Twardość wody w ceramice - spis treści

Twardość wody w ceramice – czy to ma znaczenie?

Dawno nie pisałem ale to wina mojego niespodziewanego zaangażowania w prowadzenie warsztatów ceramicznych. Taka działalność choć niemiłosiernie wyczerpująca daje olbrzymią radość i satysfakcję. Pozwala na kontakt z innymi ceramikami. Umożliwia wymianę doświadczeń. Co chyba najważniejsze pozwala poznać specyficzne problemy, na które ceramicy natrafiają w swojej codziennej praktyce. Jest szczęśliwie chwila oddechu. Można o czymś opowiedzieć.

Będzie o wodzie. Twardość wody w ceramice. Czy to ważne czy nie? Otóż odpowiedź nie jest wcale trywialna. Na co dzień używamy wody w sposób tak oczywisty, że nawet nie musimy się zastanawiać co ona tam w sobie niesie. Oczywiście napotykamy problem gdy ceramika sanitarna w naszych łazienkach pokrywa się osadem. Jest problem gdy coś ciężko się pierze w pralce ( ale mamy przecież Calgon 🙂 ). Zdarza się, że naczynia w zmywarce się nie dość dobrze domywają.

Czy jednak twardość ma jakiś wpływ na ceramikę, którą się zajmujemy? Wiadomo, myjemy ręce, myjemy naczynia w pracowni. Jednak czasem ( często? ) musimy rozrobić suchą masę lejną lub glinę w proszku. Często rozrabiamy i przygotowujemy szkliwa proszkowe, farby, angoby…wodą właśnie.

Jedną z właściwości wody, którą pijemy i na co dzień używamy jest tak zwana twardość wody. O co chodzi? Woda jako dobry rozpuszczalnik zawiera w sobie sole różnych substancji. Jest wynikiem rozpuszczonych w niej soli wapnia, magnezu oraz innych metali.

Od czego zależy twardość wody ?

Twardości składają się na tzw. twardość całkowitą (lub ogólną).

Twardość węglanową która stanowi część twardości całkowitej tworzą wapń i magnez występujące w wodzie w postaci wodorowęglanów.

Twardość niewęglanową tworzą chlorki, siarczany oraz azotany wapnia i magnezu.

Twardość całkowita ( ogólna ) TH

cecha wody, będąca funkcją stężenia kationów wapnia (Ca2+) i magnezu (Mg2+) oraz opcjonalnie żelaza(II) (Fe2+) i manganu(II) (Mn2+)

Twardość węglanowa ( przemijająca )

Twardość węglanowa nazywana jest twardością przemijającą, ponieważ w czasie gotowania wody następuje rozkład wodorowęglanów i strącanie osadów trudno rozpuszczalnych węglanów:

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O

Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + CO2↑ + H2O

W zasadzie jest to to co zostaje nam w czajniku po zagotowaniu wody. Im więcej mamy kamienia tym mamy bardziej twardą wodę ( ..i/lub tym rzadziej czyścimy czajnik )

Dodatkowo twardość tą można usuwać za pomocą fosforanów ( zawartość proszków do prania ) lub na wymiennikach jonowych ( dejonizacja na anionicie i kationicie ) – w filtrach, „ulepszaczach wody”.

Twardość niewęglanowa ( nieprzemijająca )

twardość trwała, twardość nieprzemijająca – twardość wody wywoływana głównie przez sole wapnia i magnezu. Najczęściej są to siarczany (między innymi CaSO4), dające trudny do usunięcia kamień gipsowy, oraz chlorki. Sole te mogą być naturalnie obecne w wodzie, jak i powstawać wtórnie, na przykład w trakcie jej gotowania.

Twardość wody w Polsce

W Polsce ogólna twardość wody przeznaczonej do spożycia według norm może zawierać się w przedziale 60-500 mg CaCO3/l (6-50°fH – stopni francuskich lub ok. 3-28°dH – stopni niemieckich). Za wodę miękką przyjmuje się taką wodę, która zawiera nie więcej niż 140 mg CaCO3/l (czyli 14°fH lub 8°dH).

twardość wody w Polsce

Twardość wody jednostki

Jak się oznacza twardość wody? Najlepiej zrobić badania w stacjach tzw. sanepid lub drogą kupna nabyć w sklepach akwarystycznych zestaw do testowania twardości wody – dla rybek bywa krytyczna 🙂 Można również sprawdzać to na stronach lokalnej firmy dostarczającej wodę np. w Warszawie na stronach MPWiK

twardość wody w ceramice

Praktyka ceramiczna

Nasuwa się pytanie jaki wpływ ma to na przygotowywane przez nas szkliwa?

Jak wiadomo ( a jeśli nie to teraz będzie wiadomo )

1/ Takie metale jak wapń Ca, magnez Mg w szkliwach pełnią funkcje topników i choć są metalami, które najsilniejszymi topnikami nie są to jednak ich dodatek z wodą może nieznacznie zmieniać właściwości szkliwa.

2/ Metale te odpowiadają również za rozszerzalność ( współczynnik ekspansji szkliwa ) i o ile magnez obniża współczynnik rozszerzalności to wapń znacznie go podwyższa.

W przypadku gdy mamy do czynienia z twardością niewęglanową węglan wapnia i magnezu powoduje deflokulację ( upłynnienie szkliwa ).

W przypadku gdy występuje twardość niewęglanowa ( nieprzemijająca ) sole wapnia i magnezu w postaci chlorków, siarczanów jako soli kwaśnych powodują, że następuje proces flokulacji ( gęstnienia ).

Ktoś powie: a ileż to jest tych substancji w wodzie, że mogą coś zmienić? Niewiele. Ale pamiętajmy, że dodatek 0.02 % !!! deflokulanta zmniejsza nam lepkość 50 krotnie !!! A ile to jest po ludzku? W średnio twardej wodzie mamy 0,23 grama „tlenku wapnia” w postaci jonowej w 1 litrze!!! co daje nam

0,0002 grama wagowo czyli 0.02%!!!

I tak samo zmiękczenie wody spowoduje 50 krotny wzrost lepkości!!!

Warto nadmienić również, że twardość wody związana jest z napięciem powierzchniowym. Dla potrzeb ceramicznych napięcie powierzchniowe możemy utożsamiać ze zdolnością wody do zwilżania powierzchni. Im woda jest bardziej twarda tym trudniej wszelkie powierzchnie zwilża. Cóż to dla nas oznacza? Szkliwo i glina będzie się trudniej uwadniać podczas rozpuszczania. Rozrobione szkliwo będzie trudniej się rozsmarowywać na czerepie i trudniej przylegać.

Podsumowanie

Po co te wszystkie informacje? Za chwilę zostanę posądzony o to, że wymyślam problemy po to aby je rozwiązywać. Otóż nie! Nie jest moim celem mieszanie komuś w głowie. Nie sugeruję, że powinniście coś zmieniać jeśli wszystko jest w porządku. Nie pragnę modyfikować Waszych dotychczasowych praktyk… Ale… te wszystkie informacje, których staram się Wam dostarczać na wypadek gdybyście napotkali jakiś trudno wytłumaczalny problem i jeszcze chcielibyście znaleźć jego rozwiązanie.

Uwagi

Pamiętajmy również, że jest zupełnie inna właściwość nazywana kwasowością mierzoną z skali pH ( ujemny wykładnik stężenia jonów wodorowych skala 1-14). Ponieważ twardość jest często podawana w wartościach dH ( stopnie niemieckie – czasem skrót no -skala 1-30 ) można to pomylić! Czy to się wiąże? Trochę tak! Ale pamiętajmy, że buraki to jeszcze nie barszcz czerwony.

Na koniec

Mówią, że wiedza nie jest potrzebna gdy wszystko idzie gładko. Wiedza jest potrzebna by zawsze wszystko szło gładko i by szukać właściwych rozwiązań.

I teraz co oznacza praktycznie 50 krotne zwiększenie lepkości? Niestety opowiadam to na warsztatach. Nie są one oczywiście potrzebne nikomu, kto nie czuje że o ceramice potrzebowałby dowiedzieć się trochę więcej niż zawierają zwykłe warsztaty praktyczne. I nie jest to potrzebne nikomu, kto z takimi problemami się nie spotkał lub mu one nie przeszkadzają.

podstawy technologii ceramiki

WEJDŹ O POZIOM WYŻEJ

Podstawy technologii ceramiki....

To prostsze niż myślisz....

Zapraszamy na warsztaty podstaw technologii ceramiki. Dowiesz się więcej zarówno o tym co robić ale i jak i dlaczego!!!