Fosfaat in drinkwater: waarom wordt het gebruikt?
Fosfaatmineralen
HappyDrops voegt met PhosDrops een kleine hoeveelheid polyfosfaat toe aan het leidingwater. Dat gebeurt niet om calcium en magnesium uit het water te verwijderen, maar om de vorming en afzetting van harde calciumcarbonaatkristallen te beïnvloeden.
Bij normale koudwatertemperaturen ligt de dosering van een HappyDrops Home doorgaans in de orde van circa 0,5 tot 1,5 mg/L, uitgedrukt als P₂O₅. De precieze afgifte hangt onder andere af van de temperatuur van het water en de snelheid waarmee het door de doseerunit stroomt.
Calcium en magnesium blijven daarbij grotendeels in het drinkwater aanwezig. HappyDrops maakt hard water dus niet zacht, maar gebruikt polyfosfaat om kalkafzetting te beheersen.
Lees hoe fosfaatdosering tegen kalkaanslag werkt →
Wat is fosfaat?
Fosfaten zijn verbindingen van fosfor en zuurstof. Er bestaan verschillende soorten fosfaten en die hebben niet allemaal dezelfde eigenschappen of toepassingen.
Polyfosfaten bestaan uit meerdere aan elkaar gekoppelde fosfaateenheden. Bepaalde polyfosfaten worden al lange tijd toegepast bij waterbehandeling.
Afhankelijk van het type fosfaat en de omstandigheden kunnen ze bijvoorbeeld worden gebruikt om minerale afzettingen te remmen, bepaalde metalen in oplossing te houden of corrosieprocessen te beïnvloeden.
Dat zijn verschillende toepassingen met verschillende werkingsmechanismen. Een wetenschappelijke review van Lytle en Edwards maakt daarom expliciet onderscheid tussen sequestratie, calciumcarbonaat-scale inhibition en corrosiebeheersing.
Voor HappyDrops staat op deze pagina de toepassing tegen kalkaanslag centraal.
Waarom voegt HappyDrops polyfosfaat toe?
Hard water bevat voornamelijk calcium- en magnesiumionen. HappyDrops verwijdert deze mineralen niet uit het drinkwater.
In plaats daarvan wordt een kleine hoeveelheid polyfosfaat toegevoegd.
Polyfosfaat kan al bij een lage concentratie processen beïnvloeden waarbij calciumcarbonaatkristallen ontstaan en verder groeien. Daarvoor hoeft niet al het aanwezige calcium chemisch te worden gebonden.
Dit principe wordt threshold inhibition genoemd.
Dat verklaart waarom een relatief kleine hoeveelheid polyfosfaat toch invloed kan hebben op kalkafzetting, terwijl calcium en magnesium grotendeels in het water aanwezig blijven.
De uitgebreide uitleg over dit proces staat op onze centrale technische bronpagina:
Hoe werkt fosfaatdosering tegen kalkaanslag? →
Waar is PhosDrops van gemaakt?
PhosDrops is het waterbehandelingsmateriaal in de HappyDrops-doseerunit. Het bestaat uit glasachtige kristallen op basis van natrium-calciumpolyfosfaat.
De samenstelling van PhosDrops ligt volgens de productspecificatie binnen de volgende bandbreedtes:
| Kenmerk | PhosDrops |
|---|---|
| Uiterlijk | Transparante, glasachtige kristallen |
| Formaat | 3 tot 6 milimeter |
| Type materiaal | Natrium-calciumpolyfosfaat met silicaat |
| Fosfaatgehalte | 61–69% als P₂O₅ |
| Natriumgehalte | 20–30% als Na₂O |
| Calciumgehalte | 7–15% als CaO |
| Silicaatgehalte | circa 2,5% als SiO₂ |
| Toepassing | Geleidelijke dosering aan leidingwater |
Deze percentages zeggen iets over het product zelf. De hoeveelheid die tijdens gebruik in het drinkwater terechtkomt is veel lager en wordt verderop op deze pagina afzonderlijk weergegeven.
Hoe komt PhosDrops in het water?
Het drinkwater stroomt door de HappyDrops doseerunit en komt daarbij in contact met de PhosDrops kristallen.
Het water wordt in de unit eerst naar beneden geleid en stroomt vervolgens van onder naar boven door het doseermateriaal. Tijdens dat contact lost geleidelijk een kleine hoeveelheid van de kristallen op. Het behandelde water verlaat daarna de doseerunit en stroomt verder door de woning.
Het leidingwater stroomt van onder naar boven door de doseerunit en komt daarbij in contact met PhosDrops.
De kristallen worden tijdens het gebruik geleidelijk kleiner. PhosDrops wordt dus daadwerkelijk verbruikt. De doseerunit wordt daarom periodiek vervangen.
Lees wanneer de HappyDrops-doseerunit moet worden vervangen →
Hoeveel fosfaat doseert een HappyDrops Home?
De dosering is niet op ieder moment exact hetzelfde.
De afgifte is specifiek getest met de HappyDrops Home bij verschillende watertemperaturen en stroomsnelheden. Tijdens deze test bedroeg de waterhardheid 8 °dH.
De test laat twee duidelijke effecten zien: bij warmer water neemt de afgifte toe en bij een lagere stroomsnelheid neemt de afgifte eveneens toe.
Bij omstandigheden die passen bij normaal koud leidingwater ligt de dosering doorgaans in de orde van circa 0,5 tot 1,5 mg/L P₂O₅.
Bij hogere temperaturen en een lage stroomsnelheid kan de afgifte hoger worden. Daarom noemen we niet één vaste dosering die onder alle omstandigheden zou gelden.
Dosering van PhosDrops bij verschillende omstandigheden
Productspecifieke test van de HappyDrops Home bij een waterhardheid van 8 °dH. De P₂O₅-afgifte neemt toe bij een hogere watertemperatuur en een lagere stroomsnelheid. Bron: fabrikanttest PhosDrops.
Waarom is zo'n kleine hoeveelheid voldoende?
Het doel is niet om alle calcium mineralen in het water te binden.
Bij volledige binding zouden veel meer fosfaatmineralen nodig zijn. Bij threshold inhibition kan een veel lagere concentratie al invloed hebben op processen rond de vorming en groei van calciumcarbonaatkristallen (lees : opbouw van kalksteen/kalkaanslag).
HappyDrops hoeft dus niet ieder calciumion afzonderlijk te “vangen”.
Lees meer over threshold inhibition →
Wordt het water hierdoor zacht?
Nee.
Waterhardheid wordt hoofdzakelijk bepaald door de hoeveelheid calcium en magnesium in het water.
Een traditionele waterontharder op basis van ionenwisseling haalt deze hardheidsionen uit het water en vervangt ze voornamelijk door natriumionen. Daardoor daalt de waterhardheid daadwerkelijk.
HappyDrops doet dat niet.
Calcium en magnesium blijven in het water aanwezig. Vandaar verandert de waterhardheid niet met de HappyDrops waterbehandeling.
Het doel van HappyDrops is anders: kalkafzetting minimaliseren en niet de hardheid van het water verlagen.
Is polyfosfaat bedoeld voor toepassing in drinkwater?
Bepaalde polyfosfaten worden specifiek geproduceerd voor drinkwaterbehandeling.
Voor natrium-calciumpolyfosfaat bestaat bijvoorbeeld de Europese en Nederlandse norm NEN-EN 1208:2005. Die norm is specifiek van toepassing op natrium-calciumpolyfosfaat dat wordt gebruikt voor de behandeling van water bestemd voor menselijke consumptie. De norm beschrijft onder andere eigenschappen, kwaliteitseisen en testmethoden voor het materiaal.
Verandert de samenstelling van het drinkwater?
Ja, in beperkte mate.
HappyDrops verwijdert calcium en magnesium niet uit het water, maar voegt met PhosDrops een kleine hoeveelheid stoffen toe aan het passerende drinkwater.
De relevante vragen zijn daarom:
Wat wordt toegevoegd, hoeveel wordt toegevoegd en met welk doel?
Daarom maken we op deze pagina zowel de samenstelling van PhosDrops als de productspecifieke dosering inzichtelijk.
Fosfaat heeft verschillende toepassingen bij waterbehandeling
Fosfaatverbindingen worden bij waterbehandeling voor verschillende doeleinden gebruikt. Dat betekent niet dat één soort fosfaat onder alle omstandigheden automatisch hetzelfde effect heeft.
Wetenschappelijke literatuur onderscheidt onder andere drie toepassingen:
| Toepassing | Vereenvoudigde uitleg |
|---|---|
| Voorkomnen kalkaanslag | Het beïnvloeden van de vorming en groei van minerale afzettingen, zoals calciumcarbonaat |
| Sequestratie | Bepaalde opgeloste metalen of ionen helpen in oplossing te houden |
| Corrosiebeheersing | vorming van passieve beschermlaag van koper(I)oxide (Cu₂O) om putcorrosie te voorkomen |
Deze toepassingen hebben niet allemaal hetzelfde chemische mechanisme. Ook type fosfaat, dosering, waterchemie en leidingmateriaal kunnen de uitkomst beïnvloeden.
Voor HappyDrops Home staat op deze pagina kalkbeheersing centraal.
Corrosie behandelen we afzonderlijk, omdat daarbij andere processen en andere bewijsvoering een rol spelen.
Wat gebeurt er met polyfosfaat nadat het is gedoseerd?
Polyfosfaat blijft niet onbeperkt in exact dezelfde vorm aanwezig.
Afhankelijk van onder andere tijd, temperatuur en waterchemie kunnen polyfosfaten geleidelijk veranderen in kortere fosfaatverbindingen en uiteindelijk orthofosfaat. Dat gedrag is relevant voor de toepassing van polyfosfaat in drinkwater en wordt ook in de wetenschappelijke literatuur beschreven.
Water dat in een woning wordt gebruikt, komt uiteindelijk grotendeels in het afvalwater terecht. Fosforverbindingen komen daardoor eveneens in het riool terechtkomen.
De verdere verwijdering en terugwinning van fosfor uit afvalwater is een apart duurzaamheidsonderwerp en kun je meer over lezen op de volgende pagina. Waar blijft het fosfaat van de HappyDrops Home →
Wat betekent dit voor HappyDrops?
HappyDrops gebruikt geen grote hoeveelheid fosfaat om calcium en magnesium te binden.
Via PhosDrops wordt een kleine hoeveelheid polyfosfaat afgegeven aan het passerende leidingwater. Onder normale koudwatercondities ligt de afgifte van een HappyDrops Home volgens de productspecifieke fabrikanttest doorgaans in de orde van circa 0,5 tot 1,5 mg/L P₂O₅.
Calcium en magnesium blijven daarbij in het water aanwezig.
Het doel is om met deze lage dosering processen rond de vorming en groei van calciumcarbonaatkristallen te beïnvloeden en daarmee harde kalkafzetting te minimaliseren.
Lees de wetenschappelijke uitleg van fosfaatdosering tegen kalk →
Veelgestelde vragen over fosfaat in drinkwater
-
Bij normale koudwatercondities ligt de dosering van de HappyDrops Home doorgaans in de orde van circa 0,5 tot 1,5 mg/L, uitgedrukt als P₂O₅. De afgifte neemt toe bij een hogere watertemperatuur en een lagere stroomsnelheid.
-
PhosDrops is een langzaam oplosbaar materiaal. Hoeveel ervan wordt afgegeven hangt onder andere af van de watertemperatuur en de contacttijd met het passerende water. Warmer water en een lagere stroomsnelheid leiden in de fabrikanttest tot een hogere afgifte.
-
Nee. P₂O₅, fosfaat (PO₄) en fosfor (P) zijn verschillende manieren waarop fosfaatconcentraties kunnen worden weergegeven. De getallen kunnen daarom niet rechtstreeks met elkaar worden vergeleken.
-
Nee. HappyDrops is geen ionenwisselaar. Calcium en magnesium blijven grotendeels aanwezig en de waterhardheid wordt niet verlaagd zoals bij een traditionele waterontharder.
-
Omdat niet ieder calciumion hoeft te worden gebonden. Een lage concentratie polyfosfaat kan al processen rond de vorming en groei van calciumcarbonaatkristallen beïnvloeden. Dit wordt threshold inhibition genoemd.
-
Ja, dit type materiaal wordt specifiek toegepast bij waterbehandeling. NEN-EN 1208:2005 heeft specifiek betrekking op natrium-calciumpolyfosfaat voor de behandeling van water bestemd voor menselijke consumptie.
Conclusie
HappyDrops gebruikt polyfosfaat niet om hard water zacht te maken.
PhosDrops bestaat uit langzaam oplosbare kristallen. Terwijl leidingwater door de doseerunit stroomt, wordt een kleine hoeveelheid van dit materiaal afgegeven.
Bij normale koudwatercondities ligt de dosering van een HappyDrops Home doorgaans in de orde van circa 0,5 tot 1,5 mg/L P₂O₅. Calcium en magnesium blijven daarbij grotendeels in het water aanwezig.
Het doel is om met deze lage dosering processen rond de vorming en groei van calciumcarbonaatkristallen te beïnvloeden en daarmee harde kalkafzetting te minimaliseren.
Wil je weten waarom zo'n kleine hoeveelheid daarvoor voldoende kan zijn?
Hoe werkt fosfaatdosering tegen kalkaanslag? →
Bronnen
Lytle, C.J. & Edwards, M.A. (2023). Phosphate Chemical Use for Sequestration, Scale Inhibition, and Corrosion Control. ACS ES&T Water 3(4), 893–907.
NEN-EN 1208:2005 – Chemicaliën voor de behandeling van water bestemd voor menselijke consumptie – Natriumcalciumpolyfosfaat. NEN bevestigt dat deze norm momenteel geldt voor dit type waterbehandelingsmateriaal.
Nederlandse Regeling materialen en chemicaliën drink- en warmtapwatervoorziening voor de nationale context rond chemicaliën in drinkwaterbehandeling.
Bekijk ook
