Waterhardheid is een van de meest bepaalde parameters in wateranalyse. Of het nu gaat om drinkwater, proceswater of laboratoriumwater — de concentratie calcium- en magnesiumionen beïnvloedt zowel apparatuur als analyseresultaten. Op deze pagina lees je wat waterhardheid precies is, welke eenheden worden gebruikt, hoe je waterhardheid in het laboratorium nauwkeurig bepaalt, en waarom de EDTA-titratie daarin de gouden standaard is.
Waterhardheid is een maat voor de concentratie opgeloste calcium- (Ca²⁺) en magnesiumionen (Mg²⁺) in water. Deze ionen komen van nature voor in grond- en oppervlaktewater, doordat water kalksteen (calciet, CaCO₃) en dolomiet (CaMg(CO₃)₂) oplost tijdens de grondwaterpercolatie. Hoe meer calcium en magnesium aanwezig zijn, hoe harder het water.
Men maakt onderscheid tussen:
Waterhardheid wordt wereldwijd uitgedrukt in verschillende eenheden, wat regelmatig tot verwarring leidt. De meest gangbare zijn:
Voor een snelle omrekening: vermenigvuldig °dH met 1,78 voor °fH, of deel °dH door 5,61 voor mmol/l.
Drinkwaterbedrijven communiceren waterhardheid in mmol/l of °dH. De gangbare indeling:
Nederland kent grote regionale verschillen: water uit de duinen (Noord- en Zuid-Holland) is relatief zacht, terwijl grondwater in Limburg en Gelderland aanzienlijk harder kan zijn. Actuele waarden per postcode zijn op te zoeken via het drinkwaterbedrijf in jouw regio.
In laboratoria en industriële omgevingen is waterhardheidscontrole om meerdere redenen relevant:
De meest nauwkeurige klassieke methode is de complexometrische titratie met EDTA (ethyleendiaminetetra-azijnzuur, ook geschreven als EDTA of Titriplex III). Deze methode is genormeerd in NEN-EN-ISO 6059 voor totale hardheid en NEN-EN-ISO 7980 voor afzonderlijk calcium en magnesium.
Principe: EDTA vormt stabiele 1:1-chelaatcomplexen met Ca²⁺ en Mg²⁺. Als indicator wordt Eriochrome Black T (EBT) gebruikt, een metaalchelaatvormende kleurstof die in aanwezigheid van calcium en magnesium bij pH 10 roodpaars kleurt. Bij het equivalentiepunt — als alle Ca²⁺ en Mg²⁺ gecheleerd zijn door EDTA — slaat de indicator om van roodpaars naar hemelsblauw.
Werkwijze (vereenvoudigd):
Berekening: Totale hardheid (mmol/l) = (cEDTA × VEDTA) / Vmonster, waarbij c in mol/l en V in ml worden uitgedrukt (vermenigvuldig het quotiënt met 1000 voor mmol/l).
Aandachtspunten:
Voor selectieve calciumbepaling wordt getitreert bij pH 12–13 met NaOH. Onder deze omstandigheden slaat Mg(OH)₂ neer en kan alleen calcium met EDTA worden getitreerd. Als indicator wordt calcon (calcium-rood) of murexide gebruikt, die bij het equivalentiepunt omslaan van rood naar blauw respectievelijk paars naar roze. Magnesiumhardheid volgt vervolgens uit het verschil met de totale hardheid.
Voor routinecontroles en veldwerk zijn snellere methoden beschikbaar:
Hard water heeft directe consequenties voor de levensduur en prestaties van labapparatuur. Kalkaanslag in autoclaafkamers vermindert de thermische geleiding en kan veiligheidsonderdelen aantasten — zie het kennisbankartikel over autoclaven voor onderhoudstips. Ook in laboratoriumvaatwassers kan hard water leiden tot witte residuen op glaswerk en verstopt sproeisysteem. Gedemineraliseerd water (of water met een hardheid < 0,5 °dH) is voor beide toepassingen de aanbevolen keuze.
Voor de bereiding van bufferoplossingen, celkweekmediums en HPLC-eluenten is het gebruik van water van voldoende zuiverheid — met een bekende, laaghoudbare hardheid — een basisvereiste. Een eenvoudige hardheidsmeting is daarin een snelle kwaliteitscheck.
De waterhardheidsbepaling is vastgelegd in meerdere ISO/NEN-normen:
Veel van de stoffen die bij waterhardheid en kalkproblematiek een rol spelen, zijn ook bekend uit het dagelijks leven onder hun triviale naam. Kalksteen (calciumcarbonaat) heet als E170 ook wel "krijt", gebluste kalk (calciumhydroxide) staat bekend als kalkmelk of E526, en magnesiumcarbonaat — verantwoordelijk voor een deel van de waterhardheid — is in de keuken bekend als E504. In ons artikel over bekende chemicaliën, triviale namen en E-nummers vind je een overzicht van deze en andere stoffen met hun systematische namen, formules, E-nummers en alledaagse toepassingen. Voor een snelle naslag van een specifieke stof — bijvoorbeeld EDTA-Titriplex III, Eriochrome Black T of murexide voor de titratiemethode — biedt onze triviale namen zoeker doorzoekbare IUPAC-namen, CAS-nummers en handelsnamen.
Waterhardheidsbepaling is een essentiële basisanalyse in het laboratorium, zowel voor kwaliteitscontrole van water als voor bescherming van apparatuur. De complexometrische EDTA-titratie biedt de hoogste nauwkeurigheid en is genormeerd voor gebruik in analytische en industriële laboratoria. Voor routinecontrole en snelle screening zijn teststrips en druppeltests praktische alternatieven.
Voor kwantitatieve bepalingen waarbij massa centraal staat, is gravimetrische analyse een aanverwante klassieke techniek die eveneens in de analytische chemie wordt ingezet.
Naast waterhardheid is stikstof een andere veelbepaalde parameter in wateranalyse. Lees meer over de methoden daarvoor in ons artikel over stikstofbepaling in het laboratorium.
Voor een breder overzicht van titratiemethoden — waaronder complexometrische, redox- en neerslagtitraties — lees ons artikel over titrimetrie.
Voor de keuze van het juiste filtermateriaal bij monstervoorbereiding in wateranalyse — van kwalitatief cellulosefilterpapier tot glasvezelfilters voor zwevende-stoffenbepaling — zie ons kennisbankartikel over filterpapier, weegpapier en extractiehulzen.
Bekijk ons assortiment voor wateranalyse en titratiematerialen, of neem contact op voor advies over de geschikte methode voor jouw toepassing.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
