Mi az a vízkő?

A vízkő egy folymatos küzdelmet okoz minden háztartásban, ami nem csak a vizes helyiségek esztétikáját rontja, hanem káros hatással van minden eszközre ami vízzel érintkezik. Ahhoz, hogy hatékonyan védekezzünk ellene, ismerjük meg keletkezésének folyamatát és a kapcsolódó kémiai folyamatokat. A vízkő természetének megismeréséhez előbb meg kell értenünk a vízkeménység fogalmát.

Mi az a kemény víz?

A vízkeménység alaposabb megismeréséhez nézzük meg hogyan nyeri el végső összetételét a víz. Az esővíz a víz a természetben előforduló legtisztább formája, ami ennek ellenére már tartalmaz olyan gázokat, amelyek a levegőben vannak, így kerül a vízbe szén-dioxid. A szilárd felszín elérését követően a víz további anyagokat old ki a kőzetekből és a talajból, főleg kalcium és magnézium alapú vegyületeket. Ezek a természetben megtalálható kalcium és magnézium karbonátok (CaCO₃ és MgCO₃) nem oldódnak a vízben. A kritikus pillanat akkor jön el, amikor a szén-dioxid tartalmú víz érintkezésbe lép a kőzetekben lévő kalcium és magnézium tartalmú vegyületekkel és ahol a szén-dioxiddal reakcióba lépve már egy vízben oldódó vegyületet hoz létre, így keletkezik a hidrogén-karbonát, ami oldott állapotban jelen van a vízben:

CaCO₃ + H₂CO₃ ↔ Ca(HCO₃)2

vagy magnéziummal reakcióba lépve:

MgCO₃ + H₂CO₃ ↔ Mg(HCO₃)₂

A fentiekből következik, hogy a vízben található szén-dioxid koncentrációja befolyásolja a vízben oldott állapotban lévő kalcium és magnézium vegyületek mennyiségét, azaz a víz keménységét. Ha a szén-dioxid vízben lévő mennyisége csökken, amit okozhat nyomáscsökkenés vagy hőmérséklet növekedés, a akkor a karbonátok kiválnak és lerakódásokat hoznak létre. Ez a folyamat a víz változó keménységét írja le amelyet másnéven karbonátkeménységnek is nevezünk. A víznek emellett van egy állandó keménysége is ami független a vízben található szén-dioxid koncentrációtól. Ezt az állandó keménységet – amit hő hatására sem lehet csökkenteni – a vízben található kloridok, szulfátok és nitrátok okozzák. A két típusú keménységet összeadva együttesen mérik, ami a víz összkeménységét eredményezi.

A vízkeménység mérése

Magyarországon a víz több mint 80%-a a keményvíz kategóriába tartozik. Hogyan mérjük a víz keménységét? A vízkeménységet mg/liter-ben mérjük, ahol az egységnyi térfogató vízben található kalcium-oxid (CaO) koncentrációját mérjük. Ez a német szabvány szerinti keménység mérés, ami Magyarországon is használatban van, mértékegysége: °dH vagy nk°

1 keménységi fok azaz 1° = 10 mg/liter CaO

A másik elterjedt mértékegység a francia skálázás, mértékegysége: °fh vagy °fk

1 keménységi fok azaz 1° = 10 mg/liter CaCO₃ (itt a német modellel szemben nem kalcium-oxid, hanem kalcium-karbonát a mértékadó vegyület)

Ezek mellett létezik az angol mértékegység is (°ak) ami szintén kalcium-karbonát alapú, ahol

1 °ak = 14.3 mg/liter CaCO₃

Magyarországon általánosan alkalmazott német skála alapján az alábbiak szerint alakul a vízkeménységek besorolása:

Magyarország vízkeménységi térképe:

A vízkő

A víz változó keménysége a felelős a vízkő kialakulásáért, ami szoros korrelációban van a víz keménységével. A fent leírt kémiai folyamatok eredményeképp a vízből kiváló kalcium és magnézium alapú vegyületek (sók) lerakódása képezi az általunk ismert, szemmel is jól megfigyelhető vízkövet. A csaptelep és egyéb vízzel érintkező szanitereken lerakódó vízkő káros:

• nem esztétikus a helyiség megjelenését rontja és a tisztaság hiányának érzetét kelti
• hőszigetelő hatása van, ezáltal a fűtőszálak és vízmelegítő konyhai eszközök hatékonyságát jelentősen csökkenti
• a gépészeti berendezések, kazánok hő továbbítására szolgáló alkatrészeit meggátolja a hőleadásban, így azok túlmelegedhetnek. A mosógépek is károsodhatnák ugyanennek a folyamatnak a következtében.
• baktériumok, kórokozók könnyebben megtelepednek a vízköves közegben

A csaptelepek kerámia keverőszelepében idővel letapadó vízkő a keverőkar precíz nyitását nehézkessé teszi, a csaptelep karja akadozni kezd, majd idővel a keverőszelep már nem tud megfelelően zárni. A csaptelep kerámia betét vékony lamellái különösen ki vannak téve a vízkő káros hatásainak.

A vízkő eltávolításának elmélete

A reklámokban látott csodaszerek és házi praktikák sikerét képező vízkő ellen ható anyagok ugyanazon a kémiai elven alapulnak. A vízkő CaCO₃ és MgCO₃ vegyületeinek eltávolítására a leghatékonyabb megoldás ha egy savval keverve az eredeti vízkőképződési folyamatot visszafordítva újra oldatot képezünk belőle, amelyet utána egy könnyed mozdulattal letörölhetünk. A magnézium és a kalcium karbonátok sósavval keverve szén-dioxid és kalcium-klorid vagy magnézium-klorid jön létre:

MgCO₃ + 2 HCl = MgCl₂ + CO₂

CaCO₃ + 2 HCl = CaCl₂ + CO₂

Erős savval történő vízkő eltávolítás során tapasztalhattuk, hogy szúrós szagú, maró és fullasztó gázok szabadulnak fel, ami a fenti kémiai reakció folyamán történik. A rendkívül magas sav tartalmú, maró hatású anyagok használatát kerüljük a vízkő ellen, mert a felszabaduló gázok belélegzése káros és megmarja a tisztítandó tárgyak felületét, így a végén az okozott kár nagyobb lehet mint az elért eredmény. De milyen anyagokat használhatunk biztonságosan?

Citromsav + só

Citrom vagy grapefruit lé sóval összekeverve remek megoldás. Puha szivaccsal való intenzív bedörzsölés után 15 – 25 perc múlva meleg vízzel távolítsuk el az oldószert majd tiszta vízzel mossuk át a felületet.

20%-os ecet

Az ecet egy sav, ami hatékony a vízkő ellen. Etánsav néven is ismerhetjük, ami egy szerves vegyület:

CH₃COOH

Koncentrált állapotban szintén maró hatású karbonsav, háztartási forgalomban 10 vagy 20%-os vizes oldatban kapható. A 20%-os ecetet dolgozzuk a vízköves felületre majd 15 – 25 perc múlva meleg vízzel távolítsuk el.

Szódabikarbóna (nátrium-hidrogén-karbonát)

Fontos leszögezni, hogy a szódabikarbóna nem sav hanem egy enyhén lúgos kémhatású só. Vízben jól oldódik, összetevője nátriumion és bikarbonátion:

NaHCO₃

A vízkő eltávolításához nedvesítsük be a problémás felületet és a szódabikarbónát szórjuk rá, majd puha szivaccsal vagy konyharuhával dörzsöljük be és forró vízzel mossuk le. Fontos, hogy fehérítő hatása van, ezért a használata fehér felületeken javasolt. Mivel semlegesíti a savakat, ne keverjük savas kémhatású tisztítókkal (pl citromsav, ecetsav) mert egymást semlegesítik és a kellő hatás nem érvényesül.

Cola

Ha minden hagyományos tisztítószer elfogyott akkor vegyünk elő a hűtőből egy palack kólát. A Coca és Pepsi cola-ban található foszforsav és citromsav hatékonyan használható a vízkő ellene savas kémhatásuknak köszönhetően.

Pezsgőtabletta

A hagyományos pezsgőtabletták is hatékony vízkő elleni oldószerek, vízzel keverve esetleg kis só hozzáadásával vízkő eltávolító hatásuk van.

Mint sok más esetben, a vízkő elleni küzdelemben is a megelőzés a legjobb stratégia. Ennek a leghatékonyabb módszere a vízlágyítás, amiről egy következő bejegyzésben fogunk részletesen beszámolni.