Die Härte eines
Wassers ergibt sich aus den gelösten Salzen des
Magnesiums und
Calcium (Kalziums). Die alte Bezeichnung (
deutsche Härtegrade [
°dH]) bezog sich auf die Mengenangabe
10 mg/l Calciumoxid (CaO). Seit der Einführung der
SI-Einheiten im Jahre 1978 sind diese Härteangaben zwar veraltet, haben sich aber im Sprachgebrauch festgesetzt. Die
neue Bezeichnung ist
mmol (
1mmol/l = 5.6 °dH). Auch gibt man die Stoffmenge der
gelösten Magnesium- und
Calciumionen direkt an. Die Stoffmenge in der Chemie ist das mol. Es bezeichnet die Anzahl von Molekülen, Atomen oder Ionen. Da man jedoch keine Atome bzw. Ionen zählen kann, wird deren Masse angegeben. Man spricht dann von der Molmasse. Im Fall des
Magnesiums hat
1 mol die Masse von
24,312 g und des
Calciums von
40,08 g.
Temporäre Härte > Carbonathärte oder vorübergehende Härte
Die
Gesamthärte wird auf die
Ionen des
Magnesiums und
Calciums bezogen. Beide sind positiv geladen. Um die elektrische Neutralität der Lösung zu wahren, muss die gleiche Menge negativ geladener Ionen vorhanden sein. In Deutschland sind dies meist Karbonat bzw. Hydrogencarbonat. Deswegen spricht man dann von
Karbonathärte (KH),
Kalkhärte oder
temporärer Härte.
Die
Salze des
Magnesiums oder
Calciums und der
Kohlensäure (Karbonate) sind
sehr schwer löslich. Die
Kohlensäure ist jedoch eine schwache flüchtige Säure. So können folgende Eigenschaften angegeben werden:
- Bei Gegenwart von Säuren (z.B. Kohlensäure) wird Kalk gelöst. Es bilden sich Hydrogenkarbonate, die leicht löslich sind.
- Wird die Kohlensäure ausgetrieben (durch z.B. Hitzeeinwirkung oder
Druckentlastung) fällt der Kalk (die Härte) aus. Es bildet sich
Kesselstein und weicheres Wasser.
Dauerhafte Härte
Alle anderen Ionen (z.B. Chlorid, Sulfat usw.) sind nicht flüchtig und bilden in kurzer Zeit keine schwer löslichen Verbindungen. Man spricht daher von permanenter Härte, weil diese durch Hitzeeinwirkung nicht entfernt werden kann. In Heizkesseln kann dies zur Verkrustung (Kesselsteinbildung) der wärmeübertragenden Flächen führen. Härte wird hier oft zum Bindemittel für Oxidschlämme.
Am 1. Februar 2007 wurden nach dem Wasch- und Reinigungsmittelgesetz (WRMG) § 9 die Härtebereiche an europäische Standards angepasst. Die Angabe "Grad deutscher Härte" (°dH) wird durch die Angabe "Millimol Calciumcarbonat je Liter" ersetzt. Die Wasserversorgungsunternehmen veröffentlichen weiterhin auch die Gesamthärte.
Dabei unterscheiden sich die neuen Härtebereiche kaum von den alten, es wurden die Bereiche 3 und 4 zum Härtebereich "hart" zusammengelegt
Die neuen Härtebereiche werden folgendermaßen definiert:
Härtebereich "weich" weniger als 1,5 mmol/l Calciumcarbonat (8,4 °dH)
Härtebereich "mittel" 1,5 bis 2,5 mmol/l Calciumcarbonat (8,4 bis 14 °dH)
Härtebereich "hart" mehr als 2, 5 mmol/l Calciumcarbonat (mehr als 14 °dH)
Die alten Härtebereiche:
Härtebereich 1 "weich" bis 1,3 mmol/l Gesamthärte (0 bis 7 °dH)
Härtebereich 2 "mittel" 1,3 bis 2,5 mmol/l Gesamthärte (7 bis 14 °dH)
Härtebereich 3 "hart" 2,5 bis 3,8 mmol/l Gesamthärte (14 bis 21 °dH)
Härtebereich 4 "sehr hart" mehr als 3,8 mmol/l Gesamthärte (mehr als 21 °dH)
Die
Wasserhärte wird in den
Wasseranalysen der
Wasserversorger in regelmäßigen Abständen veröffentlicht. In vielen Bereichen der Heizungs- und Sanitärtechnik sind aber auch
Wasserhärtemessungen notwendig, um z. B. die Güte des
Heizungswassers zu überprüfen.