
  • 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.
Seotud sisu
Muud tegevused

Mittekarbonaatne ehk püsiv karedus

Mittekarbonaatse ehk püsiva kareduse põhjustavad teised kaltsium- ja magneesium­soolad (nt kloriidid, sulfaadid), mida vee keetmisega eemaldada ei saa.

Püsiv karedus valmistab ebameeldivust eelkõige pesemisel. Seep reageerib karedas vees olevate kaltsium- ja magneesium­ioonidega ning vette tekib raskesti lahustuvate ühendite helbeline sade, mis vähendab seebi pesemis­omadusi.

Kareda vee ja seebi toimel tekib raskesti lahustuvate ühendite helbeline sade

Püsivast karedusest saab vabaneda keemiliste meetoditega. Üks levinuim viis on kasutada iooni­vahetajaid 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. Iooni­vahetusega vee­pehmendus­seadmeid kasutavad nii era­tarbijad kui ka tööstused.

Ioonivaheti tööpõhimõte

Tööstuses ja vee­puhastus­jaamades vähendatakse püsivat karedust mitme­suguste ainetega. Näiteks, kui karedasse vette lisada CaO-d, tekib Ca(OH)2, mis vees lahustub ja reageerib kaltsium­vesinik­karbonaadiga.

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O

Teine levinud aine püsiva kareduse vähendamiseks on naatrium­karbonaat. Naatrium­karbonaat lahustub vees hästi, kuid karedas vees liituvad Ca2+- või Mg2+-ioonid karbonaat­ioonidega ning tekib sade.

Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl

Palju kasutatakse nn vee pehmendajaid, mille toimel sadenevad Ca2+- ja Mg2+-ioonid samuti lahustumatute sooladena. Näiteks naatrium­fosfaadi (Na3PO4) toimel sadenevad kaltsium- ja magneesium­fosfaadid.

2Na3PO4 + 3CaCl2 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaCl

Tänapäeval sisaldavad pesupulbrid vee pehmendajaid ja seetõttu saab nendega pesu puhtaks ka karedas vees

Mittekarbonaatse ehk kareduse põhjustavad (nt kloriidid, sulfaadid), mida vee keetmisega eemaldada ei saa.

Püsivat karedust saab kõrvaldada meetoditega. Näiteks üks viis on kasutada milles asendatakse karedust põhjustavad kaltsium- ja magneesiumioonid. 

Seotud sisu
Muud tegevused

Ma tean, et...

  • Vesi on kare, kui selles on lahustunud kaltsium- ja magneesium­soolad.
  • Vee karedus tähendab, et vees on lahustunud kaltsium- ja magneesium­soolad.
  • 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.
Seotud sisu
Muud tegevused

Küsimused

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