La dureté de l'eau est causée par les sels dissous des métaux alcalino-terreux, principalement le calcium et le magnésium. Les propriétés de l'eau dure et douce affectent à la fois la santé humaine et les processus technologiques de production de différentes manières.
La dureté est une caractéristique des propriétés physiques et chimiques de l'eau en raison de la présence de sels dissous de métaux alcalino-terreux. La principale contribution aux sels de dureté est apportée par le calcium et le magnésium, bien que d'autres métaux puissent également être présents en faible quantité: manganèse, fer, notamment trivalent, strontium, baryum, aluminium.
Il existe 2 types de dureté: temporaire, causée par les hydrocarbures et les carbonates, et permanente, causée par les chlorures, les sulfates et les silicates de calcium et de magnésium. La dureté temporaire est presque complètement éliminée en chauffant l'eau pour précipiter le carbonate de calcium et l'hydroxyde de magnésium. La dureté constante est contrôlée à l'aide de méthodes réactives (par ex. chaux-soude) ou par échange d'ions.
Mesures et limites de la dureté de l'eau
La dureté de l'eau naturelle est très variable. Ces changements dépendent de l'intensité des processus de dissolution et d'altération des roches, telles que le calcaire, la dolomie, le gypse, au sein des bassins versants et des sources d'eau. La source d'ions peut être des processus microbiologiques dans les sols du bassin versant et dans les sédiments du fond, ainsi que les eaux usées de diverses entreprises.
La dureté de l'eau naturelle est fortement influencée par des facteurs climatiques saisonniers tels que l'évaporation, la fonte des neiges et des glaces, les précipitations. La moindre dureté des eaux de surface est observée au printemps.
La teneur en ions calcium diminue avec une augmentation de la minéralisation de l'eau et ne dépasse généralement pas 1 g/l. Les ions magnésium peuvent s'accumuler et, dans les eaux fortement minéralisées, leur quantité peut atteindre plusieurs grammes ou, dans les lacs salés, des dizaines de grammes par litre. Dans les mers et les océans, la dureté de l'eau est très élevée.
La concentration totale mesurée en cations calcium et magnésium sert d'expression numérique pour la dureté de l'eau. Dans la pratique mondiale, plusieurs unités de dureté de l'eau sont utilisées, par exemple, la mole par mètre cube. En Russie, le 1er janvier 2005, une nouvelle norme nationale a été introduite, selon laquelle la dureté de l'eau est mesurée en degrés de dureté.
Influence de la dureté de l'eau sur la vie humaine
L'Organisation mondiale de la santé n'établit aucun critère pour l'effet de la dureté de l'eau potable sur la santé humaine. Bien que certaines études aient noté une diminution des maladies cardiovasculaires lors de la consommation d'eau dure. L'utilisation constante d'eau douce peut entraîner un déséquilibre des minéraux dans le corps humain, car jusqu'à 15% de l'apport quotidien de calcium qu'une personne reçoit de l'eau potable. De la même manière, les besoins du corps en magnésium sont reconstitués.
L'interaction des sels de dureté avec les détergents détruit le film gras naturel de la peau humaine et obstrue les pores. Une dureté accrue dégrade la qualité de l'eau et peut lui conférer un goût amer. Les sels de dureté forment également des composés insolubles avec les protéines alimentaires lors de la cuisson de la viande, du poisson et des légumes, ce qui altère le processus de cuisson.
La dureté de l'eau contribue à la formation de tartre lors du chauffage, ce qui réduit l'intensité des échanges thermiques dans les systèmes de chauffage et conduit à une consommation excessive de carburant. Une eau excessivement douce, à son tour, provoque une corrosion accrue des conduites d'eau.
