Hari ini kita mengetahui keberadaan banyak dan berbagai jenis perairan, yang biasanya diklasifikasikan menurut kegunaan dan sifat-sifatnya, jumlah mineral yang dikandungnya, asal-usulnya, dll. Tetapi salah satu klasifikasi yang paling sering digunakan adalah klasifikasi yang membedakan air menurut kesadahannya .
Dalam kimia, air sadah dikenal sebagai air yang memiliki kesadahan lebih dari 120 mg CaCO3 per liter, atau yang sama, yang mengandung sejumlah besar mineral, terutama garam magnesium dan kalsium . Air ini juga dikenal dengan nama berkapur.
Jenis air ini membuat pembersihan menjadi sulit, justru karena adanya kalsium, magnesium dan bahkan garam besi, sehingga tingkat kesadahan air berbanding lurus dengan konsentrasi garam logam tersebut.
Air sadah mudah dikenali, karena sabun tidak berbusa, bahkan membentuk residu abu-abu dengan penggunaan sabun, yang dalam banyak kasus dapat mengubah warna pakaian, kuali, keran, dan saat minum, rasa tidak enak tertentu juga dapat dideteksi.
Masalah perairan ini antara lain terletak pada penggunaan sabun yang lebih banyak dalam pembersihan. Studinya, serta metode pembuangannya, penting, tidak hanya untuk dapat mencuci dan membersihkan lebih baik dan lebih ekonomis, tetapi juga untuk menghindari inkrustasi dan oleh karena itu kerusakan peralatan rumah tangga dan industri, seperti mesin cuci, mesin pencuci piring, kopi. pembuat, atau mesin apa pun yang menggunakan air untuk operasinya.
Sabun juga merupakan garam, tetapi asam lemak, asam organik dengan molekul dengan rantai besar atom karbon. Sabun khas dikenal sebagai natrium stearat, yang larut untuk melepaskan anion stearat, seperti yang ditunjukkan oleh reaksi berikut:
NaC18 H35 O2 (s) → Na ^ + + C18 H35 O2 ^ –
Ion stearat ini C18 H35 O2 ^ – bertanggung jawab atas kekuatan pembersihan sabun, tetapi ini dapat diendapkan oleh berbagai kation, termasuk Ca ^ 2 +, Mg ^ 2 + dan Fe ^ 2 +, menghasilkan sabun tidak larut yang terkenal.
Sabun ini tidak hanya tidak efektif, tetapi dengan bereaksi dengan kation, itu membentuk semacam krim dalam air sabun.
Banyak mata air yang keras, umumnya di daerah yang terdapat endapan batugamping. Karena CO2 di atmosfer, air hujan dapat dianggap sebagai larutan encer asam karbonat:
Co2 (g) + H2O → H2CO3
H2CO3 → H ^ + + HCO3 ^ –
Pembubaran ini secara bertahap melarutkan batu kapur :
H ^ + + CaCO3 (s) → HCO3 ^ – + Ca ^ 2 +
Akibatnya, kandungan kalsium dalam air meningkat, menghasilkan apa yang disebut air sadah. Jenis kesadahan ini dikenal sebagai kesadahan sementara, karena Ca ^ 2 + tidak diinginkan, ia dapat dengan mudah dihilangkan dari air dengan merebusnya.
Kalsium karbonat CaCO3(s), membentuk endapan yang perlahan-lahan membesar yang menyebabkan penurunan efisiensi panas di dalam air, bila hal seperti ini terjadi, misalnya di dalam boiler atau besi, endapan tersebut dikenal dengan nama kerak, menyebabkan panas berlebih yang terlokalisasi pada logam perangkat, menyebabkannya pecah.
Bila anion yang terdapat dalam air sadah bukanlah bikarbonat HCO3^-, melainkan sulfat, nitrat, dll., maka kesadahan ini tidak dikenal sebagai kesadahan sementara, tetapi disebut kesadahan permanen. Dalam hal ini, ion kalsium, magnesium atau besi tidak dapat dihilangkan dengan efek pemanasan atau perebusan air dalam kasus kesadahan sementara.
Untuk pembersihan dengan air sadah, lebih disarankan menggunakan deterjen daripada sabun, karena deterjen memiliki komposisi kimia yang lebih rumit daripada sabun, dan juga memiliki beberapa komponen tambahan, seperti surfaktan atau surfaktan, yang bertanggung jawab untuk menghilangkan kotoran; bahan pembantu atau pembangun, yang merupakan zat yang membantu surfaktan untuk memenuhi misinya, melunakkan air atau mencegah pengendapan kembali kotoran; dan bahan pembantu atau pengisi, yang meskipun bukan bahan pembersih, tetapi memiliki fungsi berbeda yang melengkapi pembersihan, seperti pemutihan, pelembutan, pewangi, tindakan kuman, dll.
Kesimpulannya, penggunaan deterjen lebih baik daripada air sadah, karena sabun terbuat dari garam natrium dari asam organik dan ketika dilarutkan dalam air, ini terkait dengan ion natrium dan ion negatif, yang akan menjembatani antara minyak dan lemak. kotoran, bersama dengan molekul air, tetapi jika air mengandung ion natrium, sabun tidak akan dapat larut dan karena itu tidak akan melakukan fungsi pembersihannya.
Sabun membentuk senyawa yang tidak larut dengan kation kalsium, magnesium dan besi, dan pembersihan tidak dapat dilakukan sampai ion-ion ini dihilangkan dari air, sehingga akan semakin banyak sabun yang dibutuhkan, membuat pakaian menjadi kaku dan memberikan warna kekuningan atau kekuningan. dari akumulasi logam di mesin cuci atau mesin lainnya.
Namun, dalam deterjen, surfaktan membentuk senyawa yang larut dengan ion “masalah” yang disebutkan di atas, memecahkan masalah pembersihan air sadah.
Air sadah sangat penting dalam persiapan air minum untuk pembotolan, di tempat pembuatan bir, atau dalam pembuatan soda.
Ada juga jenis air yang dikenal sebagai “air berat” , yang tidak boleh disamakan dengan air keras, karena dalam hal ini, atom H dalam air telah digantikan oleh atom deuterium, isotop berat H, yang diformulasikan sebagai D2O, sebagai pengganti H2O. Ada juga air semi- berat, ketika atom H digantikan oleh isotop lain dari ini, tritium, T2O.
Air lembut:
Berbeda dengan air keras, air lunak, atau juga dikenal sebagai air lunak, adalah air yang memiliki sedikit garam terlarut di dalam air.
Keuntungan utamanya adalah mendorong dan meningkatkan aksi sabun dan deterjen serta bahan kimia lain yang digunakan dalam pembersihan.
Air tawar dapat didefinisikan sebagai air dengan kurang dari 0,5 bagian per seribu garam dalam larutan. Biasanya ditemukan di sungai, danau, gletser, dan beberapa air tanah.
Hal ini ditandai dengan memiliki konsentrasi minimum natrium klorida, dan ion kalsium dan magnesium. Bagaimanapun, mereka adalah air minum.
Jika tidak ada garam encer di dalam air, maka itu dikenal sebagai “air suling . “