W procesie produkcji wody zmiękczającej sprawdzenie twardości całkowitej dopływu jest niezbędnym warunkiem doboru żywicy jonowymiennej, ustalenia cyklu regeneracji i obliczenia dawki regeneratora. Ma to bezpośredni wpływ na zgodność jakości wody odpływowej z normami, a także na efektywność ekonomiczną i stabilność pracy urządzeń.
Twardość całkowita wody odnosi się do całkowitego stężenia jonów wapnia (Ca²⁺) i jonów magnezu (Mg²⁺) w wodzie. W przypadku przygotowania wody zmiękczonej jednostką jest zwykle mmol/L lub mg/L (obliczane jako CaCO₃).
Obliczoną wartość twardości całkowitej H' (w mmol/L) można otrzymać przeliczając stężenia jonów wapnia i magnezu w wodzie surowej. Wzór obliczeniowy jest następujący:
Gdzie:
Ca²⁺ i Mg²⁺ oznaczają stężenia masowe (mg/l) odpowiednio jonów wapnia i magnezu w wodzie surowej;
20,04 to masa molowa (mg/mmol) podstawowej jednostki jonów wapnia (1/2Ca²⁺);
12,15 to masa molowa (mg/mmol) podstawowej jednostki jonów wapnia (1/2Mg²⁺);
Wzór ten opiera się na podstawowym założeniu, że na twardość wody wpływają głównie jony wapnia i magnezu. Przeliczając ich stężenia na milimole na litr, otrzymuje się teoretyczną wartość twardości całkowitej.
Aby określić zgodność pomiędzy wartościami obliczonymi i zmierzonymi, należy dodatkowo obliczyć błąd analityczny δ (jednostka: %), jak pokazano w poniższym wzorze:
H to zmierzona wartość całkowitej twardości wody surowej (mmol/l), zwykle uzyskiwana za pomocą standardowych metod badania jakości wody (takich jak miareczkowanie EDTA);
Dopuszczalny zakres błędu jest zwykle ustalany w następujący sposób:
Jeżeli δ mieści się w tym zakresie, wyniki badania jakości wody uznaje się za dobrze zgodne z obliczonymi wartościami stężenia jonów, a dane są wiarygodne; jeśli przekracza ten zakres, należy sprawdzić dokładność procesu testowania, kalibrację przyrządu lub dane dotyczące stężenia jonów.
Pobieranie próbek wody na wlocie: Należy wykonać przed zaworem wlotowym zmiękczacza i z dala od punktów dozowania środków chemicznych. Upewnij się, że próbka reprezentuje surową, nieoczyszczoną wodę wlotową. Przed pobraniem próbek należy pozwolić wodzie spłynąć przez kilka minut, aby usunąć stojącą wodę z rur. Użyć czystego, obojętnego pojemnika (takiego jak butelka polietylenowa).