Novinky, Strana 2
Síran hořečnatý heptahydrát, známý také jako epsomská sůl, je látka používaná ke zvýšení obsahu hořčíku ve vodě bez ovlivnění karbonátové tvrdosti (KH) a pH.
Parametr | Hodnota při dávce 1 Kg / m3 |
---|---|
GH | Zvyšuje celkovou tvrdost (GH) díky uvolnění iontů Mg²⁺ (200 ppm) o cca 200 ppm |
KH | Nezvyšuje karbonátovou tvrdost (KH), protože nepřidává žádné karbonátové ionty (CO₃²⁻). |
Zvyšuje HCO₃⁻ | 0Síran hořečnatý nepřidává hydrogenuhličitany (HCO₃⁻). |
Zvyšuje CO₃²⁻ | Síran hořečnatý nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻). |
Jak funguje síran hořečnatý heptahydrát v úpravě vody:
-
Rozpouštění ve vodě:
- Síran hořečnatý heptahydrát se rozpouští na ionty hořčíku (Mg²⁺) a síranové ionty (SO₄²⁻):
- Síran hořečnatý heptahydrát se rozpouští na ionty hořčíku (Mg²⁺) a síranové ionty (SO₄²⁻):
-
Zvýšení GH:
- Zvýšení celkové tvrdosti (GH) je způsobeno ionty Mg²⁺, které jsou jednou z hlavních složek GH.
-
Neovlivňuje KH:
- Síran hořečnatý nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) ani hydrogenuhličitany (HCO₃⁻), a proto nemá vliv na karbonátovou tvrdost (KH).
-
Vliv na pH:
- Síran hořečnatý je neutrální a nemění pH vody.
Použití:
- Rostlinná akvária: Přidává hořčík bez zvýšení KH, což je výhodné pro optimální růst rostlin.
- Zemědělství: Používá se k doplnění hořčíku v půdě, kde je jeho nedostatek.
- Průmysl: Úprava vody tam, kde je potřeba zvýšit obsah hořčíku bez ovlivnění alkality.
Shrnutí:
- Síran hořečnatý heptahydrát (MgSO₄·7H₂O) zvyšuje GH, ale nemá žádný vliv na KH, HCO₃⁻, ani CO₃²⁻.
- Ideální pro cílené zvýšení hořčíku ve vodě bez zásahu do pufrovací kapacity nebo pH.
Síran vápenatý je látka používaná ke zvýšení obsahu vápníku ve vodě bez ovlivnění karbonátové tvrdosti (KH) a pH. Často se označuje jako sádra.
Parametr | Hodnota při dávce 1 Kg / m3 |
---|---|
GH | Zvyšuje celkovou tvrdost (GH) díky uvolnění iontů Ca²⁺ (400 ppm) o cca 400 ppm |
KH | Nezvyšuje karbonátovou tvrdost (KH), protože nepřidává žádné karbonátové ionty (CO₃²⁻). |
Zvyšuje HCO₃⁻ | Síran vápenatý nepřidává hydrogenuhličitany (HCO₃⁻). |
Zvyšuje CO₃²⁻ | Síran vápenatý nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻). |
Jak funguje síran vápenatý v úpravě vody:
-
Rozpouštění ve vodě:
- Síran vápenatý se rozpouští na ionty vápníku (Ca²⁺) a síranové ionty (SO₄²⁻):
-
Zvýšení GH:
- Zvýšení celkové tvrdosti (GH) je způsobeno ionty Ca²⁺.
-
Neovlivňuje KH:
- Síran vápenatý nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) ani hydrogenuhličitany (HCO₃⁻), a proto nemá vliv na karbonátovou tvrdost (KH).
-
Vliv na pH:
- Síran vápenatý je neutrální a nemění pH vody.
Použití:
- Rostlinná akvária: Přidává vápník bez zvýšení KH, což je výhodné pro specifické podmínky vody.
- Zemědělství: Používá se ke zlepšení kvality půdy, zejména tam, kde je potřeba zvýšit obsah vápníku.
- Průmysl: Úprava vody pro specifické procesy bez ovlivnění alkality.
Shrnutí:
- Síran vápenatý (CaSO₄) zvyšuje GH, ale nemá žádný vliv na KH, HCO₃⁻, ani CO₃²⁻.
- Je ideální tam, kde je potřeba zvýšit tvrdost vody bez zásahu do pufrovací kapacity nebo pH.
Polovypálený dolomit je tepelně upravená forma dolomitu, která obsahuje oxid vápenatý (CaO) a oxid hořečnatý (MgO). Po přidání do vody výrazně ovlivňuje tvrdost, pH a alkalitu díky své reaktivitě.
Parametr | Hodnota při dávce 1 Kg / m3 |
---|---|
GH | Polovypálený dolomit zvyšuje celkovou tvrdost (GH) díky iontům Ca²⁺ (300 ppm) a Mg²⁺ (200 ppm) o cca 500 ppm |
KH | Výrazně zvyšuje karbonátovou tvrdost (KH) prostřednictvím karbonátových iontů (CO₃²⁻) a hydrogenuhličitanů (HCO₃⁻) o cca 500 ppm (nepřímo) |
Zvyšuje HCO₃⁻ | Oxidy reagují s vodou a oxidem uhličitým (CO₂), čímž nepřímo vznikají hydrogenuhličitany (HCO₃⁻) o cca 300 ppm (nepřímo) |
Zvyšuje CO₃²⁻ | Uvolňuje karbonátové ionty (CO₃²⁻) při reakcích hydroxidů (Ca(OH)₂, Mg(OH)₂) s vodou o cca 600 ppm |
Jak funguje polovypálený dolomit v úpravě vody:
-
Reakce s vodou:
- Polovypálený dolomit se při kontaktu s vodou přeměňuje na hydroxidy:
-
Tvorba HCO₃⁻ a CO₃²⁻:
- Hydroxidy reagují s oxidem uhličitým (CO₂) přítomným ve vodě:
- Při vyšším pH (>9) je většina uhlíkatých forem ve vodě ve formě karbonátových iontů (CO₃²⁻).
-
Zvýšení GH a KH:
- GH (celková tvrdost): Zvyšuje díky iontům Ca²⁺ a Mg²⁺.
- KH (karbonátová tvrdost): Zvyšuje díky uvolňování CO₃²⁻ a tvorbě HCO₃⁻.
Použití:
- Průmysl: Neutralizace kyselých vod a rychlá úprava KH a pH.
- Zemědělství: Úprava kyselých půd a doplnění vápníku a hořčíku.
- Úprava vody: Vhodný pro předběžnou úpravu vody mimo prostředí s živými organismy.
Poznámka:
- Polovypálený dolomit je velmi reaktivní a může způsobit náhlé zvýšení pH (>10), což je nevhodné pro přímé použití v akváriích nebo jezírkách. Doporučuje se dávkovat s opatrností a umožnit stabilizaci vody.
Dolomit je přírodní minerál obsahující ionty vápníku (Ca²⁺) a hořčíku (Mg²⁺) ve formě karbonátů. Používá se ke zvýšení tvrdosti vody a stabilizaci pH. Níže je popis jeho vlivu na vodní parametry:
Parametr | Hodnota při dávce 1 Kg / m3 |
---|---|
GH | Dolomit zvyšuje celkovou tvrdost (GH) díky uvolnění iontů Ca²⁺ (250 ppm) a Mg²⁺ (150 ppm) cca o 400 ppm |
KH | Dolomit zvyšuje karbonátovou tvrdost (KH) díky uvolnění karbonátových iontů (CO₃²⁻) cca o 400 ppm |
Zvyšuje HCO₃⁻ | Nepřímo (300 ppm) – Karbonátové ionty (CO₃²⁻) mohou reagovat s CO₂ a vodou, čímž vznikají hydrogenuhličitany (HCO₃⁻). Tato hodnota závisí na přítomnosti CO₂. |
Zvyšuje CO₃²⁻ | Dolomit přímo zvyšuje koncentraci karbonátových iontů (CO₃²⁻) uvolněných při jeho rozpouštění cca o 400 ppm |
Jak funguje dolomit v úpravě vody:
-
Rozpouštění ve vodě:
- Dolomit se pomalu rozpouští ve vodě a uvolňuje ionty:
-
Zvýšení GH a KH:
- GH (celková tvrdost): Zvýšení je způsobeno uvolněním iontů vápníku (Ca²⁺) a hořčíku (Mg²⁺).
- KH (karbonátová tvrdost): Zvýšení je způsobeno přítomností karbonátových iontů (CO₃²⁻).
- Nepřímé zvýšení HCO₃⁻:
- Karbonátové ionty (CO₃²⁻) mohou reagovat s rozpuštěným oxidem uhličitým (CO₂) za vzniku hydrogenuhličitanů (HCO₃⁻):
- Tento proces je výraznější při nižším pH, kde je více CO₂.
Použití:
- Zvýšení tvrdosti: Vhodné pro akvária a jezírka, kde je potřeba stabilní zvýšení GH i KH.
- Stabilizace pH: Pomáhá udržovat pH ve stabilním rozmezí díky pufrovací kapacitě karbonátů.
- Pomalé působení: Ideální pro dlouhodobé a stabilní úpravy, například jako substrát nebo filtrační médium.
Uhličitan sodný je látka používaná pro úpravu vody, zejména ke zvýšení karbonátové tvrdosti (KH) a pH. Zde je přehled jeho vlivu na parametry vody:
Parametr | Hodnota při dávce 1 Kg / m3 |
---|---|
GH | Uhličitan sodný nezvyšuje celkovou tvrdost (GH), protože nepřidává ionty vápníku (Ca²⁺) nebo hořčíku (Mg²⁺). |
KH | Uhličitan sodný významně zvyšuje karbonátovou tvrdost (KH) díky uvolnění karbonátových iontů (CO₃²⁻) cca o 1000 ppm |
Zvyšuje HCO₃⁻ | Nepřímo – Uhličitan sodný sám o sobě nepřidává HCO₃⁻, ale karbonátové ionty (CO₃²⁻) mohou reagovat s CO₂ za vzniku HCO₃⁻, pokud je ve vodě přítomen oxid uhličitý (CO₂). Tato hodnota závisí na množství CO₂ a pH vody. |
Zvyšuje CO₃²⁻ | Uhličitan sodný přímo zvyšuje koncentraci karbonátových iontů (CO₃²⁻) cca o 1000 ppm |
Jak funguje uhličitan sodný v úpravě vody:
-
Rozpouštění ve vodě:
- Uhličitan sodný se ve vodě rozpouští na sodné ionty (Na⁺) a karbonátové ionty (CO₃²⁻):
-
Zvýšení KH:
- Karbonátové ionty (CO₃²⁻) výrazně zvyšují karbonátovou tvrdost (KH), což je měřítko pufrovací kapacity vody.
-
Nepřímé zvýšení HCO₃⁻:
- Pokud je ve vodě přítomen oxid uhličitý (CO₂), karbonátové ionty mohou reagovat s vodou a CO₂ za vzniku hydrogenuhličitanů (HCO₃⁻):
- Tato reakce je pH-závislá a je výraznější při nižším pH.
Použití:
- Zvýšení KH: Vhodné pro bazény, akvária nebo průmyslové aplikace, kde je potřeba zvýšit KH a stabilizovat pH.
- Zvýšení pH: Uhličitan sodný výrazně zvyšuje pH vody, což může být užitečné při úpravě kyselé vody.
Jak rozluštit obsah chlóru v různých typech dezinfekce?
Označení produktů může být zavádějící. To platí zejména pro bazénovou chemii, jako jsou různé chlórové produkty. Na první pohled se může zdát, že 99% trichlor je silnější než 68% chlornan vápenatý, nebo že 99% dichlor sodný je mnohem silnější než 12,5% chlornan sodný (kapalný chlor).
Když se podíváte na štítek bazénové chemie, často uvidíte procento (nebo několik procent) uvedených složek. Tato čísla obvykle představují hmotnostní procento uvedené složky ve srovnání s celkovou hmotností produktu. Ale v případě chlóru jsou někdy produkty uváděny jako procento dostupného chlóru. To může spotřebitele zmást, proto si pozorně přečtěte etiketu.
Uvedená účinná látka je zodpovědná za zamýšlený účel chemikálie, jako je dezinfekce bazénové vody nebo úprava úrovně pH.
Níže je uveden seznam běžných bazénových chemikálií.
Procento uvedené na etiketě udává pouze koncentraci účinné látky, nikoli její celkovou účinnost. Faktory jako kvalita přísad, složení a výrobní proces také hrají významnou roli při určování síly chemikálie. Proto je při výběru správných chemikálií pro váš bazén (bazény) zásadní vzít v úvahu i další faktory kromě procenta.
Aktivní složky v bazénové chemii
Aktivními složkami bazénové chemie jsou látky, které přímo přispívají k požadovanému chemickému působení ve vodě. Například hmotnostní % je založeno na hmotnosti celé sloučeniny chloru (tj. trichlor, chlornan vápenatý) vzhledem k molekulové hmotnosti elementárního chloru (Cl). % dostupného chloru je vztaženo k molekulárnímu chloru (Cl 2 ).
Konvenčně se odvodilo, že plynný chlor (Cl 2 ) přivádí 100 % dostupného chloru do vody, i když pouze polovina z toho je v oxidační formě a druhá polovina v redukované formě Cl. Jinými slovy, pouze polovina Cl 2 bude ve formě volného chloru. Vzhledem k této konvenci potřebujeme vynásobit % chloru faktorem 2 pro ostatní prezentace produktů. To pokryjeme příklady dále v tomto článku . Reakce Cl2 ve vodě je následující:
Cl 2 + H 2 O → HO Cl + H Cl
Molekulární chlor + voda → kyselina chlorná +kyselina chlorovodíková
HOCl pak disociuje se svým pomalejším a slabším protějškem, chlornanovým iontem (OCl - ).
HOCl ⇌ H + + OCl -
Kyselina chlorná ⇌ Vodíkový ion + Chlornanový ion
Tyto dvě látky (HOCl a OCl - ) tvoří volný dostupný chlor (FAC).
HOCl je zabíjející forma chlóru, která účinně zabíjí bakterie, řasy a další mikroorganismy. Oxiduje také neživé kontaminanty, jako jsou kovy , sloučeniny dusíku a neživé organické látky a oleje .
Bromové produkty jsou podobné chlóru v tom, že obsahují procento aktivní složky, která se rozpustí ve vodě a vytvoří kyselinu bromnou (HOBr), zabíjející formu bromu.
Pokud se podíváme za bazénový průmysl, uvidíme procenta účinných látek na etiketě jakéhokoli čisticího prostředku pro domácnost. Pravděpodobně má nízké procento účinné látky. Například velmi oblíbený štítek čisticího prostředku zní:
ÚČINNÁ SLOŽKA:
Alkyl (C12 40%, C14 50%, C16 10%) dimethyl benzylamoniumchlorid....................... 0,3%
OSTATNÍ SLOŽKY...... ............99,7 %
Člověk by se na to mohl podívat a pomyslet si: "Počkat... jen 0,3 % účinné látky?! To je podvod!" Ale vydržte...tato látka je silná. Účinná dezinfekce povrchů v domácnosti nevyžaduje mnoho. 3 Tento produkt, o kterém mluvíme, je jedním z nejoblíbenějších čisticích prostředků pro domácnost vůbec, a to se nestalo omylem.
Dalším příkladem produktu se zdánlivě nízkým procentem aktivní složky je peroxid vodíku (H 2 O 2 ) . Produkt peroxidu vodíku, který můžeme koupit v každé lékárně, je pouze 3% H 2 O 2 . To znamená, že 97% z toho jsou neaktivní složky...obvykle destilovaná voda. Čistý peroxid vodíku je tak silný, že by oxidoval více, než bychom chtěli. 4 V této nízké koncentraci můžeme rány dezinfikovat a kloktat jako ústní vodu.
U bezchlórových bazénů, které využívají biguanidy, se jako primární okysličovadlo používá také šok peroxidu vodíku. 5 Tato koncentrace peroxidu vodíku je 27 % !! To je 9x silnější než domácí peroxid vodíku. Stejná látka, jiná koncentrace. Tato koncentrace je pro bazény ekonomičtější, protože bazény ji rychle zředí. Ale pointa zůstává stejná. Použití 27% peroxidu vodíku pro stejné účely, jako používáme 3% produkt pro domácnost, by bylo nebezpečné a bolestivé.
Neaktivní složky v bazénové chemii
Zatímco aktivní složky hrají v bazénové chemii klíčovou roli, v produktu jsou také neaktivní složky. Neaktivní složky jsou látky přidávané do formulace pro různé účely, jako je stabilizace aktivní složky, zvýšení rozpustnosti nebo zlepšení skladovatelnosti.
Jak již bylo zmíněno, hlavním rozdílem mezi maloobchodní a profesionální bazénovou chemií je množství neaktivních složek. Maloobchodní produkty mívají více neaktivních složek a nižší koncentraci účinných látek. 6
Mezi běžné neaktivní přísady v bazénové chemii patří látky upravující pH, pufrovací činidla a inhibitory vodního kamene. Často jsou neaktivními složkami pouze destilovaná voda nebo soli. Pochopení role neaktivních složek vám může pomoci činit informovaná rozhodnutí při výběru bazénové chemie. Někdy jsou to jen plniva a jindy jsou nutné neaktivní složky ke stabilizaci produktu, aby byl použitelný.
Běžné mylné představy o procentech chemických produktů
Jednou z běžných mylných představ o procentech chemických produktů je, že vyšší procento automaticky znamená silnější a účinnější produkt. Jako by použití vyššího procenta chemikálie vždy přineslo lepší výsledky. Ale není tomu tak vždy.
I když je pravda, že zvýšení koncentrace může do určité míry zvýšit účinnost chemikálie, existuje hranice, za kterou přidání dalších chemikálií nemusí poskytovat žádné další výhody. Navíc se obecně nedoporučuje používat nadměrné množství chemikálií. Doporučujeme používat pouze přiměřené množství chemikálií, aby byla voda co minimalistická a zjednodušená.
Procenta chloru
Nyní si ukážeme matematiku pro každý typ chloru na trhu, abychom ilustrovali skutečné procento chloru, a to jak hmotnostních %, tak dostupného chloru %. Odkazujeme na molekulové hmotnosti známých látek, které jsme uvedli v grafu výše. Na tomto obrázku jsme zahrnuli každý chlórový produkt. Tyto molární váhy můžete najít online, protože jsou to veřejné informace.
Procento dostupného chloru v každém produktu s chlorem je založeno na molární hmotnosti elementárního chloru vzhledem k molární hmotnosti samotného produktu. Potřebujeme tedy znát tyto hodnoty, abychom je mohli zapojit do matematických vzorců níže.
Trichlor-s-triazinetrion (Trichlor)
Většina trichlorových produktů je označena jako 99% Trichloro-s-triazinetrion (podle hmotnosti). Některé maloobchodní verze jsou méně koncentrované, například 53,5 % (hmotnostních). Tyto produkty jsou smíchány s neaktivními složkami, které nejsou uvedeny na etiketě (nazývají se „jiné složky“).
Občas jsme viděli několik koncentrací v rozmezí 53,5 až 99 %. Bez ohledu na procento můžete zjistit procento chloru libovolného trichloru pomocí stejné matematiky, vynásobené procentem uvedeným na štítku.
Trichlor (C 3 Cl 3 N 3 O 3 ) molární hmotnost = 232,41 g/mol
Chlor (Cl) = 35,453 g/molTrichlor má k sobě připojeny 3 atomy chloru (Cl), takže celková hmotnost chloru v trichloru je:
(3 x 35,453) = 106,359Rozdělte celkovou hmotnost chloru na celkovou molekulovou hmotnost trichloru, abyste dostali hmotnostní procento chloru v trichloru:
106,359 ÷ 232,41 = 0,458 = 45,8 % chloru (hmotnostně) v trichloru.
Přemýšlejte o tom chvíli. Když držíte v ruce typickou 3palcovou trichlorovou tabletu, pouze 45,8 % z této tablety je chlór. Zbytek je kyselina kyanurová (CYA) a trocha soli. Trichlor je více CYA než chlor (na hmotnost).
Příliš mnoho Trichloru může vést k nadměrné stabilizaci CYA ; problém natolik závažný, že omezení CYA je naším čtvrtým pilířem programu Orenda .
Pro dostupný chlór potřebujeme zdvojnásobit chlór, protože k rozpuštění Cl 2 ve vodě je zapotřebí volný dostupný chlór (Cl 2 + H 2 O → HOCl + HCl). Hmotnost chloru tedy vynásobíme 2:
106,359 x 2 = 212,72.Pak tuto celkovou hmotnost Cl 2 rozdělte na celkovou molekulovou hmotnost trichloru, abyste získali dostupné procento chloru:
212,72 ÷ 232,41 = 0,915 = 91,5 % dostupného chloru v čistém trichloru. Produkty trichlor ale nejsou čisté.Musíme tedy vynásobit toto dostupné procento chloru procentem hmotnosti produktu uvedeným na štítku a dostaneme různé odpovědi v závislosti na koncentraci produktu:
0,915 x 0,99 = 90,6 % dostupného chloru v 99 % trichlor-s-triazinetrionu
0,915 x 0,535 = 48,9 % dostupného chloru v 53,5 % trichlor-s-triazinetrionu 7
Stejnou matematiku lze použít i na jiné chlórové produkty.
Dichlor-s-triazintrion sodný dihydrát (Dichlor)
Stejně jako Trichlor je dichlor sodný obvykle označen jako 99% dichlor-s-triazinetrion dihydrát sodný. Ve skutečnosti existují dva typy dichloru: bezvodý a dihydrát. Bezvodý je nebezpečnější a neprodává se v bazénovém průmyslu. Dichlor na trhu je dihydrát, který obsahuje dvě molekuly vody, které stabilizují produkt a činí jej méně reaktivním – zejména v ohni. 8
Dichlordihydrát sodný (C 3 H 4 Cl 2 N 3 NaO 5 ) molární hmotnost = 255,98 g/mol
Chlor (Cl) = 35,453 g/molDichlor má k sobě připojeny 2 atomy chloru (Cl), takže celková hmotnost chloru v dichloru je:
(2 x 35,453) = 70,91Rozdělte celkovou hmotnost chloru na celkovou molekulovou hmotnost dichloru, abyste dostali hmotnostní procento chloru v dichloru:
70,91 ÷ 255,98 = 0,277 = 27,7 % chloru (hmotnostně) v dihydrátu dichloru sodného.Pro dostupný chlór potřebujeme zdvojnásobit chlór, abychom získali Cl 2 , jako jsme to právě udělali ve výše uvedené trichlorové rovnici. Potom to rozdělíme na celkovou molekulovou hmotnost dichlordihydrátu sodného, abychom získali dostupné procento chloru:
(70,91 x 2) ÷ 255,98 = 0,554 = 55,4 % dostupného chloru v čistém dichlordihydrátu sodném.Poté to vynásobíme procentem produktu uvedeným na etiketě, což je obvykle 99 %:
(0,554 x 0,99) = 0,548 = 54,8 % dostupného chloru v 99% dihydrátu dichlor-s-triazinetrionu sodného. 9
Stejně jako trichlor má dichlor sodný více CYA než chlóru. Podle hmotnosti se neaktivní složky dichloru sodného skládají z:
- CYA (mínus 3 vodíky, které byly nahrazeny chlorem a sodíkem, takže (129,07 - 3) ÷ 255,98 = 49,2 % ),
- dvě molekuly vody ((2 x 18,02) ÷ 255,98 = 14,1 % ), a
- jeden atom sodíku (22,99 ÷ 255,98 = 9,0 % ).
27,7 + 49,2 + 14,1 + 9,0 = 100 %.
Chlornan vápenatý
Kvalitní chlornan vápenatý produkty jsou dostupné ve dvou koncentracích. Aby to bylo ještě více matoucí, obě tyto koncentrace mohou být označeny jedním ze dvou způsobů, což zákazníkům ponechává na obalech alespoň čtyři různá procenta: 65 nebo 68 % a 70 % nebo 73 %. Je to proto, že některé produkty jsou označeny jako jejich dostupné procento chloru a jiné uvádějí jejich hmotnostní procento. Větší dvě (68 % a 73 %) jsou hmotnostní procenta. Dostupná procenta chloru jsou menší dvě (65 % a 70 %).
Pro snazší matematiku zůstaneme u komerčních produktů chlornan vápenatý
Chlornan vápenatý (Ca Cl 2 O 2 nebo Ca( Cl O) 2 molární hmotnost = 142,98 g/mol
Chlor (Cl) = 35,453 g/molCal hypo má k sobě připojeny 2 atomy chloru (Cl), takže celková hmotnost chloru v chlornanu vápenatého je: (2 x 35,453) = 70,91
Rozdělte celkovou hmotnost chloru na celkovou molekulovou hmotnost chlornanu vápenatého, abyste dostali hmotnostní procento chloru v chlornanu vápenatého:
70,91 ÷ 142,98 = 0,496 = 49,6 % chloru (hmotnostně) v čistém chlornanu vápenatého.
Toto pak musíme vynásobit uvedeným hmotnostním procentem na etiketě výrobku, abychom zjistili skutečné hmotnostní procento chlóru ve výrobku:
0,496 x 0,73 = 0,362 = 36,2 % chloru (hmotnostně) v 73 % chlornanu vápenatém
0,496 x 0,68 = 0,337 = 33,7 % chloru (hmotnostně) v 68 % chlornanu vápenatém
0,496 x 0,5644 = 0,279 = 27,9 % chloru (hmotnostně) v 56,44 % chlornanu vápenatém
Nyní, když známe hmotnostní procenta, pojďme zjistit dostupná procenta chlóru.
Pro dostupný chlór potřebujeme zdvojnásobit chlór, abychom získali Cl 2 , jako jsme to právě udělali ve výše uvedených rovnicích trichloru a dichloru. Pak to rozdělíme na celkovou molekulovou hmotnost chlornanu vápenatého, abychom dostali dostupné procento chloru:
(70,91 x 2) ÷ 142,98 = 0,992 = 99,2 % dostupného chloru v čistém chlornanu vápenatém.Tu pak vynásobíme hmotnostním procentem výrobku, pokud je hmotnostní procento uvedeno na etiketě. Samozřejmě, pokud je dostupné procento chloru uvedeno na štítku, odpověď je již známa.
(0,992 x 0,68) = 0,674 = 67,4 % dostupného chloru v 68 % chlornanu vápenatém
(0,992 x 0,73) = 0,724 = 72,4 % dostupného chloru v 73 % chlornanu vápenatém
Chlornan sodný (kapalný chlór)
Kapalný chlór zavádí třetí typ procenta: obchodní % . Na rozdíl od pevných chemikálií, které se musí rozpustit ve vodě, je chlornan sodný již kapalný. Procento obchodu se tedy používá jako objemové procento pro snazší převod na částice na milion (ppm) . Přepočet z obchodu % na ppm vypadá takto:
1 galon ( X Trade %) chlornanu sodného přidaný do 10 000 galonů vody vede k ( X ppm ) volného chlóru.
Proč 1 galon ve srovnání s 10 000 galony vody? Protože bez ohledu na obchod je 1 galon na 10 000 galonů jedna desetitisícina. Procento se dělí 100, takže chlór v produktu je jedna miliontina, neboli 1 promile. Matematika funguje takto:
1 galon 12,5 % = 12,5 ÷ 100 ÷ 10 000 = (12,5 ÷ 1 000 000) = 12,5 ppm.
Bělidlo pro domácnost je obvykle mezi 5 a 6 % (v závislosti na tom, jak je označeno), což je asi polovina síly bazénového chlóru. Když se nás tedy zeptáme, jaký je rozdíl mezi bělícím prostředkem a tekutým chlórem, není žádný, kromě toho, že bazénový chlór je asi dvakrát koncentrovanější. Jinak je to stejná chemikálie.
Když se podíváme na samotné obchodní procento, 10 % a 12,5 % vypadá velmi nízko ve srovnání se suchými chlory, které jsme uvedli výše. Ale to není srovnávání jablek s jablky. K tomu potřebujeme znát dostupné % chloru v čistém chlornanu sodném. A protože je to kapalina, musíme znát její hustotu, což je veřejná informace. Hustota 12,5% kapalného chloru je 1,16 g/mol.
Chlor (Cl) = 35,493 g/mol
Chlornan sodný (NaO Cl ) = 74,44 g/mol
12,5 % NaOCl hustota = 1,16 g/molRozdělte celkovou hmotnost chloru na celkovou molekulovou hmotnost chlornanu sodného, abyste dostali hmotnostní procento chloru v chlornanu sodném:
35,493 ÷ 74,44 = 0,476 = 47,6 % chloru (hmotnostně) v čistém chlornanu sodném.Pro dostupný chlor % vynásobíme chlor 2 (protože je vztažen k Cl 2 )
(35,493 x 2) ÷ 74,44 = 0,952 = 95,2 % dostupného chloru v čistém chlornanu sodném.
PRŮTOK V POTRUBÍ PŘI RŮZNÝCH RYCHLOSTECH
Možné chemické složení v přirozených vodách je možné rozdělit na anorganické (minerální) a organické.
Minerální látky
Hlavní příčinou obsahu minerálních nečistot v povrchových vodách jsou v první řadě splachy z povodí. Díky nim se do vody dostávají hlinitokřemičitany, především jílové minerály (illit, montmorillonit, kaolinit, aj.), zeolity a živce. Mezi další nežádoucí anorganické nečistoty řadíme hydratované oxidy kovů (železa a manganu). Vyjmenované látky (o velikosti částic cca 0,1 až 40,0 μm) jsou hlavním zdrojem zákalu v povrchových vodách.
Sloučeniny hliníku
V přírodních vodách se hliník vyskytuje například v podobě jílových minerálů albitu NaAlSi3O8 nebo anortitu CaAl2Si2O8. Dále se můžeme setkat s kamencovými břidlicemi (amonno-hlinitými nebo draselno-hlinitými) nebo bauxitem AlO(OH). Ve vodách se má hliník nejčastěji podobu koloidní disperze nebo se vyskytuje ve formě rozpuštěné (hexaaquahlinitý kation v kyselých vodách). Typickou vlastností hliníku je významná tvorba komplexů s huminovými látkami, která dosahuje maxima při pH = 6.
Sloučeniny železa
Železo se vyskytuje ve vodách v oxidačním stupni II nebo III ve formě rozpuštěné nebo nerozpuštěné, přičemž jeho forma výskytu závisí na hodnotě pH, oxidačně-redukčním potenciálu a přítomnosti komplexotvorných látek. Mezi železné rudy řadíme pyrit FeS2, krevel Fe2O3, magnetovec Fe3O4, limonit Fe2O3·H2O a siderit FeCO3. Ve stojatých povrchových vodách (nádrže a jezera) dochází k vertikální stratifikaci železa. Při letní a zimní stagnaci lze u dna zaznamenat koncentrace železa někdy až v hodnotě desítek mg·l−1, zatímco u hladiny mohou být naměřeny jen setiny mg·l−1. Na jaře a na podzim dochází k promíchávání obsahu nádrže, železo se dostává k hladině a při styku s rozpuštěným kyslíkem oxiduje na FeIII a následně hydrolyzuje. Vzniká hydratovaný oxid železitý, který sedimentuje. V případě anoxických podmínek u dna nádrže probíhá redukce FeIII na FeII a koloběh se opakuje.
Sloučeniny manganu
Mangan se vyskytuje v přírodě v podobě manganových rud – burel či pyroluzit MnO2, braunit Mn2O3, hausmanit Mn3O4, manganit MnO(OH) a dialogit (MnCO3). Ve vodách lze mangan pozorovat ve formě rozpuštěné i nerozpuštěné především v oxidačních stupních II, III a IV. Dvojmocný mangan je však ve vodách s obsahem kyslíku nestabilní, rychle se oxiduje a hydrolyzuje. Vzniká směs oxidů a hydroxidů označovaná symbolem MnOx. Mangan se stejně jako železo účastní vertikální stratifikace v nádržích a jezerech.
Sloučeniny křemíku
Křemík je druhým nejčastěji se vyskytujícím prvkem v přírodě. Je součástí minerálů (živce, slídy, pyroxeny, amfiboly, aj.) a do vody se dostává díky zvětrávání křemičitanů a hlinitokřemičitanů. Další příčinou původu křemíku ve vodách je rozpouštění amorfního a krystalického SiO2. V přírodních vodách (pH < 9) se křemík vyskytuje zejména rozpuštěný ve formě kyseliny tetrahydrogenkřemičité H4SiO4 a zčásti ve formě koloidní. Hygienický význam křemičitanů je malý, proto se ve vodách běžně nestanovují, ačkoli jsou vždy přítomny.
Sloučeniny vápníku a hořčíku
Vápník a hořčík se do vody dostávají především rozpouštěním vápence CaCO3, magnezitu MgCO3, dolomitu CaCO3·MgCO3, sádrovce CaSO4·2H2O a zvětráváním hlinitokřemičitanů (anortitu CaAl2Si2O8, chloritu Mg5Al2Si3O10(OH)8 atd.). Tyto procesy jsou podporovány obsahem CO2 rozpuštěného ve vodě. V přírodních vodách se hořčík vyskytuje v koncentracích od jednotek do několika desítek mg·l−1, vápník je zastoupen ve větším množství, a to v koncentracích od desítek do několika set mg·l−1.
Přírodní organické látky
Přírodní organické látky, jakožto podstatná složka povrchových vod, se označují zkratkou NOM (Natural Organic Matter). Dělí se dle velikosti částic na rozpuštěné organické látky (DOM – Dissolved Organic Matter) o velikosti do 0,45 μm a nerozpuštěné organické látky (POM/SOM – Particulate/Suspended Organic Matter), jejichž rozměry překračují uvedenou hranici. Pro úpravu vody jsou podstatné DOM, což je směs aromatických a alifatických uhlovodíkových struktur s mnoha různými typy funkčních skupin (hydroxylové, karboxylové, amidové atd.). Mohou se do vody dostávat z okolního prostředí nebo v ní mohou přímo vznikat. DOM mohou být tvořeny huminovými látkami (huminové kyseliny a fulvokyseliny), které ve vodách převládají, nebo látkami nehuminového charakteru (hlavně proteiny a sacharidy). Vyšší koncentrace nehuminových látek jsou ve vodě obsaženy ve vegetačním období a při rozvoji fytoplanktonu. Označují se jako AOM – Algal Organic Matter.
Huminové látky
Huminové látky jsou vysokomolekulární polycyklické sloučeniny s převážně aromatickým charakterem. V jejich struktuře se často vyskytují funkční skupiny karboxylové a hydroxylové, ale i methoxylové a karbonylové. V rámci obsahu jednotlivých prvků jsou přítomny uhlík, kyslík, vodík, dusík, ale i síra. Huminové látky jsou problémem ve vodních zdrojích z hlediska organoleptických vlastností – zapříčiňují hnědé zabarvení vody. Jejich přítomnost může být také zdrojem trihalogenmetanů (TMH), které vznikají při hygienickém zabezpečení vody pomocí chloru. Podle chemických a fyzikálně-chemických vlastností lze huminové látky rozdělit na humusové kyseliny (huminové kyseliny, fulvokyseliny a případně i hymatomelanové kyseliny), huminy a humusové uhlí. V přírodních vodách převažují fulvokyseliny z důvodu jejich vyšší rozpustnosti. Vody s vysokým obsahem huminových látek vykazují kyselý charakter, protože makromolekuly těchto sloučenin mají záporný náboj, který je způsoben přítomností funkčních skupin (především karboxylových a hydroxylových). Kyselost huminových látek se zvyšuje s rostoucí polaritou molekul. Významnou vlastností huminových látek je jejich schopnost tvořit komplexy zejména s vícemocnými kationty. Pro vody s přítomností huminových látek je typický nízký obsah vápníku, hořčíku a hydrogenuhličitanových iontů, dále nízká hodnota pH a KNK4,5, ale naopak zvýšený obsah hliníku. U těchto vod bývají často negativně ovlivněny barva, chuť a zápach. Při úpravě vody s obsahem huminových látek lze jejich destabilizaci provést dvěma způsoby. Buď se provede neutralizace jejich náboje pomocí hydroxopolymerů obsažených v destabilizačním činidle (kationtové polyelektrolyty, chitosan, tanin) nebo lze využít adsorpce huminových látek na sraženiny hydroxidů železa či hliníku (síran hlinitý, polyaluminium chlorid, polyaluminium sulfát).
AOM
AOM vznikají během životních pochodů organismů (řas a sinic) a tvoří významný podíl NOM v povrchových vodách. Dělíme je na extracelulární organické látky (EOM – Extracellular Organic Matter), které mají původ v metabolických pochodech organismů, a na celulární organické látky (COM – Cellular Organic Matter), které se do vody dostávají díky odumírání buněk řas a sinic. Součástí AOM mohou být sacharidy, dusíkaté látky (aminokyseliny, oligopeptidy, proteiny), organické kyseliny (kyselina glykolová), tuky a mastné kyseliny, fenolové sloučeniny, organické fosfáty, těkavé látky (aldehydy, ketony) a toxiny. Konvenční proces úpravy vody je značně ovlivněn přítomností těchto látek. AOM mají nepříznivé účinky na destabilizaci a agregaci ve vodě se vyskytujících znečišťujících příměsí (v závislosti na pH). Kromě toho dochází k tvorbě vedlejších produktů při chloraci vody – trihalogenmetanů (THM) a halogenderivátů kyseliny octové (HAA).
Úvod a definice
Vodivost a vodivost souvisí podle vzorce:
G = σ(A/l)
Vodivost kovů, polovodičů a dielektrik je podrobně popsána v článcích Více o elektrickém odporu , Více o elektrickém odporu a Elektrická vodivost a vodivost V tomto článku se budeme podrobněji zabývat vodivostí elektrolytů a jejími měřicími metodami a zařízeními. Popíšeme několik experimentů s použitím levného zařízení pro měření vodivosti.
Vodivost elektrolytů a její měření
Vodivost vodných roztoků, ve kterých je elektrický proud přenášen nabitými ionty, je určena počtem nosičů náboje (koncentrací), rychlostí jejich pohybu (pohyblivost iontů závisí na teplotě roztoku) a nábojem, který nesou. (valence iontů). Proto ve většině vodných roztoků povede vyšší koncentrace k většímu množství iontů a tím k vyšší vodivosti. Po dosažení určité maximální koncentrace však může vodivost začít se zvyšující se koncentrací klesat. Proto dvě různé koncentrace stejné soli mohou mít stejnou vodivost.
Teplota také ovlivňuje vodivost, protože při vyšších teplotách se ionty pohybují rychleji, čímž se zvyšuje vodivost. Čistá voda nevede dobře elektrický proud. Obyčejná destilovaná voda v rovnováze s oxidem uhličitým obsahujícím ve vzduchu a celkové rozpuštěné pevné látky méně než 10 mg/l má vodivost asi 20 uS/cm. Vodivost různých roztoků je uvedena v tabulce níže.
Vodivost různých vodních roztoků při 25°C | |
---|---|
Čistá voda | 0,055 μS/cm |
Deionizovaná voda | 1,0 μS/cm |
Dešťová voda | 50 μS/cm |
Pitná voda | 50 až 500 μS/cm |
Domácí odpadní vody | 0,05 až 1,5 mS/cm |
Průmyslové odpadní vody | 0,05 až 10 mS/cm |
Mořská voda | 35 až 50 mS/cm |
Chlorid sodný, 1 mol/l | 85 mS/cm |
Kyselina chlorovodíková, 1 mol/l | 332 mS/cm |
K = D/A
Tento vzorec funguje dobře, když je plocha elektrod mnohem větší než vzdálenost mezi nimi, protože v tomto případě většina elektrického proudu protéká přímo mezi elektrodami. Příklad: pro 1 kubický centimetr kapaliny K = D/A = 1 cm/1 cm² = 1 cm⁻¹. Všimněte si, že články s malými široce rozmístěnými elektrodami mají konstanty článku 1,0 cm⁻1 nebo více, zatímco články s většími a těsně umístěnými elektrodami mají konstanty 0,1 cm⁻1 nebo méně. Článková konstanta různých zařízení pro měření vodivosti se pohybuje od 0,01 do 100 cm-1
Pro získání vodivosti z naměřené vodivosti se používá následující vzorec:
σ = K ∙ G
kde
σ je vodivost roztoku v S/cm,
K je buněčná konstanta v cm⁻¹,
G je vodivost buňky v siemens.
Článková konstanta se obvykle nevypočítává, ale měří se pro konkrétní měřicí zařízení nebo sestavu pomocí roztoku o známé vodivosti. Tato naměřená hodnota se zadá do měřiče, který automaticky vypočítá vodivost z naměřené vodivosti nebo odporu. Protože vodivost závisí na teplotě roztoku, obsahují přístroje pro měření vodivosti často teplotní čidlo, které umožňuje měření teploty a poskytuje automatickou teplotní kompenzaci (ATC) na standardní teplotu 25°C.
Nejjednodušší metodou měření vodivosti je přivedení napětí na dvě ploché elektrody ponořené do roztoku a měření výsledného proudu. Toto se nazývá potenciometrická metoda. Podle Ohmova zákona je vodivost G poměr proudu I k napětí V :
G = I/V
Věci však nejsou tak jednoduché, jak se zdají. Obtíží je mnoho. Při použití stejnosměrného napětí se v blízkosti povrchů elektrod mohou hromadit ionty a na površích může docházet k chemickým reakcím. To povede ke zvýšení polarizačního odporu na površích elektrod, což zase může vést k chybným výsledkům. Pokud se pokusíme změřit odpor např. roztoku chloridu sodného pomocí multimetru, jasně uvidíme, že údaj na displeji se poměrně rychle zvyšuje. Ke zmírnění tohoto problému se často používají čtyři elektrody místo dvou.
Polarizaci elektrod lze zabránit nebo ji omezit aplikací střídavého proudu a úpravou měřicí frekvence. Nízké frekvence se používají k měření nízké vodivosti, kde je polarizační odpor poměrně malý. Vyšší frekvence se používají k měření vysokých hodnot vodivosti. Frekvence se obvykle automaticky upravuje s ohledem na naměřenou vodivost roztoku. Moderní digitální 2-elektrodové měřiče vodivosti obvykle používají složité průběhy střídavého proudu a teplotní kompenzaci. Jsou kalibrovány v továrně a často je nutná rekalibrace v terénu kvůli neustálým změnám článku s časem. Může být změněn kontaminací nebo fyzikálně-chemickou úpravou elektrod.
V tradičním 2-elektrodovém měřiči vodivosti se mezi dvě elektrody přivádí střídavé napětí a měří se výsledný proud. Tento měřič, i když je jednoduchý, má jednu nevýhodu — měří nejen odpor roztoku, ale také odpor způsobený polarizací elektrod. Pro minimalizaci vlivu polarizace se často používají 4-elektrodové články, stejně jako platinované články pokryté platinovou černí.
Zařízení pro měření elektrické vodivosti se často používají k měření celkových rozpuštěných pevných látek (TDS) . Je to míra celkové hmotnosti všech organických a anorganických látek obsažených v kapalině v různých formách: ionizované, molekulární (rozpuštěné), koloidní a suspendované (nerozpuštěné). Rozpuštěné pevné látky označují jakékoli anorganické soli, většinou vápník, draslík, hořčík, sodík, chloridy, hydrogenuhličitany a sírany a některé organické látky rozpuštěné ve vodě. Pevné látky obsažené v kapalině, která je uvažována pro TDS, musí být buď rozpuštěné, nebo ve formě velmi malých částic, které zůstanou roztokem po filtraci přes filtr s velmi malými póry (2 mikrometry nebo méně). Látky, které jsou trvale suspendovány v roztoku, ale nemohou projít filtrem, se nazývají celkové suspendované pevné látky nebo TSS . Celkové rozpuštěné pevné látky se obvykle měří ve vodě, aby se určila její kvalita.
Druhá metoda není tak přesná jako gravimetrická analýza. Vodivostní metoda je však nejpohodlnější, nejužitečnější, nejrozšířenější a nejrychlejší metoda, protože jde o jednoduché měření vodivosti a teploty, které lze provést během několika sekund pomocí levného zařízení. Tuto metodu lze použít, protože elektrická vodivost vody přímo souvisí s koncentrací ionizovaných látek rozpuštěných ve vodě. Je zvláště užitečný pro účely kontroly kvality, jako je kontrola pitné vody nebo odhad celkového počtu iontů v roztoku.
Měření vodivosti je závislé na teplotě, to znamená, že pokud se teplota zvýší, zvýší se také vodivost, protože ionty v roztoku se pohybují rychleji. Pro získání teplotně nezávislých měření byl zaveden koncept referenční teploty. Umožňuje porovnání výsledků vodivosti získaných při různých teplotách. Měřič vodivosti tak může měřit skutečnou vodivost a teplotu a poté pomocí funkce korekce teploty automaticky převést naměřenou hodnotu na referenční teplotu 20 nebo 25 °С. Pokud je nutná velmi vysoká přesnost, lze vzorek vložit do termostatu a poté bude měřidlo zkalibrováno na přesně stejnou teplotu, která se používá pro měření.
Většina moderních měřičů vodivosti obsahuje vestavěný snímač teploty, který lze použít pro korekci teploty i pro měření teploty. Nejsofistikovanější měřiče mohou měřit a zobrazovat vodivost, měrný odpor, salinitu, TDS a koncentraci. Všechny však měří pouze vodivost a teplotu a následně vypočítají potřebnou fyzikální hodnotu a provedou teplotní kompenzaci.
Experiment: Měření TDS a vodivosti
Provedeme několik experimentů s použitím levného TDS metru. Je třeba poznamenat, že dvě skutečné fyzikální hodnoty, které toto zařízení měří, jsou odpor roztoku mezi dvěma elektrodami a teplota roztoku.
Měřič TDS vám pomůže zjistit celkové množství rozpuštěných pevných látek v jakékoli aplikaci, jako je sledování kvality pitné vody nebo testování hladiny soli ve sladkovodních akváriích a jezírkách nebo testování systému filtrace a čištění vody, abyste věděli, kdy je třeba vyměnit filtry a membrány. Měřidlo je kalibrováno pomocí 342 ppm roztoku chloridu sodného NaCl. Jeho rozsah je 0–9990 ppm nebo mg/l. PPM je částí na milion. Je to bezrozměrná veličina. Například hmotnostní koncentrace 5 mg/kg = 5 mg v 1 000 000 mg = 5 dílů na milion. Stejně jako procento znamená ze sta, jednotky na milion znamenají z milionu. Proto je PPM způsob měření koncentrace velmi zředěných roztoků.
Měřič skutečně měří vodivost mezi dvěma elektrodami (což je převrácená hodnota odporu), poté výsledek přepočítá na elektrickou vodivost (často zkráceně EC) pomocí výše uvedeného vzorce a známé konstanty článku K, poté provede další přepočet, vynásobením vodivosti přepočítacím faktorem 500. Výsledek těchto výpočtů je zobrazen ve formě TDS v ppm. Tyto výpočty probereme níže.
TDS metr nelze použít k testování vody s vysokou koncentrací solí. Příkladem látek s vysokou koncentrací solí jsou některé potravinářské produkty a mořská voda.
Maximální koncentrace NaCl, kterou může zařízení změřit, je 9990 ppm nebo přibližně 10 g/l. To je pouze normální koncentrace soli v mnoha potravinářských výrobcích. Tento měřič také nebude schopen kontrolovat slanost mořské vody, která je přibližně 35 gramů na litr nebo 35 000 ppm, což je mnohem více, než dokáže toto zařízení změřit. Pokud se pokusíte změřit TDS takto koncentrovaného elektrolytu, měřič ukáže Err.
TDS měří vodivost a pro kalibraci používá stupnici 500 (NaCl). To znamená 1,0 mS/cm x 500 = 500 ppm. V mnoha odvětvích existuje mnoho různých měřítek. Například v hydroponii se obvykle používají tři stupnice: stupnice 500, 640 a 700. Rozdíl mezi nimi je v jejich použití. Stupnice 700 je založena na měření koncentrace chloridu draselného KCl v roztoku:
1,0 mS/cm x 700 činí 700 ppm
Stupnice 640 používá konverzní faktor 640 pro převod z mS/cm na ppm:
1,0 mS/cm x 640 činí 640 ppm
Pro náš experiment nejprve změříme celkové množství rozpuštěných pevných látek v destilované vodě. Měřič ukazuje 0 ppm a multimetr ukazuje 1,21 MΩ.
Připravíme si 1000 ppm roztok NaCl a změříme jeho ppm metrem. K přípravě 100 ml roztoku budeme potřebovat 100 mg chloridu sodného a až 100 ml destilované vody. Pro přípravu roztoku dáme chlorid sodný do odměrného válce, přidáme trochu destilované vody a mícháme, dokud se veškerý chlorid sodný nerozpustí. Poté přidejte destilovanou vodu po značku 100 ml a znovu dobře promíchejte.
TDS-3 měří 955 ppm. Vodivost tohoto roztoku by měla být 1000 ppm / 500 = 2 mS/cm (NaCl nebo stupnice 500).
Pro experimentální stanovení vodivosti jsme připravili dvě elektrody vyrobené ze stejného materiálu, s velikostí a vzdáleností mezi nimi přesně jako v TDS. Poté jsme změřili odpor mezi elektrodami. Naměřený odpor byl 2,5 kΩ.
Nyní, když známe odpor a ppm, můžeme přibližně vypočítat buněčnou konstantu TDS-3 pomocí výše uvedeného vzorce:
K = σ/G = 2 mS/cm x 2,5 kΩ = 5 cm⁻¹
- D = 0,5 cm je vzdálenost mezi elektrodami
- W = 0,14 cm je šířka elektrody
- L = 1,1 cm je délka elektrody
Buněčná konstanta článku TDS-3 je K = D/A = 0,5/0,14 x 1,1 = 3,25 cm-1. To je o něco méně než hodnota 5 cm⁻¹. Všimněte si, že vzorec pro výpočet buněčné konstanty může poskytnout pouze přibližnou hodnotu.
Stanovisko Národního referenčního centra (NRC) pro pitnou vodu k zařízením na úpravu pitné vody na bázi reverzní osmózy, destilace a kondenzace vzdušné vlhkosti
Zajištění kvalitní a zdravé pitné vody patří k stálým prioritám jak společnosti, tak stále většího počtu jednotlivců, kteří v posledních 20 letech mají možnost zvolit nějakou alternativu k dodávané vodě vodovodní a vzít tak péči o kvalitu „své“ vody (do určité míry) „do svých rukou“. Svědčí o tom poměrně vysoká spotřeba balených vod i vybavení mnoha domácností přístroji na úpravu pitné vody (laicky označovanými jako „vodní filtry“). Trh s těmito přístroji prodělal za posledních 30 let několik výkyvů. Po velkém „boomu“ na počátku 90. let, kdy k nám bylo dovezeno též mnoho nekvalitních a zastaralých přístrojů, navíc prodávaných obchodníky bez patřičné odbornosti, následovala u veřejnosti celkem oprávněná vlna zklamání spojená s propadem prodeje. Toto období přežilo nemnoho firem s kvalitnějšími výrobky a serióznějším přístupem, které se snažily obnovit důvěru zákazníků. Jejich výrobky a servis povětšinou byly schopné splnit základní hygienické požadavky kladené na „vodní filtry“ a jejich prodej:
Nezhoršit kvalitu vstupní vody, neumožnit pomnožování bakterií, nenarušit základní minerální složení, aplikovat specifický typ filtru na specifické znečištění, poskytnout jasný návod k použití a instruktáž zajišťující správnou obsluhu, nezveličovat možnosti filtrů atd. Nicméně průběžně vstupují na trh také prodejci, jejichž jediným cílem je prodat výrobek, i za cenu klamavých obchodních praktik a bez ohledu na to, jaký užitek či škodu to spotřebiteli přinese.
Hygienici tradičně přistupují k „vodním filtrům“ spíše s nedůvěrou, protože za základ „zdravé“ vody vždy považovali kvalitní zdroj vody, která již nemusí být nijak upravována, a protože mají obavy z miniaturizované vodárenské úpravy svěřené do rukou laiků bez možnosti průběžné kontroly účinnosti zařízení a kvality upravené vody. Přesto uznávají, že vhodný typ „vodního filtru“ se správnou obsluhou může být v řadě případů racionálním řešením některých místních problémů s kvalitou vody. Přibližně od konce 90. let se na český trh (často v rozporu s hygienickými předpisy) dostávají přístroje určené pro doúpravu pitné vody v domácnosti, které pracují na principu tzv. reverzní osmózy a destilace. Technologie reverzní osmózy je známa již dlouho a byla (spolu s destilací) běžně používána na přípravu technické či laboratorní vody; k výrobě pitné vody se používala pouze na některých vodárnách na mořském pobřeží nebo zámořských lodích vyrábějících pitnou vodu ze slané (mořské) vody.
Reverzní osmóza je jakýsi „ultrajemný filtr“ (membránová filtrace), který vyrábí z (pitné) vody vodu tak „čistou“ (zbavenou nejen potenciálních škodlivých látek, ale i všech minerálních látek vodě přirozeně vlastních a pro zdraví člověka nezbytných), že se blíží čisté sloučenině H2O a stává se tím nepitnou. Taková, všech rozpuštěných látek zbavená (tj. demineralizovaná) voda je totiž vhodná k různým technickým účelům, nikoliv pro trvalou konzumaci člověkem!
Ani symbolické zpětné obohacení takto upravené vody minerály, které někteří výrobci těchto zařízení inzerují, nedělá z této vody vodu bezpečnou pro trvalou lidskou spotřebu. Stejné, z hlediska konzumace nevhodné vlastnosti, má i voda vyrobená destilací nebo v poslední době kondenzací vzdušné vlhkosti.
Použití demineralizované (osmotické, destilované, kondenzované) vody jako vody pitné může vést k nedostatku a poruchám metabolismu takových základních minerálních látek, jako je vápník, hořčík a sodík, i k poruchám vodního hospodářství a acidobazické rovnováhy lidského organismu. Projevuje se širokou škálou zdravotních poruch akutní i chronické povahy. Vedle literárních údajů1 má SZÚ k dispozici zkušenosti desítek osob, které pily demineralizovanou (resp. o minerály jen symbolicky zpětně obohacenou) osmotickou vodu ze zařízení u nás prodávaných. Přestože se v naprosté většině případů jednalo o zdravé osoby středního a mladšího věku, které se snažily o zdravou životosprávu a které byly přesvědčeny o blahodárnosti této vody, již po několika týdnech až měsících se u nich objevily zdravotní problémy, které do té doby neznaly: křeče končetin, abnormální únava či srdečně-cévní poruchy. Jednalo se o patologické projevy akutní hořčíkové a možná i vápníkové deficience. Ve vzácných případech došlo již po několika málo dnech k hyponatremii, projevující se mimořádnou ochablostí a únavou, u kojenců na umělé výživě (připravované z osmotické vody) i k metabolické acidóze2. Pravidelná konzumace vody s nízkým obsahem vápníku a hořčíku vede prokazatelně k zvýšenému riziku úmrtnosti (až o 25 %) na kardiovaskulární choroby (infarkt myokardu, ischemická choroba srdeční, hypertenze, mozková mrtvice)3 a velmi pravděpodobně též k odvápnění kostí, zvýšenému riziku vzniku některých druhů nádorů, náhlého úmrtí, některých těhotenských komplikací a neurodegenerativních onemocnění.4 Nedávné studie z Číny ukázaly, že u školních dětí pijících čtyři roky pitnou vodu upravenou reverzní osmózou se projevily poruchy kostního metabolismu, opožděný růst a vyšší kazivost zubů oproti stejně starým vrstevníkům, kteří pili vodovodní vodu bez úpravy.5 Pití demineralizované vody představuje také zvýšené riziko toxického působení těžkých kovů přijímaných např. stravou.6 Vařením v demineralizované nebo měkké vodě dochází k vysokým ztrátám potřebných minerálních látek z potravin – ztráty mohou dosahovat až 70 % – takže dochází i
1. Kozisek F. Health risks from drinking demineralised water. In: Nutrients in Drinking Water; p. 148-163. World Health Organization, Geneva 2005. https://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/nutrientsindw.pdf Dostupné online:
2. Tento jev je také popsán v zahraniční odborné literatuře: Anonymous. Hyponatremic seizures among infants fed with commercial bottled drinking water – Wisconsin, 1993. MMWR 1994; 43: 641-643.
3. Na tom se shodly tři nezávislé meta-analýzy kvalitních epidemiologických studií: A) Catling L.A., Abubakar I., Lake I. R., Swift L., Hunter P. R. A systematic review of analytical observational studies investigating the association between cardiovascular disease and drinking water hardness. Journal of Water and Health 2008, 6
4. 433–442. B) Jiang L., He P., Chen J., Liu Y., Liu D., Qin G., Tan N. Magnesium Levels in Drinking Water and Coronary Heart Disease Mortality Risk: A Meta-Analysis. Nutrients 2016, 8 (1),
5. C) Gianfredi V., Bragazzi N. L., Nucci D., Villarini M., Moretti M. Cardiovascular diseases and hard drinking waters: implications from a systematic review with meta-analysis of case-control studies. Journal of Water and Health 2017, 15 (1), 31–40. 4Aktuální review těchto prací: Rosborg, I., Kozisek, F., (eds.), Drinking Water Minerals and Mineral Balance. 2nd ed. Springer International Publishing, London 2020. https://doi.org/10.1007/978-3-030-18034-8 5Huang Y., Wang J., Tan Y., Wang L., Lin H., Lan L., Xiong Y., Huang W., Shu W. Low-mineral direct drinking water in school may retard height growth and increase dental caries in schoolchildren in China. Environmental International 2018, 115, 104–109. Huang Y., Ma X., Tan Y., Wang L., Wang J., Lan L., Oiu Z., Luo J., Zeng H., Shu W. Consumption of very low mineral water is associated with lower bone mineral content in children. Journal of Nutrition 2019, 149, 1994-2000.
6. Kozisek F., Rosborg I. Water hardness may reduce the toxicity of metals in drinking water. In: International Conference METEAU – Metals and Related Substance in Drinking Water, Antalya, 24-26 October 2007; Proceedings Book; Cost Action 637. Brussels 2008, p. 224-226.
ke sníženému přísunu potřebných látek z potravy. Z toho důvodu je používání reverzně osmotické nebo destilované vody, zbavené všech minerálních látek (jde vlastně o extrémní případ měkké vody), nevhodné nejen k přímému pití, ale i k vaření, protože vede k ochuzování potravin o esenciální prvky a sníženému příjmu těchto látek člověkem. Díky nízké konzumaci přírodních potravin není dnes pravidlem, že by běžná strava v průmyslově vyspělých zemích dokázala dostatečně pokrýt celou potřebu všech esenciálních prvků – naopak, opakované průzkumy v různých zemích, včetně ČR, ukazují, že značná část populace má nedostatečný příjem vápníku, hořčíku i dalších prvků. Ale i když má člověk stravu maximálně vyváženou, i tehdy se pravidelný příjem nízkomineralizované vody na zdraví může negativně projevit, jak ukazují epidemiologické studie i studie na laboratorních zvířatech. Někteří odborníci považují pití demineralizované vody za provokační, zátěžový test pro lidi se skrytým, dosud nerozpoznaným deficitem nebo poruchou minerálového metabolismu. Pití demineralizované vody odsoudila m. j. i Německá společnost pro výživu.7 Prakticky stejné vlastnosti jako voda osmotická má i voda destilovaná nebo voda vzniklá vzdušnou kondenzací.
Distributoři zařízení na bázi reverzní osmózy sice tvrdí, že „zařízení na základě řízené mineralizace dodává zpět ionty minerálních látek v ideálním množství“, ale dále si vysvětlíme, jak to s tímto tvrzením ve skutečnosti je.
Protože je z výše uvedených důvodů úprava vody pomocí reverzní osmózy (i destilace) považována hygieniky za rizikovou, byla po roce 2000 přijata legislativní opatření, aby se na trh mohla dostávat jen zařízení pro spotřebitele bezpečná. Jedná se o zákon o ochraně veřejného zdraví (č. 258/2000 Sb., ve znění pozdějších předpisů) a prováděcí vyhlášku č. 409/2005 Sb., o hygienických požadavcích na výrobky přicházejícími do přímého styku s vodou a na úpravu vody, ve znění pozdějších předpisů. Jaké požadavky tedy musí dnes splnit zařízení na úpravu vody v domácnosti (včetně reverzní osmózy)? Jedná se o následující čtyři zásady:
a) Výluhová zkouška jednotlivých součástí (materiálů), při které nesmí dojít k uvolnění nežádoucích látek do vody.
b) Funkční zkouška zařízení, při které se ověřuje, zda zařízení nezhoršuje kvalitu vstupní vody v mikrobiologických a základních chemických ukazatelích.
c) Funkční zkouška zařízení, při které se ověřuje, zda zařízení nesnižuje obsah vápníku a hořčíku v pitné vodě o více než 10 % anebo – v případě použití technologie snižující záměrně obsah těchto prvků nebo všech rozpuštěných látek – zda v upravené vodě je zachován určitý minimální obsah vápníku (Ca) a hořčíku (Mg), který je definován ve vyhlášce8 na kvalitu pitné vody (vápník nejméně 30 mg/l, hořčík nejméně 10 mg/l), a minimální obsah rozpuštěných látek (150 mg/l).
d) Vybavení výrobku návodem k použití, jak bezpečně výrobek používat („uvedením podmínek nutných s ohledem na specifickou povahu výrobku a jeho používání“).
Ad a) Dnes se používají takové plastické hmoty, že s nimi většinou není při výluhovém testu problém. Problematické mohou být kovové komponenty a pryžový vak v tlakové nádobě, protože osmotická (demineralizovaná) voda je vůči všem materiálům mimořádně agresivní a snadno z nich vyluhuje těžké kovy a různé organické látky používané při výrobě (např.
7. Deutsche Gesellschaft für Ernährung. Destilliertes Wasser trinken? Medizinische Monatsschrift für Pharmazeuten 1993; 16: 146.
8. Vyhláška č.252/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody; ve znění pozdějších předpisů.
změkčovadla). Občas se proto stává, že v osmotické vodě je více kovů a ftalátů než ve vodě před úpravou.
Ad b) Protože zařízení na bázi reverzní osmózy v sobě nemají žádný mechanismus bránící pomnožování bakterií na vnitřních plochách zařízení, není jejich bezpečné provozování možné bez konečné průběžné (kontinuální) dezinfekce pomocí UV-lampy, jelikož občasná chemická dezinfekce nemůže zajistit mikrobiální nezávadnost. Protože však tlaková pryžová nádoba je umístěna až za UV-lampou, bývá často osmotická voda více mikrobiálně oživena než vstupní voda před úpravou.
Ad c) Klíčový požadavek – zachování potřebných minerálních látek – není možné u správně (tj. normálně) fungující reverzní osmózy zajistit. Osmotická membrána totiž odstraňuje z vody o běžné mineralizaci až 95 – 98 % všech rozpuštěných látek a jakékoli pokusy se zpětnou mineralizací pomocí zvláštní patrony naplněné vápencem (dolomitem) se u těchto malých zařízení ukázaly jako prakticky neúčinné, protože tyto „remineralizační“ patrony nejsou schopny do vody při běžném průtoku uvolnit více než několik málo miligramů vápníku a hořčíku (běžné jsou hodnoty hořčíku i pod 1 mg/l, max. 2-3 mg/l; vápník bývá obvykle do 5 mg/l). Problém však není jen v samotném vápníku a hořčíku, ale i v dalších minerálních látkách (hydrogenuhličitanech, síranech, chloridech, sodíku, draslíku ad.), které jsou v přírodních vodách vždy přítomny, i když je samotný obsah hořčíku i vápníku nízký, a které působí spolu s vápníkem a hořčíkem komplexním ochranným způsobem proti celé řadě chorob. Zajišťují také příjemnou chuť vody, zatímco chuť samotné destilované nebo osmotické vody dobrá není. Proto se někteří distributoři těchto zařízení rozhodli dostát požadavkům na zachování minerálních látek (především Ca, Mg) poněkud nestandardním způsobem – pomocí tzv. „přídavné mineralizace“ čili by-passu. Co tato „mineralizace“ konkrétně znamená? Část „upravované“ vstupní vody se vede obtokem okolo filtrů a osmotické membrány bez jakékoli úpravy, a tato voda se pak na konci směšuje s vodou jdoucí přes filtry. Jaký má být poměr obou vod, to záleží na obsahu vápníku, hořčíku a rozpuštěných látek ve vstupní vodě.
- Více než polovina pitných vod z veřejných vodovodů v ČR obsahuje vápníku a hořčíku méně než je jejich doporučený obsah.9 Je to dáno přírodními faktory (geochemických složením podloží) a nedá se s tím moc dělat. To znamená, že u těchto vod je jakékoli další snižování jejich obsahu nežádoucí, resp. že u těchto vod by se reverzní osmóza neměla vůbec používat.
- Necelá čtvrtina pitných vod v ČR obsahuje vápník a hořčík na úrovni doporučených hodnot; zde je sice také snižování jejich obsahu nežádoucí, ale šlo by tolerovat snížení max. o 10 % – to znamená, že u reverzní osmózy by muselo nejméně 90 % vody téci bez úpravy obtokem kolem filtru. Taková „úprava“ či „přídavná mineralizace“ však potom postrádá jakéhokoli smyslu! Pro zákazníka to znamená, že investuje do něčeho, co pak prakticky vůbec není při slibované funkci přístroje využito, resp. co je v zařízení zcela zbytečné, protože z přístroje vytéká voda v prakticky stejné kvalitě, jaká mu jinak vytéká z kohoutku.
Jediným případem, kdy může být použití této technologie oprávněné a ne nebezpečné, je úprava vody o vysoké celkové mineralizaci (1 000 mg/l a více). Takových vod je však mezi pitnými vodami v ČR velmi málo (méně než 1 %). I zde však musí být podmínkou jednak (osmotická) úprava jen části objemu vody a její smíchání s vodou takto neupravenou v takovém poměru, aby zůstal zachován určitý minimální obsah 9 Zpráva o kvalitě pitné vody v ČR za rok 2018. SZÚ, Praha 2019. Dostupné online: http://szu.cz/uploads/documents/chzp/voda/pdf/monit/voda_2018.pdf 4 rozpuštěných látek, vápníku a hořčíku ve finální vodě, jednak průběžné mikrobiální zabezpečení takto upravené vody. Zde nutno zdůraznit, že správné nastavení směšovacího poměru lze provést pouze na základě rozboru vody před úpravou a po úpravě, ale v žádném případě ne na základě měření konduktivity či vodivosti (konduktometrem či „TDS-metrem“), což však některé firmy přesto používají. Použití reverzní osmózy na úpravu vody, která celkovou mineralizací odpovídá pitné vodě a obsahem vápníku a hořčíku nepřevyšuje výrazně doporučený obsah, považujeme za neodůvodněné i nebezpečné. Proto vyhláška č. 409/2005 Sb. již také výslovně uvádí, že „technologie snižující obsah rozpuštěných látek a tvrdost může být použita jen v případě, kdy obsah vápníku a hořčíku v pitné vodě je výrazně vyšší než horní hranice doporučeného rozmezí hodnot, tedy obsah vápníku více než 80 mg/l a hořčíku více než 30 mg/l.
Ad d) Častým nedostatkem některých popisovaných zařízení, resp. chybou jejich distributorů, je zcela nedostatečná, neurčitá či nesrozumitelná informace o funkci, účelu použití a podmínkách provozu („vždy zaručená kvalita čisté vody“ apod.). Dealeři některých těchto firem navíc k přesvědčení potenciálních zákazníků o nutnosti zakoupení jejich přístroje používají klamný a podvodný trik s elektrolýzou vody, při kterém zákazníkovi jeho vodu znečistí kovy a pomocí toho dokazují její závadnost, nebo měření vodivosti vody jako údajné míry kontaminace vody (tyto triky jsou blíže popsány v příloze k tomuto stanovisku).
ZÁVĚR
Zařízení na úpravu pitné vody, včetně zařízení pracujících na principu reverzní osmózy, destilace a kondenzace vzdušné vlhkosti, musí odpovídat hygienickým požadavkům podle § 5 zákona č. 258/2000 Sb. v platném znění, specifikovaným ve vyhlášce č. 409/2005 Sb. Konkrétně to znamená, že musí být vybavena správným návodem k použití a musí obstát ve výluhovém testu i funkční zkoušce, která prokáže, že nezhoršuje kvalitu vody v mikrobiologických ukazatelích a zachovává v upravené vodě potřebné minerální látky (vápník, hořčík a obecně rozpuštěné látky). Pokud je zařízení použito na (surové) vodě, která díky vysokému obsahu minerálních látek neodpovídá vodě pitné, musí upravená voda ve všech ukazatelích odpovídat pitné vodě. Pokud je zařízení použito na „doúpravu“ vody pitné, nesmí snížit obsah vápníku a hořčíku o více než 10 %. Varujeme veřejnost před pitím demineralizované, osmotické, destilované nebo kondenzované vody a používáním této vody jako vody pitné, protože nedostatek v ní obsažených minerálních látek jako jsou hořčík, vápník, hydrogenuhličitany, křemík a další představuje mnohonásobně vyšší zdravotní riziko než podlimitní přítomnost některých nežádoucích škodlivin, které se v pitné vodě mohou vyskytnout. Ani dodatečný stupeň „remineralizace“ či „přídavné mineralizace“, který někteří výrobci za osmózu zařazují a který má vodě zpětně dodat alespoň ionty vápníku a v menší míře i hořčíku, není schopen vodu dostatečně obohatit těmito prvky na minimální potřebnou úroveň, nehledě k jiným prospěšným prvkům ve vodě obvykle přítomným. Pokud je splněn požadavek snížení obsahu vápníku a hořčíku ne o více než 10 % pomocí tzv. bypassu, znamená to, že přes 90 % objemu vstupní vody je vedeno obtokem okolo filtru, čímž však takové zařízení postrádá jakéhokoli smyslu a užitku, protože z filtru vytéká bez úpravy prakticky stejná voda, jako do něj vstupuje. 10 Doporučený obsah vápníku a hořčíku v pitné vodě, jako optimální ze zdravotního hlediska, je podle vyhlášky o jakosti pitné vody (č. 252/2004 Sb. v platném znění) následující: vápník 40-80 mg/l, hořčík 20-30 mg/l. 5
- Zařízení na bázi reverzní osmózy nejsou vhodná jako konečný stupeň úpravy pitné vody, pokud nejde o výjimečné případy vod s nadlimitním obsahem celkových minerálních látek – nad 1 000 mg/l – což se však týká jen necelého 1 % vod v ČR. Pouze v těchto případech může být úprava vody pomocí reverzní osmózy odůvodnitelná a ze strany hygienických orgánů tolerovatelná. Pak je však nezbytné, aby pouze část vody byla upravována a poté míchána ve vhodném poměru s vodou neupravenou tak, aby výsledný produkt odpovídal ve všech ukazatelích požadavkům na pitnou vodu a zachoval si určitou mineralizaci (obsah rozpuštěných látek). Nezbytné je odborné nastavení tohoto procesu na základě rozboru vody (nikoliv pouhého měření konduktivity!) s průběžnou následnou kontrolou kvality výstupní vody.
- Na trh se, bohužel, běžně dostávají výrobky, které neodpovídají výše uvedeným hygienickým předpisům, i když se jejich distributoři prokazují různými certifikáty. Pro jejich majitele však naštěstí existuje jednoduchý způsob, jak si účinnost ověřit: nechat si stanovit obsah vápníku a hořčíku, hodnotu konduktivity11 a případně též počty kolonií při 22 a 36 °C ve vodě, která do přístroje vstupuje a která z ní vystupuje. Pokud výsledky neodpovídají výše uvedeným požadavkům, doporučujeme výrobek reklamovat.
- Z hygienického hlediska nelze mít námitky proti použití reverzní osmózy k úpravě vody pro technické účely, kde není voda používána k pití ani vaření.
- Jsme si vědomi toho, že někdy dochází k případům, kdy voda odpovídá ve všech rizikových ukazatelích požadavkům normy, ale spotřebiteli nevyhovuje z hlediska vzhledu, chuti nebo pachu nebo chce spotřebitel z různých důvodů ještě snížit obsah některých látek. Pokud k takové situaci dojde a je nutné ji řešit dodatečnou úpravou pitné vody v místě spotřeby, nabízí se použití různých specifických zařízení (obvykle na bázi kombinace mikrofiltru a aktivního uhlí, popř. speciálního iontoměniče k odstranění dusičnanů), které nezasahují do vody tak „drasticky“ jako zde popisovaná zařízení a nesnižují obsah důležitých esenciálních prvků. Proto je důležité, aby každý zájemce, který si chce zlepšit kvalitu své vody pomocí nějakého zařízení, nepřistupoval k věci „od konce“, tedy náhodnou koupí nějakého nabídnutého zařízení, ale „od začátku“, což znamená zjistit si kvalitu své vody (dnes už je vodárenská společnost povinna sdělit odběrateli na vyžádání aktuální kvalitu dodávané vody), zhodnotit tuto kvalitu s ohledem na možný problém – a pokud existuje, obrátit se na dvě až tři firmy s poptávkou, jaké řešení a za jakou (nákupní i provozní) cenu by nabídly, a pak se rozhodnout. Více informací naleznete v našem osvětovém materiálu „Vodní filtry. Problematika domácí úpravy pitné vody. Informace pro širokou veřejnost“, který je přístupný na Internetu (http://www.szu.cz/voda). MUDr. František Kožíšek, CSc. vedoucí Národního referenčního centra pro pitnou vodu
Příloha:
Klamavé způsoby přesvědčování potenciálních zákazníků ke koupi reverzní osmózy
Konduktivita je nepřímý ukazatel obsahu všech minerálních (rozpuštěných) látek. 6 Příloha: Klamavé způsoby přesvědčování potenciálních zákazníků ke koupi reverzní osmózy – elektrolýza vody a měření vodivosti vody Klamavé praktiky při podomních rozborech vody jsou podrobně popsány v příloze k našemu dokumentu „Vodní filtry. Problematika domácí úpravy pitné vody. Informace pro širokou veřejnost“, který je přístupný na Internetu (http://www.szu.cz/voda). Dealeři některých firem používali nebo ještě občas používají podvodný trik, aby zájemce a potenciální zákazníky přesvědčili, že jejich dosavadní (vodovodní, studniční) voda je špatná a závadná a že filtr s reverzní osmózou z ní učiní vodu mnohem kvalitnější. Reklamní trik, údajně dosvědčující účinnost filtru, spočívá v tom, že se zájemci předvede několikaminutová elektrolýza vody vodovodní (studniční) a vody upravené „filtrem“. Po 3 – 5 minutách elektrolýzy filtrovaná voda pouze slabě zežloutne, zatímco vodovodní voda se intenzivně hnědě zbarví a vytvoří sraženinu na hladině. Během několika málo minut se tak původní čirá nezávadná vodovodní (studniční, dokonce i balená kojenecká) voda změní v silně zkalenou a odporně zbarvenou kapalinu ničím nepřipomínající pitnou vodu. Jak je to možné? Obsahuje skutečně „taková svinstva“? Vysvětlení je prosté. U obou vzorků vody podrobených elektrolýze dochází k rozpouštění elektrod, kdy materiál nekvalitních elektrod v elektrolyzéru uvolňuje velmi rychle vysoké koncentrace kovů, zejména železa, hliníku a manganu. Reakcí těchto kovů vznikají hydroxidy, které jsou ve vodě málo rozpustné, vytvářejí hnědočerné částice, shlukují se do vloček a silně mění vzhled vody. U vody filtrované reverzní osmózou je množství uvolňovaných kovů z elektrod výrazně menší (proto je tato voda jen nažloutlá), protože oproti vodě vodovodní (studniční, balené…) byla tato voda filtrací silně demineralizována a je tedy i méně vodivá. Zatímco každá přírodní voda, i ta nejkvalitnější z podzemního chráněného zdroje (např. voda kojenecká) je díky přirozenému obsahu rozpuštěných minerálních látek vodivější, více podporující elektrolýzu, a proto vytvoří hnědé zbarvení a zákal.
Akreditovaná laboratoř hygienické stanice (nyní zdravotního ústavu) provedla rozbor vody před a po elektrolýze a zjistila, že vlivem elektrolýzy se ve vodovodní vodě zvýšil obsah hliníku více než 1 200x, železa 600x, arsenu téměř 60x, chromu 160x, manganu 140x, niklu 850x a olova téměř 90x (krát), čímž byly překročeny i samotné limity pro pitnou vodu u hliníku (160x), železa (100x), niklu (8,5x) a manganu (35x). Dealer tedy záměrně kontaminuje zákazníkovi vodu, aby mu poté mohl názorně „ukazovat“, že ji má nevyhovující!! Poté, co bylo toto klamání zákazníků veřejně pranýřováno, začali někteří dealeři používat jiný „odborný způsob“ prezentace „kvality vody“ – měření vodivosti vody pomocí přenosného konduktometru („TDS-metru“). Tímto způsobem dealeři na místě ukazují, jak je voda „kontaminována“, resp. jak ji dokáže zařízení na bázi reverzní osmózy „vyčistit“. Usuzovat z míry konduktivity (vodivosti) na míru znečištění vody je výrazem buď naprosté neznalosti problematiky vody, nebo opět záměrným klamáním zákazníka. Konduktivita vody je totiž určena sumou všech přítomných aniontů a kationtů (rozpuštěných minerálních látek) a sama o sobě nevypovídá naprosto nic o úrovni znečištění. U neznečištěných vod jsou všechny minerální látky (vápník, hořčík, sodík, chloridy, sírany, hydrogenuhličitany atd.) přírodního původu a jejich určitý obsah ve vodě být prostě musí, aby voda byla vůbec pitná a chutná. I u vod znečištěných např. dusičnany je „dusičnanový“ podíl na celkové konduktivitě menšinový. A obsah rizikových látek, kterých se lidé nejvíce obávají (olovo a jiné těžké kovy, arsen, pesticidy, chlorované uhlovodíky apod.) se na hodnotě konduktivity prakticky vůbec neprojeví, i kdyby jejich hodnoty mnohonásobně překračovaly povolené limity. 7 Limitní (mezní) hodnota konduktivity pro pitnou vodu podle platné vyhlášky je 125 mS/m (milisiemens na metr), což odpovídá hodnotě rozpuštěných látek asi 1 g/l (tradiční hranice mezi vodou pitnou a minerální). Ani zvýšená hodnota konduktivity nad tento limit nemusí ještě znamenat, že voda je nevhodná k pití – o tom by šlo totiž rozhodnout až na základě podrobné analýzy jednotlivých aniontů a kationtů (minerálních látek). Měření konduktivity neříká nic ani o obsahu škodlivých látek ve vodě a bez podrobné analýzy vody je jen orientačním technickým ukazatelem. Jedině je-li konduktivita extrémně nízká (což je typický případ právě osmotické vody), lze říci, že taková voda je kvůli absenci zdraví prospěšných látek k pravidelné konzumaci nevhodná.