Calculadora de Duresa de l'Aigua: Mesurar Nivells de Calci i Magnesi
Calculadora gratuïta de duresa de l'aigua per mesurar nivells de calci i magnesi en ppm. Determina instantàniament si la teva aigua és tova, moderadament dura, dura o molt dura amb conversions precises a graus alemanys i francesos.
Calculadora de Duresa de l'Aigua
Paràmetres d'Entrada
Fórmula de Càlcul:
Duresa = (Ca²⁺ × 2.5) + (Mg²⁺ × 4.1) + Altres Minerals
Resultats
Documentació
Calculadora de la duresa de l’aigua
Una calculadora de la duresa de l’aigua converteix el contingut de calci i magnesi d’una mostra d’aigua en un únic valor de duresa. Expressa el resultat en parts per milió (ppm) de carbonat de calci, en graus alemanys (°dH) i en graus francesos (°f), i classifica l’aigua com a tova, moderadament dura, dura o molt dura.
Què és la duresa de l’aigua?
La duresa de l’aigua és una mesura dels minerals dissolts a l’aigua, principalment ions de calci (Ca²⁺) i magnesi (Mg²⁺). Aquests minerals es dissolen a l’aigua mentre aquesta travessa el sòl i la roca, especialment la pedra calcària i la creta. L’aigua amb molt calci i magnesi dissolts s’anomena «dura». L’aigua amb pocs d’aquests minerals s’anomena «tova».
La duresa normalment no fa que l’aigua sigui insegura per beure. Sí que afecta la capacitat del sabó per fer escuma i la quantitat de calç que s’acumula a les canonades, els bullidors i els escalfadors d’aigua.
Com es calcula la duresa de l’aigua
La duresa total de l’aigua s’expressa en ppm de carbonat de calci (CaCO₃), encara que la duresa provingui realment de diversos minerals. La fórmula que s’utilitza aquí és:
Duresa total (ppm de CaCO₃) = (Ca²⁺ × 2,5) + (Mg²⁺ × 4,1) + altres minerals
- Ca²⁺ és la concentració de calci, en ppm.
- Mg²⁺ és la concentració de magnesi, en ppm.
- Altres minerals és la concentració combinada de qualsevol mineral addicional que causi duresa, en ppm.
Els multiplicadors, 2,5 per al calci i 4,1 per al magnesi, converteixen la concentració de cada ió en el seu pes equivalent en carbonat de calci.
Conversió a altres unitats de duresa
Un cop conegut el total en ppm de CaCO₃, es pot convertir a dues escales habituals:
| Unitat | Conversió des de ppm de CaCO₃ |
|---|---|
| Graus alemanys (°dH) | ppm ÷ 17,848 |
| Graus francesos (°f) | ppm ÷ 10 |
Les parts per milió i els mil·ligrams per litre (mg/L) de CaCO₃ són el mateix nombre en el cas de l’aigua i constitueixen la unitat estàndard als Estats Units. Els graus alemanys són habituals a Alemanya i a l’Europa central. Els graus francesos són habituals a França i en diversos altres països europeus.
Classificació de la duresa de l’aigua
Un cop coneguda la duresa total en ppm, aquesta correspon a una de les quatre classes estàndard:
| Classificació | ppm de CaCO₃ | Graus alemanys (°dH) | Graus francesos (°f) |
|---|---|---|---|
| Tova | 0–60 | 0–3,4 | 0–6 |
| Moderadament dura | 61–120 | 3,4–6,7 | 6,1–12 |
| Dura | 121–180 | 6,8–10,1 | 12,1–18 |
| Molt dura | per sobre de 180 | per sobre de 10,1 | per sobre de 18 |
Exemple resolt
Suposem que una mostra d’aigua té una concentració de calci de 40 ppm, una concentració de magnesi de 10 ppm i 5 ppm d’altres minerals que causen duresa.
- Contribució del calci: 40 × 2,5 = 100 ppm de CaCO₃
- Contribució del magnesi: 10 × 4,1 = 41 ppm de CaCO₃
- Afegiu els altres minerals: 100 + 41 + 5 = 146 ppm de CaCO₃
La duresa total és de 146 ppm de CaCO₃. Convertida a graus alemanys, és 146 ÷ 17,848 ≈ 8,2 °dH. Convertida a graus francesos, és 146 ÷ 10 = 14,6 °f. Com que 146 es troba entre 121 i 180 ppm, l’aigua es classifica com a dura.
Com s’utilitza la calculadora
- Introduïu la concentració de calci (Ca²⁺) en ppm. Aquesta dada sol estar disponible en un informe de qualitat de l’aigua o en un kit de prova domèstic.
- Introduïu la concentració de magnesi (Mg²⁺) en ppm.
- Introduïu la concentració d’altres minerals que causen duresa, en ppm, si es coneix. Aquest camp és opcional.
- Consulteu els resultats: la duresa total en ppm de CaCO₃, els valors equivalents en graus alemanys i francesos, i la classificació de la duresa.
- Feu servir el botó «Copiar els resultats» per copiar les dades per a un informe o un missatge.
On es poden trobar dades sobre la concentració de minerals
- Informe de qualitat de l’aigua. La majoria de proveïdors municipals d’aigua publiquen un informe anual, de vegades anomenat informe de confiança del consumidor, que enumera els nivells de minerals.
- Kit de prova domèstic. Els kits econòmics mesuren directament el calci i el magnesi, normalment amb tires reactives o una prova de valoració.
- Anàlisi professional. Les empreses de tractament de l’aigua i alguns departaments locals de salut ofereixen anàlisis de laboratori.
- Aigua de pou. Com que l’aigua de pou no està coberta per un informe municipal, els pous privats s’haurien d’analitzar directament, idealment un cop l’any.
Efectes de la duresa de l’aigua
L’aigua tova (0–60 ppm) fa escuma fàcilment amb el sabó i deixa poca calç. A algunes persones els pot semblar de gust insípid i, en edificis antics amb canonades metàl·liques, pot tenir més probabilitats d’arrossegar traces de metalls de la instal·lació.
L’aigua moderadament dura (61–120 ppm) representa un punt intermedi. Conté alguns minerals dissolts, però rarament causa acumulacions de calç visibles o problemes de neteja.
L’aigua dura (121–180 ppm) deixa calç visible als accessoris, els electrodomèstics i la vaixella de vidre. Necessita més sabó o detergent per produir escuma i pot escurçar la vida útil dels escalfadors d’aigua.
L’aigua molt dura (per sobre de 180 ppm) causa una acumulació important de calç, redueix molt l’eficàcia del sabó i pot donar a l’aigua un gust perceptible. Les llars amb aigua molt dura solen instal·lar un descalcificador.
Duresa temporal i permanent
De vegades la duresa es divideix en dos tipus segons la causa. La duresa temporal prové dels bicarbonats de calci i magnesi. En bullir l’aigua, s’allibera diòxid de carboni i aquests bicarbonats formen dipòsits sòlids de carbonat, per això els bullidors s’encrosten amb l’ús. La duresa permanent prové dels sulfats, clorurs i nitrats de calci i magnesi, i l’ebullició no l’elimina. Normalment cal un descalcificador o un altre tractament químic. Una calculadora de duresa informa del total dels dos tipus conjuntament.
Reducció de la duresa de l’aigua
- Descalcificador d’intercanvi iònic. És la solució domèstica més habitual. Intercanvia els ions de calci i magnesi per ions de sodi o potassi i necessita que se li reposi la sal periòdicament.
- Cristal·lització assistida per plantilla (TAC). És un sistema sense sal que transforma els minerals dissolts en petits cristalls que es mantenen suspesos a l’aigua en lloc de formar calç a les superfícies.
- Òsmosi inversa. Elimina la majoria dels minerals dissolts, inclosos els minerals que causen duresa, fent passar l’aigua per una membrana fina. Utilitza més aigua de la que produeix com a sortida aprofitable.
- Precipitació química. S’utilitza principalment en entorns industrials per fer que els minerals que causen duresa es dipositin i se separin de la dissolució.
Preguntes freqüents
Què causa la duresa de l’aigua? Els ions de calci i magnesi dissolts causen la duresa de l’aigua. Arriben a les aigües subterrànies quan aquestes travessen roca i sòl que contenen calcària, creta o guix.
És segura per beure l’aigua dura? Sí. L’aigua dura no representa un risc per a la salut, i el calci i el magnesi que conté aporten petites quantitats de minerals de la dieta. A algunes persones l’aigua molt dura els pot semblar desagradable de gust.
L’aigua dura fa malbé les canonades i els electrodomèstics? Amb el temps, sí. La calç s’acumula a l’interior de les canonades, els escalfadors d’aigua i les cafeteres, cosa que en redueix l’eficiència i en pot escurçar la vida útil.
Quina diferència hi ha entre la duresa de l’aigua i els TDS? Els sòlids dissolts totals (TDS) mesuren totes les substàncies dissoltes a l’aigua, inclosos el sodi, el clorur i el sulfat. La duresa de l’aigua només mesura el calci i el magnesi. L’aigua pot tenir molts TDS i poca duresa si la major part del contingut dissolt no és calci ni magnesi.
Amb quina freqüència s’ha d’analitzar la duresa de l’aigua? Normalment n’hi ha prou amb comprovar l’aigua municipal un cop l’any mitjançant l’informe de qualitat de l’aigua del proveïdor. L’aigua de pou s’hauria d’analitzar cada sis o dotze mesos, ja que les condicions de les aigües subterrànies poden canviar segons l’estació.
Es pot utilitzar aquesta calculadora per a l’aigua d’un aquari? Sí. Moltes espècies de peixos i plantes necessiten un interval de duresa específic, de manera que calcular el valor en ppm o en graus de l’aigua de l’aquari ajuda a adaptar-la a aquests requisits.
Referències
- Organització Mundial de la Salut. Hardness in Drinking-water, 2011.
- Servei Geològic dels Estats Units. Water Hardness, Water Science School, 2019.
- American Water Works Association. Water Quality & Treatment: A Handbook on Drinking Water, 6a ed., 2014.