O que é água dura? Cálcio, magnésio, unidades de dureza e como descobrir seu valor
Água dura é água que contém uma concentração relativamente elevada de cálcio e magnésio dissolvidos, quase sempre expressa como uma quantidade equivalente de carbonato de cálcio (CaCO3). O termo descreve uma propriedade química, não algo que se possa ver: não é possível saber, só de olhar para um copo de água, se ela é considerada dura, embora a acumulação de calcário na resistência de uma chaleira ou o sabão que custa a fazer espuma sejam sinais comuns que surgem mais tarde. O calcário é o depósito esbranquiçado, muitas vezes branco ou cinzento, que se forma quando parte desse cálcio dissolvido precipita da água, normalmente quando a água é aquecida ou deixada a evaporar.
- A dureza mede especificamente o cálcio e o magnésio dissolvidos, não todas as substâncias dissolvidas na água; essa medida mais abrangente tem um nome próprio, sólidos totais dissolvidos (TDS), e um artigo próprio.
- As entidades responsáveis pelo abastecimento e os laboratórios apresentam a dureza em várias unidades, conforme o país, incluindo mg/L como CaCO3, grains por galão e graus alemães, franceses ou ingleses, que descrevem todos a mesma concentração mineral subjacente.
- A dureza apresenta-se sob duas formas químicas, temporária e permanente, e apenas uma delas desaparece quando se ferve a água.
- O relatório de qualidade da água do seu fornecedor é a forma mais fiável de descobrir o valor real da sua casa, porque a dureza varia consoante a região e, por vezes, de rua para rua dentro da mesma localidade.
O que o cálcio e o magnésio dissolvidos realmente fazem
Quando os geólogos e as entidades responsáveis pelo abastecimento de água falam de dureza, referem-se à concentração combinada de iões de cálcio e magnésio dissolvidos na água, expressa como o peso equivalente de carbonato de cálcio que conteria a mesma quantidade destes dois metais (fonte: USGS Water Resources — Explicação da dureza da água). Uma pequena quantidade de outros metais dissolvidos também pode contribuir, mas a medição baseia-se no cálcio e no magnésio.
É útil distinguir a dureza do conceito mais abrangente de sólidos totais dissolvidos. O TDS contabiliza tudo o que está dissolvido na água, desde o sódio e o cloreto até ao sulfato e a quaisquer minerais vestigiais presentes, e tem as suas próprias leituras e recomendações, abordadas em um artigo separado sobre o que o TDS realmente mede. A dureza é uma parte mais restrita e específica desse total: dois minerais em particular, medidos numa escala própria, por serem os responsáveis pela formação de calcário e pela sensação da água na pele e no cabelo.
De onde vem a água dura
O conteúdo mineral começa no solo muito antes de a água chegar a uma torneira. Ao cair, a chuva absorve uma pequena quantidade de dióxido de carbono, o que a torna ligeiramente ácida. À medida que essa água ligeiramente ácida se infiltra em rochas de calcário, cré ou gesso, dissolve carbonatos e sulfatos de cálcio e magnésio da rocha e transporta-os para as águas subterrâneas (fonte: Wikipedia — Água dura). As regiões assentes neste tipo de formações geológicas acabam por ter abastecimentos naturalmente ricos em minerais.
As bacias de captação assentes em rochas mais duras e menos permeáveis, como o granito, comportam-se de forma diferente: há muito menos cálcio ou magnésio disponíveis para se dissolverem, pelo que a água que aí se acumula permanece naturalmente macia. Essa diferença geológica explica por que razão a dureza pode variar bastante entre duas localidades separadas por uma curta viagem de carro e por que razão um valor médio nacional diz tão pouco sobre o seu próprio abastecimento.
Como se mede a dureza da água: unidades e conversões
Uma única leitura da dureza pode surgir expressa em várias unidades, consoante a origem do relatório. mg/L como CaCO3 é a unidade de referência mais utilizada a nível internacional e tem um valor numericamente idêntico ao de partes por milhão (ppm). Os relatórios das entidades de abastecimento dos EUA usam normalmente grains por galão (gpg). Documentos mais antigos ou europeus podem apresentar graus alemães (°dH), franceses (°fH) ou ingleses/Clark (°e). São apenas formas diferentes de expressar a mesma concentração subjacente de cálcio e magnésio, pelo que a conversão altera o número apresentado, não a água em si.
Tabela de conversão das unidades de dureza
| Unidade | Equivalente a 1 mmol/L de Ca+Mg | Onde é normalmente utilizada |
|---|---|---|
| mg/L como CaCO3 (ppm) | 100.1 | Unidade de referência internacional; maioria dos relatórios laboratoriais e de abastecimento |
| Grains por galão (gpg) | 5.847 | Documentação dos EUA sobre descalcificadores de água e abastecimento |
| Graus alemães (°dH) | 5.608 | Alemanha, Áustria, Suíça e alguns manuais de eletrodomésticos |
| Graus franceses (°fH) | 10.01 | França e alguns relatórios de outros países da Europa continental |
| Graus ingleses / Clark (°e) | 7.022 | Referências antigas do Reino Unido |
(Valores de conversão segundo a fonte: Wikipedia — Água dura.) Se o seu relatório já indicar uma unidade, normalmente não é necessário converter nada: as categorias de classificação abaixo usam mg/L como CaCO3, por isso vale a pena converter para essa unidade se a sua leitura estiver em gpg ou graus.
A dureza temporária e a permanente não são o mesmo problema
A dureza total indicada num relatório é um único valor, mas, na realidade, resulta de duas contribuições quimicamente diferentes, e a distinção é importante para saber o que pode fazer em relação a cada uma. A dureza temporária (carbonatada) provém de bicarbonatos de cálcio e magnésio dissolvidos. Aquecer a água liberta dióxido de carbono dissolvido e faz precipitar carbonato de cálcio, razão exata pela qual o calcário visível tende a acumular-se primeiro em chaleiras, caldeiras e canalizações de água quente; ferver a água ou recorrer ao amaciamento com cal reduz este tipo de dureza (fonte: Wikipedia — Água dura).
A dureza permanente (não carbonatada) é causada sobretudo por sulfatos e cloretos de cálcio e magnésio. Estes permanecem totalmente dissolvidos mesmo quando a água é aquecida, pelo que fervê-la não os reduz. Para lidar com a dureza permanente, é necessário remover os próprios iões de cálcio e magnésio, que é precisamente a função de um descalcificador de água por troca iónica. Na prática, a maior parte da água da torneira contém alguma dureza dos dois tipos, razão pela qual «basta fervê-la» só resolve parte do problema do calcário, nunca a totalidade.
Quão dura é a água «dura»? Categorias de classificação
Depois de obter o seu valor em mg/L como CaCO3, pode consultar as quatro categorias da classificação mais utilizada: água macia corresponde a 0–60, moderadamente dura a 61–120, dura a 121–180 e muito dura a valores acima de 180 (fonte: USGS Water Resources — Explicação da dureza da água). Outras organizações publicam versões próprias desta escala, com limites ligeiramente diferentes, por isso considere as categorias acima um valor de referência, não a única resposta correta.
Convém ser rigoroso quanto ao enquadramento da dureza na regulamentação dos EUA, porque a formulação em páginas de produtos e fóruns muitas vezes exagera a questão. As normas secundárias da EPA são recomendações estéticas sem aplicação obrigatória, não limites baseados na saúde, e a dureza não consta dessa tabela como característica regulamentada por si só. Só aparece indiretamente, como efeito percetível quando os sólidos totais dissolvidos ultrapassam a recomendação secundária de 500 mg/L (fonte: EPA — Normas secundárias para a água potável). Por outras palavras, as orientações federais tratam a dureza como uma característica incómoda que afeta o sabor, os eletrodomésticos e a canalização, não como um contaminante sujeito a um limite sanitário obrigatório. Saber se esta caracterização como incómodo subestima ou sobrestima os inconvenientes práticos para uma casa é outra questão, abordada em mais detalhe em uma análise mais aprofundada sobre se a água dura é realmente prejudicial.
Como descobrir o seu próprio valor
O valor mais fiável é o que o seu próprio fornecedor publica. Nos EUA, cada sistema de abastecimento de água comunitário emite um relatório anual de qualidade da água, muitas vezes chamado Consumer Confidence Report, e a dureza costuma estar indicada nesse relatório, juntamente com o cálcio, o magnésio e o TDS. Fora dos EUA, o relatório equivalente do fornecedor local, ou uma chamada para a linha de apoio ao cliente, é igualmente o melhor ponto de partida e reflete a sua zona, em vez de uma média nacional.
Quando não existe um relatório disponível, ou quando pretende verificar diretamente a canalização da sua casa, as alternativas habituais são uma tira de teste doméstica ou um medidor portátil. Ambos permitem obter um valor aproximado sem recorrer a um laboratório, embora a escolha do método e da marca seja uma questão separada de perceber o que significa esse valor.
Onde se enquadram os filtros de duche e de torneira — e onde não se enquadram
Convém deixar claro o que um filtro de carvão ou KDF realmente altera, porque os nomes de alguns destes produtos podem sugerir mais do que as especificações confirmam. A página do produto Chuveiro com filtro Hydrion | Purificador de água dura de 20 fases para cabelo e pele descreve um cartucho de 20 fases à base de KDF-55 e sulfito de cálcio, com uma rosca BSP de 1/2" e uma duração de utilização de cerca de três meses por cartucho, e afirma que filtra o cloro e os metais pesados. A página não afirma que o cartucho amacie a água ou reduza o cálcio e o magnésio dissolvidos.
Vale a pena ter esta distinção presente, seja qual for o filtro que esteja a considerar: os meios filtrantes de carvão e KDF foram concebidos para lidar com o cloro, o sabor, o odor e as partículas, e isso é realmente útil num duche ou numa torneira de cozinha. Se o problema que pretende resolver é o próprio calcário, e não o sabor do cloro ou as partículas metálicas, a categoria de produto adequada é um descalcificador ou condicionador de água, que funciona por troca iónica em vez de filtração por carvão; é uma compra diferente para uma função diferente, aqui mencionada sem intenção promocional. Para um tratamento no ponto de entrada que abranja toda a casa, em vez de um único duche ou torneira, o guia de filtração para toda a casa explica como funciona essa categoria.
Com o seu próprio valor e a unidade correta convertida, poderá ler qualquer relatório de qualidade da água com confiança: saberá se está sobretudo perante o tipo temporário que causa problemas numa chaleira ou o tipo permanente que só um descalcificador resolve, e que categoria de produto foi realmente concebida para ajudar em cada caso. Se o problema mais urgente já for o calcário visível nas torneiras e nos azulejos, a remoção de manchas de água dura sem danificar o acabamento por baixo é abordada separadamente.