Wat is waterhardheid?

Waterhardheid zegt wat over de hoeveelheid opgeloste mineralen in het water. Water met weinig opgeloste mineralen noemt men zacht water, zijn er veel mineralen opgelost dan heet dit hard water.

In hard leidingwater is vooral de concentratie van calcium (kalk) en magnesium hoog. Juist deze twee mineralen zorgen voor overlast zoals ketelsteen en kalkafzettingen op verwarmingselementen en overal waar water gebruikt wordt zoals in de toilet, gootsteen, douche en bad.

Nadelen van hard water

Niet alleen zorgt hard water voor de vervelende kalkafzettingen maar moet je bij het wassen van het servies of wasgoed veel meer zeep gebruiken dan strikt noodzakelijk is. Dit komt omdat de kalk en magnesium in het water verbindingen aangaan met zeep en op de hoogte van de waterlijn een onoplosbare afzetting vormt van kalkzeep. Een deel van de zeep gaat dus verloren aan het "neutraliseren" van de kalk en magnesium in het water. Hoe harder het water is hoe meer zeep je moet gebruiken om de kalk te "neutraliseren".

Hard en zacht water hebben beiden hun voor- en nadelen, geen van beiden is dus "het beste". Er bestaan vele technieken om de gevolgen van kalk tegen te gaan maar de meest toegepaste techniek om hard water te ontdoen van kalk en magnesium is de waterontharder.

Tijdelijke, permanente en totale waterhardheid

Bij waterhardheid worden twee hardheden onderscheiden. De tijdelijke en permanente waterhardheid. De som van deze twee water hardheden wordt de totale waterhardheid genoemd.

Dus: totale waterhardheid = tijdelijke waterhardheid + permanente waterhardheid.

Tijdelijke waterhardheid

De tijdelijke waterhardheid verwijst naar dat deel van de in water opgeloste mineralen die door middel van het verwarmen van het water verwijderd kunnen worden. Tijdens het verwarmen slaan deze mineralen neer in de vorm van ketelsteen.

Naast verwarmen kan de tijdelijke hardheid verlaagd worden door het toevoegen van calciumhydroxide (gebluste kalk of kalkwater). Chemici schrijven dit als Ca(OH)₂.

Permanente waterhardheid

Permanente waterhardheid verwijst naar de opgeloste mineralen in het water die na verhitting of behandeling met calciumhydroxide over blijven.

Hoe wordt de hardheid van water uitgedrukt?

De hardheid van het water wordt in Nederland en Duitsland meestal uitgedrukt in graden Duitse hardheid afgekort ° dH. In België en Frankrijk gebruikt men doorgaans ° fH (graden Franse hardheid). Het verschil tussen dH en fH is ongeveer een factor 1,78. Waarde in dH x 1,78 = waarde in fH. Waarde in fH / 1,78 = waarde in dH. Voorbeeld: 10° dH ongeveer 17,8° fH en is 20° fH ongeveer 11,2° dH.

Hoewel de eenheid "graden hardheid" is wordt steeds vaker het graden symbool weggelaten. Zo zou men de waterhardheid moeten schrijven als bijvoorbeeld 12° dH of 21° fH maar je treft steeds vaker 12 dH of 21 fH aan als schrijfwijze. In de BiNaS wordt de eenheid Duitse hardheid geschreven als D°.

Hoe kan je de hardheid van water meten?

Je kan de hardheid van het water meten met "teststrips" of met een meetsetje met titreervloeistof meestal in de vorm van een klein druppelaar flesje met een gekleurde vloeistof die bij een bepaalde hardheid van kleur veranderd. Meer informatie is te vinden in het artikel meten van waterhardheid.

Andere waterhardheid eenheden

Naast dH en fH worden nog andere eenheden gebruikt om de hardheid van het water aan te geven. De meest voorkomende zijn: graden Engelse hardheid (°eH), graden Clarc, ppm, mg CaCO₃/l, mmol/l, gpg (US) en gpg (UK).

Waarom zijn er zoveel verschillende hardheidseenheden?

De verschillende waterhardheid eenheden zijn ontstaan doordat op verschillende plaatsen in de wereld een waterhardheid eenheid is bedacht waarbij men steeds een ander uitgangspunt heeft genomen of een andere maateenheid heeft gebruikt.

Duitse Hardheid

De Duitse hardheid is ontstaan door de hoeveelheid opgelost calciumoxide (CaO) in water te meten. Daarbij is 10 mg calciumoxide opgelost in één liter water gelijk aan 1° dH.

Franse Hardheid

De Franse hardheid gebruikt de hoeveelheid calciumcarbonaat als uitgangspunt. Wanneer 10 mg calciumcarbonaat (CaCO₃) opgelost is in één liter water dan is dit gelijk aan 1° fH.

mg CaCO₃/l

De eenheid mg CaCO₃/l (vaak geschreven als mg CaCO₃ of CaCO₃) geeft zelf al de hoeveelheid opgelost calciumcarbonaat (CaCO₃) in het water aan. Een waterhardheid van 1 mg CaCO₃/l geeft aan dat in één liter water één milligram calciumcarbonaat (CaCO₃) opgelost is.

ppm

De eenheid ppm staat voor parts per million een geeft (niet specifiek voor waterhardheid) de concentratie van een bepaalde stof aan. Ppm is een verhoudingsgetal net zoals procent en promille dit is. Procent betekent "een honderdste deel", promille staat voor "een duizendste deel". Ppm staat voor "een miljoenste deel". Als in één liter water, wat normaal gesproken 1000 gram weegt, één milligram calciumcarbonaat is opgelost, dan heeft dit een waterhardheid van 1 ppm, vaak (beter) geschreven als 1 ppm CaCO₃.

mmol/l

De hardheidseenheid mmol/l, voluit: millimol per liter, wordt vaak door natuur- en scheikundigen gebruikt die uitgaan van de eenheid "mol" omdat dit de officiële SI eenheid is voor de "hoeveelheid stof". Wanneer in één liter water 100,09 mg CaCO₃ opgelost is kan dit ook geschreven worden als een waterhardheid van 1 mmol/l.

gpg - grain per gallon (US)

Voor ons is het heel normaal om gewicht uit te drukken in gram en de inhoud in liter maar dat is niet overal op de wereld zo. In de VS bijvoorbeeld gebruikt men onder andere (nog) de "grain" (graankorrel) als gewichtseenheid en voor volume gebruikt men onder andere de "gallon". Op basis van deze eenheden is de hardheidseenheid gpg ontstaan. Wanneer één grain (64,8 mg) calciumcarbonaat opgelost is in één gallon (3,79 liter) dan heeft dat water een hardheid van 1 gpg. De gallon betreft in dit geval de US versie van de gallon.

Engelse Hardheid

De Engelse hardheid gebruikt de hoeveelheid calciumcarbonaat als uitgangspunt. Echter in het Verenigd Koninkrijk (UK) werd destijds nog gebruik gemaakt van de gewichtseenheid grain (van: graankorrel) en weegt 64,8 mg. Daarnaast werd de destijds gebruikte volume eenheid Engelse gallon gebruikt en gelijk is aan 4,55 liter (en dus afwijkt van de US gallon). Engelse hardheid is het aantal grain calciumcarbonaat per gallon (UK).

Clarc

De eenheid graden Clarc of °Clarc is gelijk aan Engelse hardheid of °eH. Deze waterhardheid eenheid wordt wel eens gebruikt in het Verenigd Koninkrijk. Dus 1° Clarc = 1° eH.

gpg - grain per gallon (UK)

De grain per gallon (UK) is gelijk aan de Engelse hardheid of °eH. Deze waterhardheid eenheid wordt wel eens gebruikt in het Verenigd Koninkrijk. Dus 1 gpg (UK) = 1° eH.

Relaties tussen verschillende waterhardheid eenheden en omrekentabellen - conversietabellen)

• 1° dH = 1,7848° fH
• 1° dH = 1,2522° eH
• 1° dH = 1,2522° Clarc
• 1° dH = 17,848 ppm
• 1° dH = 0,17832 mmolCaCO₃/l
• 1° dH = 17,848 mg CaCO₃/l
• 1° dH = 1,0426 gpg (US)
• 1° dH = 1,2522 gpg (UK)

• 1° fH = 0,56029° dH
• 1° fH = 0,70157° eH
• 1° fH = 0,70157° Clarc
• 1° fH = 10 ppm
• 1° fH = 0,09991 mmol CaCO₃/l
• 1° fH = 10 mg CaCO₃/l
• 1° fH = 0,58418 gpg (US)
• 1° fH = 0,70157 gpg (UK)

• 1 ppm = 0,056029° dH
• 1 ppm = 0,1° fH
• 1 ppm = 0,070157° eH
• 1 ppm = 0,070157° Clarc
• 1 ppm = 0,009991 mmol CaCO₃/l
• 1 ppm = 1 mg CaCO₃
• 1 ppm = 0,058418 gpg (US)
• 1 ppm = 0,070157 gpg (UK)

• 1 gpg (US) = 0,9591° dH
• 1 gpg (US) = 1,7118° fH
• 1 gpg (US) = 1,2009° eH
• 1 gpg (US) = 1,2009° Clarc
• 1 gpg (US) = 17,118 ppm
• 1 gpg (US) = 0,17103 mmol CaCO₃/l
• 1 gpg (US) = 17,118 mg CaCO₃
• 1 gpg (US) = 1,2009 gpg (UK)