Skillnad mellan hårt vatten och tungt vatten

Huvudskillnad - hårt vatten mot tungt vatten
 

Nyckelfaktorn mellan hårdvatten och tungt vatten är deras sammansättning eftersom båda typerna, "hårt vatten" och "tungt vatten" hänvisar till vattnet med två väteatomer och en syreatom i vattenmolekylen. När vi överväger molekylär sammansättning av tungt vatten, Det innehåller mer deuteriumatomer än väteatomer. Den molekylära sammansättningen av hårt vatten är samma som det normala vattnet, men dess mineralkomposition (Magnesium-Mg och Calcium-Ca) är relativt högre än det mjuka vattnet.

Vad är tungt vatten?

En vattenmolekyl innehåller två väteatomer och en syreatom. Väte har tre isotoper; protium (99,98%), deuterium och tritium. Protium har en elektron och en neutron. Deuterium har en neutron i kärnan förutom elektronen och protonen. Deuterium är dubbelt så tyngre än den vanligaste väteatomen.

Tungt vatten innehåller en stor andel deuteriumatomer än den vanliga väteatomen. Därför är dess molekylvikt och densiteten högre än normalt vatten. Det sägs att densiteten av tungt vatten är 11 gånger större än normalt vatten.

Ett historiskt urval av "tungt vatten", packat i en förseglad kapsel.

Vad är hårdvatten?

I allmänhet innehåller vatten en viss mängd mineraler som magnesium, kalcium och kalium. Men hårt vatten innehåller mer mineraler, särskilt magnesium (Mg) och kalcium (Ca) än normalt vatten (mjukt vatten). På grund av detta är hårdvattnets hårdhet större än hårdheten hos det normala vattnet. Detta händer när ytvattnet strömmar genom jorden i grundvattenslagret genom att upplösa mineralerna i det fritt flytande vattnet.

Hårdvatten ger ingen skadlig inverkan på människors hälsa, men det orsakar så många ytterligare problem som att lämna vita färgämnen i matlagning eller kokande utrustning, badrumsgolv och i vattenrör.  

Vad är skillnaden mellan hårdvatten och tungt vatten?

Definition av hårt vatten och tungt vatten

Tungt vatten: Tungt vatten är vatten som innehåller en betydande andel deuteriumatomer, som används i kärnreaktorer

Hårt vatten: Hårdvatten är vatten som innehåller en märkbar mängd upplösta salter av kalcium och magnesium.

Egenskaper för hårt vatten och tungt vatten

Komposition

Tungt vatten: Tungt vatten innehåller en stor andel av deuterium (innehåller en extra neutron i atomära) atomer än det normala vattnet. Den innehåller både väteatomer och deuteriumatomer som bildar vattenmolekylerna med molekylformeln som D₂O (deuteriumoxid) och HDO (väte-deuteriumoxid).

Hårt vatten: På molekylär nivå är sammansättningen av hårt vatten liknande det för normalt vatten (H₂O). Men det innehåller mer mineraler; Magnesium och kalcium än normalt dricksvatten.

Fysiska och kemiska egenskaper

Tungt vatten: Fysikaliska och kemiska egenskaper hos tungt vatten liknar det normala vattnet, men det har ett högdensitetsvärde. Molekylviktens molekylvikt uppvisar inte någon signifikant förändring eftersom den enda syreatom bidrar med omkring 89% till molekylvikten. Biologiska egenskaper hos tungt vatten skiljer sig från det vanliga vattnet.

Hårt vatten: Hårdhet är den huvudsakliga egenskapen som skiljer sig väsentligt från normalt vatten.

USGS-klassificering av vattenhårdhet

Hårdhet / mgl-1	Vattenets natur
0-60	Mjukt vatten
61-120	Måttligt hårt vatten
121-180	Hårt vatten
< 180	Mycket hårt vatten

Den rekommenderade gränsen för hårdhet i dricksvatten är 80-100 mgl^-1

 Hälsoeffekt

Tungt vatten: En del mängd deuterium är närvarande i människokroppen, men en stor mängd deuterium orsakar skadliga hälsoeffekter i människokroppen, det kan till och med orsaka dödsfall.

Hårt vatten: Hårt vatten orsakar inga hälsoeffekter i människokroppen, men det orsakar några andra problem som att blockera vattenrör och lämnar mineralfyndigheter på värmare, matlagningsutrustning och badrumsgolv. För att övervinna dessa problem som orsakas av det hårda vattnet, tas mineralerna bort. Detta kallas mjukning. Den vanligaste effektiva metoden är jonbytarhartserna som mjukmedel.

Image Courtesy: "Drippande kran 1" av Användaren: Dschwen - Egent arbete. (CC BY-SA 2.5) via Wikimedia Commons  "Deuterium oxide Norsk" av Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) - eget arbete. (FAL) via Commons