Vodní kámen – víte jak vzniká vodní kámen a jak ovlivňuje funkci Vašeho přístroje?

Voda a její definice

Voda, sumárním vzorcem (zároveň však racionálním) H2O, je chemická sloučenina vodíku a kyslíku. Spolu se vzduchem, resp. zemskou atmosférou tvoří základní podmínky pro existenci života na Zemi. Za normální teploty a tlaku je to bezbarvá, čirá kapalina bez zápachu, v silnější vrstvě namodralá.

V přírodě se vyskytuje ve třech skupenstvích:

• pevném – led a sníh
• kapalném – voda
• plynném – vodní pára.

 

Voda a její složení

Chemik definuje vodu jako sloučeninu dvou atomů vodíků a jednoho atomu kyslíku. Takto čistá forma vody se v přírodě nevyskytuje. Voda obsahuje minerální látky a hlavně soli hydrogenuhličitan hořečnatý a hydrogenuhličitan vápenatý.  Množství minerálních solí obsažených ve vodě určuje její tvrdost.

Tvrdost vody

Tvrdost vody je vlastnost, která vyjadřuje obsah rozpuštěných nerostů (nejčastěji CaO a MgO) ve vodě. Tvrdost vody má význam pro její využití jako pitné i užitkové vody. Je zdrojem tvorby vodního ovlivňuje i chuťové vlastnosti vody.

Tvrdost vody může být trvalá a přechodná.

Trvalá tvrdost vody obsahuje rozpustné chloridy, sulfidy, dusičnany a křemičitany.

Přechodná tvrdost vody obsahuje rozpuštěný Ca(HCO3)2 (hydrogenuhličitan vápenatý).

Ca(HCO3)2 je bílá krystalická látka rozpustná ve vodě. Jedná se o kyselou sůl kyseliny uhličité Po jeho vysrážení vzniká CaCO3 (uhličitan vápenatý), což je vodní kámen.

Přechodnou tvrdost vody lze, na rozdíl od tvrdosti trvalé, odstranit varem.

V českých zemích se tvrdost vody měřila v tzv. německých stupních, kde jeden stupeň odpovídá 10 mg CaO/litr nebo 7,2 mg MgO/litr. 1 mmol/l odpovídá 5,61 německého stupně.

Tvrdost vody a normy

Podle současných norem se vyjadřuje jako suma vápníku a hořčíku v mmol/l. Tato norma však byla zavedena poměrně nedávno.

 Voda s tvrdostí do 0,7 mmol/l se považuje za velmi měkkou, nad 3,75 mmol/l za velmi tvrdou.

 

Stupně tvrdosti vody

Obecně z pohledu spotřebitele je tvrdost vody definována  jako měkká a tvrdá voda.

Stupnice tvrdosti vod:

Voda                          Hodnota
velmi měkká           0,0 – 0,7 mmol/l
měkká                       0,7 – 1,3 mmol/l
středně tvrdá         1,3 – 2,1 mmol/l
dosti tvrdá              2,1 – 3,2 mmol/l
tvrdá                          3,2 – 5,3 mmol/l
velmi tvrdá             > 5,3 mmol/l

 

velmi měkká	měkká	středně tvrdá	dosti tvrdá	tvrdá	velmi tvrdá
0,0 – 0,7 mmol/l	0,7 – 1,3 mmol/l	1,3 – 2,1 mmol/l	2,1 – 3,2 mmol/l	3,2 – 5,3 mmol/l	> 5,3 mmol/l

Co je to vodní kámen

Vodní kámen je pevný povlak, který se usazuje na stěnách nádob, v nichž je přechovávána, vedena nebo především zahřívána a poté ochlazována tvrdá voda, jejíž teplota nedosahuje 100°C. Základní složkou vodního kamene je obvykle uhličitan vápenatý.

Tvorba vodního kamene z pohledu chemie

Tvorba vodního kamene je způsobena změnou rovnováhy mezi ionty kyseliny uhličité a hydroxidu vápenatého při změně teploty a jejich vyloučením z vody.

Způsoby zamezování a odstraňování vodního kamene

Zamezování tvorby vodního kamene a jeho odstraňování lze řešit různými způsoby:

• mechanické metody: odírání vzniklého kamene
• chemické metody (rozpouštění pomocí kyselin, např. kyseliny citrónové, kyseliny chlorovodíkové)
• fyzikální metody: magnetická úpravna, galvanická úprava pomocí zinkové anody.

Důsledky působení vodního kamene

Důsledky působení vodního kamene na kvalitu espressa

Vodní kámen zhoršuje výměnu tepelné energie – tepla mezi zdrojem tepla ( topné těleso, termoblok, boiler) a vodou.

V praxi to znamená, že se prodlužuje doba potřebná k ohřátí a dosažení požadované teploty vody pro přípravu espressa.

Při přípravě kávy se množství vody nestačí ohřát na teplotu, která je požadovaná pro extrahování kávy (92C).  Při nížší teplotě nedojde ke správné extrakci olejových složek z pomleté kávy. Výsledkem je nedostatečná crema a nízká teplota kávy. Výsledná kvalita espressa kávy je tedy nedostačující.

 

Důsledky působení vodního kamene na technický stav přístroje.

Pamatujete si přihlouplou reklamu na přípravek k odstraňování vodního kamene z automatických praček a především reklamní slogan” vodní kámen to je prevít, ten Vám zničil pračku..”? Ačkoliv nerad, musím potvrdit, že hloupý slogan není daleko od skutečnosti. Důsledky působení vodního kamene uvnitř kávovaru mají destruktivní účinek. 

Vodní kámen dokáže postupně poškodit a zdeformovat těsnící o-kroužky do stavu, kdy těsnění ztrácí svou funkci a dochází k úniku vody do prostoru kávovaru

 

 

 

Vodní kámen v topném tělese

Vodní kámen vzniká v podobě povlaku nebo v podobě vrstev, které zahříváním a následným postupným ochlazováním nabývají na objemu. Uvnitř topného tělesa tak dochází k postupnému zneprůchodnění průtokových cest popřípadě vodních kanálků, kterými se proudící voda ohřívá na požadovanou teplotu. 

Vodní kámen znamená vyšší spotřebu energie

Vodní kámen zvyšuje spotřebu elektřiny kávovaru.  Pro optimální kvalitu vašeho espresa a pro zajištění dlouhé životnosti vašeho přístroje je důležité pravidelné odvápňování.