Met de term hardheid wordt het gehalte aangeduid van calcium- en magnesiumzouten dat in het water is opgelost. In onze aquariumhobby hebben we het over drie verschillende soorten hardheid: tijdelijke, blijvende en totale hardheid. Deze zijn allemaal van belang voor de beesten en planten die wij in ons aquarium houden. In de natuur hebben de verschillende biotopen ook een andere hardheid, als we dus onze vissen en planten juist willen houden zullen we de hardheid van het oorspronkelijke biotoop moeten weten.
Tijdelijke hardheid
Tijdelijke hardheid is de hardheid veroorzaakt door de Calcium- en Magnesiumzouten van CO2 (kooldioxide), respectievelijk Calciumbicarbonaat en Magnesiumbicarbonaat. Bij het verhitten (koken) van het water verdwijnt er koolstofdioxide (CO2) uit het water en slaat calcium en magnesium neer op een oppervlak als calciumcarbonaat het "ketelsteen". Dit gaat als volgt:
Bij de tijdelijke hardheid daar vallen dus de stoffen onder die na het koken van het water verdwenen zijn. Eigenlijk is de "tijdelijke" hardheid dus de carbonaathardheid, omdat de bicarbonaten na langdurig koken als ketelsteen neerslaan. Dat is zo want als we de hardheid van leidingwater na het koken meten dan zullen we constateren dat de totale hardheid van het water vrijwel gezakt is naar de blijvende hardheid. Het verschil tussen de totale hardheid en blijvende hardheid is dus de KH-waarde. Ook kan je zeggen dat de totale hardheid = tijdelijke + de blijvende hardheid. Dus eigelijk zouden we het moeten hebben over de totale hardheid (GH) en de carbonaathardheid (KH) ipv ve tijdelijke hardheid. (De Carbonaathardheid wordt geschreven als KH omdat: KH = KarbonatHärte in het duits.)
Tijdelijke hardheidszouten zijn dus:
- Calciumbicarbonaat Ca(HCO3)2
- Magnesiumbicarbonaat Mg(HCO3)2
De karbonaathardheid speelt een grote rol bij het totstandkomen van de pH in het aquarium. Water met een hoge KH heeft ook een grote buffercapaciteit voor de pH. Buffercapaciteit wil zeggen dat er zuren en basen aan het water kunnen worden toegevoegd zonder dat de pH substantieel verandert.
Blijvende hardheid
Blijvende hardheid is de hardheid veroorzaakt door andere magnesium- en calcium-zouten dan carbonaten. Deze verdwijnen door verhitten niet uit het water. De magnesium ionen en calcium ionen die na het koken van water nog aanwezig zijn vallen onder de blijvende hardheid. De hieronder genoemde zouten zijn een aantal voorkomende zouten die de hardheid vormen, maar er zijn ook nog andere stoffen die hardheid kunnen veroorzaken.
Blijvende hardheidszouten:
- Calciumchloride
- Calciumsulfaat
- Calciumnitraat
- Calciumfosfaat
- Magnesiumchloride
- Magnesiumnitraat
- Magnesiumsulfaat
- Magnesiumfosfaat
De totale hardheid
De totale hardheid is de som van de tijdelijke en de blijvende hardheid. In het Duits is het de GesamtHärte (vandaar die G in GH).
Eenheid van hardheid
In Nederland is de eenheid voor hardheid: duitse graden hardheid(°D). 1°D komt overeen met 10 mg CaO/l (Dit hoeft niet als Ca++, maar kan ook als Mg++ zijn.). In België komt een andere notatie voor: franse graden hardheid(°F). Als we kijken naar het equivilent in CaO/liter:
Franse hardheid (fH) = 10 mg (0.09991 mmol) CaCO3 per liter
De Nederlandse waterleidingbedrijven hanteren de volgende schaal.
4 - 8 dH zacht
8 - 12 dH gemiddeld
12 - 18 dH vrij hard
18 - 30 dH hard
De Belgische waterleidingbedrijven werken meestal met de Franse hardheid en hanteren de volgende schaal.
7 - 15 fH zacht
15 - 22 fH halfhard
22 - 32 fH nogal hard
32 - 55 fH hard
> 55 fH heel hard