Basis · 4
Wat is waterhardheid?
| Oorzaak | opgeloste Ca²⁺ en Mg²⁺ |
|---|---|
| Eenheid in België | Franse graad (°fH) |
| 1 °fH | 10 mg/L CaCO₃ = 0,1 mmol/L |
| 1 °dH | 1,78 °fH = 0,178 mmol/L |
| 1 mmol/L | 10 °fH = 5,6 °dH |
| Meetmethode | EDTA-titratie, ICP-analyse |
| WHO-grenswaarde | geen (geen gezondheidsrisico) |
Waterhardheid is een maat voor de hoeveelheid opgeloste calcium- en magnesiumionen in water. Het begrip is ouder dan de moderne chemie: het verwees oorspronkelijk naar water dat moeilijk schuimde met zeep. Vandaag drukt men hardheid uit in nauwkeurig gedefinieerde eenheden, al gebruiken verschillende landen nog altijd verschillende graden.
Van zeep tot ionen
Lang voordat men calcium kon meten, wisten huisvrouwen, wasserijen en ververijen dat water uit de ene put "zachter" aanvoelde dan uit de andere. Bij hard water was meer zeep nodig voordat er schuim ontstond, en bleef er een grijze neerslag achter. Die neerslag is kalkzeep: de vetzuren uit gewone zeep binden zich aan calcium en magnesium en vormen onoplosbare zouten. Pas wanneer alle calcium en magnesium op die manier gebonden is, kan de zeep schuimen. De vroegste hardheidsmetingen telden letterlijk hoeveel zeepoplossing nodig was voordat het water bleef schuimen.
Vandaag bepaalt men de hardheid in een labo meestal met een titratie met EDTA, een stof die calcium en magnesium heel sterk bindt, of door calcium en magnesium afzonderlijk te meten met instrumentele technieken zoals ICP. De totale hardheid is dan de som van beide, omgerekend naar een gemeenschappelijke eenheid.
Waarom alleen calcium en magnesium?
Strikt genomen dragen alle meerwaardig positieve ionen bij aan hardheid, dus ook ijzer, mangaan, strontium en barium. In drinkwater zijn die echter in zo kleine hoeveelheden aanwezig dat ze praktisch geen rol spelen. Natrium en kalium, die eenwaardig zijn, tellen niet mee: ze vormen met zeep geen neerslag en geven geen kalkaanslag. Daarom is waterhardheid in de praktijk gelijk aan de som van calcium en magnesium.
De meeteenheden
Omdat hardheid een optelsom is van twee verschillende stoffen, drukt men ze uit alsof alles één referentiestof is. Historisch kozen landen verschillende referenties, en zo ontstonden verschillende graden.
Franse graad (°fH)
De Franse graad is de eenheid die in België, Frankrijk en Zwitserland gebruikelijk is. Eén Franse graad komt overeen met een hardheid die gelijkwaardig is aan 10 milligram calciumcarbonaat per liter water. In de praktijk wordt de eenheid ook geschreven als °f, °F of fH. Omdat 10 mg calciumcarbonaat 0,1 millimol is, is de Franse graad bijzonder handig om om te rekenen: 10 °fH is precies 1 mmol/L. Uitgedrukt in de afzonderlijke elementen komt 1 °fH overeen met ongeveer 4,0 mg calcium per liter, of 2,43 mg magnesium per liter.
Duitse graad (°dH)
De Duitse graad wordt gebruikt in Duitsland, Oostenrijk en vaak ook in Nederland en op huishoudtoestellen. Eén Duitse graad werd oorspronkelijk gedefinieerd als 10 milligram calciumoxide (CaO) per liter. Omdat calciumoxide lichter is dan calciumcarbonaat, komt dat overeen met 0,178 mmol/L, of 17,8 mg/L uitgedrukt als calciumcarbonaat. Daaruit volgt de belangrijkste omrekening van deze site: 1 °dH = 1,78 °fH, en omgekeerd 1 °fH = 0,56 °dH. Water van 25 °fH is dus ongeveer 14 °dH.
Millimol per liter (mmol/L)
Millimol per liter is de wetenschappelijk meest zuivere eenheid. Ze telt het aantal deeltjes in plaats van een gewicht, en is daardoor onafhankelijk van een gekozen referentiestof. Een concentratie van 1 mmol/L aan calcium plus magnesium betekent dat er in elke liter 0,001 mol hardheidsionen aanwezig zijn. De Europese wetgeving en de Duitse Wasch- und Reinigungsmittelgesetz drukken hardheidsklassen in deze eenheid uit.
Milligram per liter als CaCO₃
Vooral in de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk en in de internationale literatuur, waaronder de documenten van de Wereldgezondheidsorganisatie, wordt hardheid uitgedrukt in milligram per liter als calciumcarbonaat (mg/L CaCO₃), soms geschreven als ppm. Ook hier wordt alle calcium en magnesium omgerekend alsof het calciumcarbonaat was. 100 mg/L CaCO₃ is 1 mmol/L, 10 °fH of 5,6 °dH. Let op het verschil met een analyse die "calcium in mg/L" geeft: dat is de massa van het calcium zelf, en die moet men met 2,5 vermenigvuldigen om tot mg/L CaCO₃ te komen.
Omrekentabel
| 1 eenheid | °fH | °dH | mmol/L | mg/L CaCO₃ |
|---|---|---|---|---|
| 1 °fH (Franse graad) | 1 | 0,56 | 0,10 | 10 |
| 1 °dH (Duitse graad) | 1,78 | 1 | 0,178 | 17,8 |
| 1 mmol/L | 10 | 5,6 | 1 | 100 |
| 1 mg/L CaCO₃ | 0,1 | 0,056 | 0,01 | 1 |
Lees per rij: één eenheid in de linkerkolom is gelijk aan de waarden rechts. Waarden afgerond.
Voor wie een analyse met afzonderlijke waarden voor calcium en magnesium in handen heeft, is er een eenvoudige formule. Met calcium en magnesium in mg/L geldt:
Voorbeelden in de verschillende eenheden
| °fH | °dH | mmol/L | mg/L CaCO₃ | Klasse (Vlaanderen) |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 5,6 | 1,0 | 100 | Zacht |
| 15 | 8,4 | 1,5 | 150 | Gemiddeld hard |
| 20 | 11,2 | 2,0 | 200 | Gemiddeld hard |
| 25 | 14,0 | 2,5 | 250 | Gemiddeld hard |
| 30 | 16,8 | 3,0 | 300 | Hard |
| 40 | 22,4 | 4,0 | 400 | Hard |
| 50 | 28,0 | 5,0 | 500 | Zeer hard |
Wanneer is water zacht of hard?
Er bestaat geen wereldwijd vastgelegde indeling. In Vlaanderen hanteren de drinkwaterbedrijven en hun koepel AquaFlanders een indeling in vijf klassen op basis van Franse graden. Die indeling gebruiken we doorheen deze kennisbank. Voor "middelhard" schrijven we ook "gemiddeld hard".
| Klasse | °fH | °dH | mmol/L | mg/L CaCO₃ |
|---|---|---|---|---|
| Zeer zacht | 0 – 7 | 0 – 3,9 | 0 – 0,7 | 0 – 70 |
| Zacht | 7 – 15 | 3,9 – 8,4 | 0,7 – 1,5 | 70 – 150 |
| Gemiddeld hard (middelhard) | 15 – 30 | 8,4 – 16,8 | 1,5 – 3,0 | 150 – 300 |
| Hard | 30 – 45 | 16,8 – 25,2 | 3,0 – 4,5 | 300 – 450 |
| Zeer hard | meer dan 45 | meer dan 25,2 | meer dan 4,5 | meer dan 450 |
Indeling zoals gebruikt door de Vlaamse waterbedrijven (°fH); de overige kolommen zijn omgerekend.
Andere landen gebruiken andere grenzen, wat verwarring kan geven bij buitenlandse handleidingen. In Duitsland legt de Wasch- und Reinigungsmittelgesetz drie klassen vast: zacht onder 1,5 mmol/L (8,4 °dH), middel tussen 1,5 en 2,5 mmol/L, en hard boven 2,5 mmol/L (14 °dH, ongeveer 25 °fH). Volgens die Duitse indeling zou het meeste Vlaamse leidingwater dus "hard" heten. De Amerikaanse geologische dienst USGS noemt water tot 60 mg/L CaCO₃ zacht, 61 tot 120 matig hard, 121 tot 180 hard en daarboven zeer hard. De Wereldgezondheidsorganisatie geeft geen klassen, maar merkt op dat water vanaf ongeveer 200 mg/L CaCO₃ (20 °fH) kalkafzetting kan veroorzaken, terwijl zacht water onder ongeveer 100 mg/L (10 °fH) meer corrosief kan zijn voor leidingen.
Hoe kent u de hardheid van uw eigen water?
De betrouwbaarste bron is uw drinkwaterbedrijf. In Vlaanderen publiceren De Watergroep, Farys, Pidpa, water-link, Aquaduin en AGSO Knokke-Heist de hardheid per gemeente of per straat, en de VMM bundelt de meetwaarden van alle leveringsgebieden in een jaarlijkse tabel. In Brussel biedt Vivaqua een opzoeking per adres aan, en in Wallonië doen de SWDE en de andere distributeurs hetzelfde. Op de pagina Hard water in België staan de cijfers per gemeente.
Wie zelf wil meten, kan een teststrookje of een druppeltest gebruiken. Teststrookjes geven binnen een minuut een indicatie, maar zijn niet erg nauwkeurig. Een druppeltest, waarbij u een reagens toevoegt tot de kleur omslaat, is preciezer en volstaat om een toestel correct in te stellen. Een zogenaamde TDS-meter meet de geleidbaarheid van het water en daarmee alle opgeloste zouten samen, niet de hardheid. Zo'n meter geeft dus geen bruikbare hardheidswaarde.
Bronnen
- WHO (2011). Hardness in Drinking-water. Achtergronddocument bij de WHO-richtlijnen voor drinkwater.
- Drinking Water Inspectorate (VK). Water hardness / hard water.
- Wasch- und Reinigungsmittelgesetz, § 9 Angabe der Wasserhärtebereiche.
- USGS. Hardness of Water. Water Science School.
- VMM (2025). Kwaliteit drinkwater per leveringsgebied, meetjaar 2024.