Magnesium in water: welke rol speelt het bij kalk?
Magnesium zit van nature in kraanwater. Samen met calcium is het een van de belangrijkste mineralen die bepalen hoe hard het water is. Hoe meer calcium en magnesium opgelost in het water aanwezig zijn, hoe hoger de waterhardheid doorgaans is.
Toch speelt magnesium niet precies dezelfde rol bij de bekende harde kalkaanslag als calcium. Bij de witte, harde afzettingen die ontstaan wanneer water wordt verwarmd of verdampt, speelt calciumcarbonaat vaak een belangrijke rol.
Magnesium draagt dus sterk bij aan de waterhardheid, maar magnesium in water en zichtbare kalkaanslag zijn niet hetzelfde.
Hoe komt magnesium in kraanwater?
Water komt in de bodem in aanraking met gesteente en mineralen. Tijdens die reis kunnen stoffen oplossen en in het grondwater terechtkomen.
Magnesium en calcium komen daardoor van nature in grondwater voor. Hoeveel ervan aanwezig is, hangt onder andere af van de bodem en de waterbron. Vitens legt uit dat de verschillen in bodemopbouw ervoor zorgen dat de concentraties calcium en magnesium — en daarmee de waterhardheid — per gebied kunnen verschillen.
Magnesium in kraanwater is dus een normaal bestanddeel van het water.
Wat heeft magnesium met waterhardheid te maken?
Heel veel.
De eenvoudige wetenschappelijke definitie van waterhardheid is de hoeveelheid opgeloste calcium- en magnesiumionen in het water. USGS omschrijft hard water daarom als water met relatief veel opgelost calcium en magnesium.
Magnesium komt in het water voor als opgeloste magnesiumionen:
Mg²⁺
Net als calcium (Ca²⁺) draagt ieder magnesiumion bij aan de totale hardheid.
Daarom kan water met relatief veel magnesium dus hard zijn, ook al vertelt de hoeveelheid magnesium op zichzelf nog niet hoeveel zichtbare kalk er uiteindelijk op een kraan of douchewand ontstaat.
Is magnesium hetzelfde als kalk?
Nee. Magnesium is een chemisch element. In water is het voornamelijk als opgelost magnesiumion aanwezig.
Met kalk bedoelen we in het dagelijks taalgebruik meestal de minerale afzetting die op kranen, tegels, verwarmingselementen en andere oppervlakken achterblijft. Bij die bekende kalkaanslag speelt calciumcarbonaat (CaCO₃) een belangrijke rol.
Dat onderscheid hebben we bij calcium al gezien:
calcium en magnesium → belangrijke hardheidsmineralen
calciumcarbonaat → belangrijk bestanddeel van veel harde kalkaanslag
Daarom is het te eenvoudig om te zeggen dat calcium en magnesium allebei gewoon ‘kalk’ zijn.
Kan magnesium dan helemaal geen afzettingen vormen?
Jawel. Ook magnesium kan bijdragen aan minerale afzettingen in hard water. Welke verbindingen precies ontstaan en hoeveel daarvan neerslaat, hangt onder andere af van de samenstelling van het water, de temperatuur en de pH.
Toch is de rol van magnesium niet hetzelfde als die van calcium. Bij de bekende harde kalkaanslag in huis speelt calciumcarbonaat vaak een belangrijke rol. Magnesium draagt vooral bij aan de waterhardheid en kan daarnaast betrokken zijn bij andere minerale afzettingen.
Kort gezegd: magnesium kan dus wel degelijk bijdragen aan afzettingen, maar niet alle kalkaanslag is simpelweg ‘calcium- en magnesiumkalk’.
Waarom wordt waterhardheid uitgedrukt als calciumcarbonaat?
Hier ontstaat gemakkelijk verwarring.
Waterhardheid wordt vaak weergegeven in Duitse graden hardheid (°dH) of in milligram per liter als CaCO₃.
Maar dat betekent niet dat al het magnesium in het water daadwerkelijk calciumcarbonaat is geworden.
Het calciumcarbonaat dient hierbij als een gemeenschappelijke rekeneenheid waarmee de bijdrage van verschillende hardheidsionen kan worden uitgedrukt. USGS omschrijft waterhardheid daarom als hoofdzakelijk veroorzaakt door calcium en magnesium, terwijl de hardheid vaak als equivalente hoeveelheid calciumcarbonaat wordt weergegeven.
Dat maakt water uit verschillende bronnen gemakkelijker met elkaar te vergelijken.
Wat is het verschil tussen calcium en magnesium bij kalkaanslag?
Calcium en magnesium hebben één belangrijke overeenkomst: beide bepalen in sterke mate de waterhardheid.
Maar hun chemische gedrag is niet identiek.
Calcium kan onder geschikte omstandigheden calciumcarbonaat vormen. Dat is een belangrijk bestanddeel van de harde kalkafzettingen die bijvoorbeeld in een waterkoker of op een verwarmingselement ontstaan. Vitens beschrijft dit proces expliciet: calcium reageert met carbonaat en vormt dan calciumcarbonaat.
Magnesium draagt eveneens bij aan de afzettingsvormende eigenschappen van hard water, maar we moeten de bijdrage ervan niet automatisch gelijkstellen aan die van calciumcarbonaat.
Wil je weten hoe calcium, carbonaat, verwarming en verdamping uiteindelijk tot zichtbare kalkaanslag kunnen leiden?
Lees: hoe ontstaat kalkaanslag? →
Heeft magnesium ook invloed op zeep en schoonmaken?
Ja. Dit is eigenlijk een interessantere rol van magnesium dan proberen het mineraal simpelweg als ‘kalk’ te bestempelen.
Hardheidsionen kunnen reageren met traditionele zeep en slecht oplosbare verbindingen vormen. USGS noemt zowel calcium- als magnesiumzouten in verband met dit effect van hard water. Daardoor is bij harder water meer zeep nodig voordat de gewenste schuimwerking ontstaat.
Dat sluit aan op het onderwerp dat we in ons artikel over kalkzeep uitgebreider behandelen.
Lees meer: wat is kalkzeep en hoe ontstaat het? →
Is magnesium in drinkwater ongezond?
Kraanwater bevat gemiddeld ongeveer 1 milligram magnesium per 100 ml. Wie 2 liter kraanwater drinkt, krijgt daarmee gemiddeld ongeveer 20 milligram magnesium binnen. De werkelijke hoeveelheid verschilt per regio en waterbron. Ter vergelijking: de adequate inname voor volwassenen bedraagt 300 mg per dag voor vrouwen en 350 mg voor mannen. Bron: voedingscentrum: magnesium. Kraanwater kan dus bijdragen aan de magnesiuminname, maar voeding is veruit de belangrijkste bron. Bron: Het Voedingscentrum
De WHO heeft voor waterhardheid geen gezondheidskundige richtwaarde vastgesteld. Calcium en magnesium uit drinkwater kunnen bijdragen aan de inname van deze mineralen, maar dat betekent niet automatisch dat harder water gezonder is. Daarvoor is het wetenschappelijke bewijs onvoldoende.
Magnesium is dus een normaal mineraal in drinkwater. In relatie tot HappyDrops is vooral relevant dat magnesium samen met calcium de waterhardheid bepaalt en betrokken kan zijn bij kalkgerelateerde problemen.
Moet je magnesium uit water verwijderen om kalk te verminderen?
Niet per definitie.
Een traditionele waterontharder op basis van ionenwisseling verwijdert calcium- en magnesiumionen uit het behandelde water door deze tegen andere ionen uit te wisselen. Daarmee daalt de gemeten waterhardheid.
Maar waterhardheid verlagen en harde kalkafzettingen verminderen zijn niet exact dezelfde technische benadering.
HappyDrops kiest voor het tweede.
Wat doet HappyDrops met magnesium?
HappyDrops verwijdert magnesium niet uit het drinkwater. Ook calcium blijft aanwezig. Daardoor blijft de gemeten waterhardheid in principe gelijk.
Door een kleine hoeveelheid polyfosfaat te doseren wordt het gedrag van de hardheidsmineralen beïnvloed. Het doel daarvan is om harde kalkafzettingen sterk te verminderen zonder calcium en magnesium uit het water te verwijderen.
Bij magnesium is hetzelfde onderscheid dus belangrijk als bij calcium:
het mineraal blijft aanwezig, terwijl de waterbehandeling is gericht op het beperken van de ongewenste gevolgen van hardheidsmineralen.
Dat verschil verklaart ook waarom een traditionele hardheidsmeting na HappyDrops nog steeds calcium en magnesium meet.
Vergelijk water ontharden met kalk beheersen →
Veelgestelde vragen
-
Ja. Magnesium komt van nature voor in grondwater en is samen met calcium een belangrijke bepalende factor voor de waterhardheid. De concentratie verschilt per waterbron en regio.
-
Ja. De waterhardheid wordt hoofdzakelijk bepaald door opgelost calcium en magnesium. Meer van deze hardheidsmineralen betekent doorgaans harder water. Bron: USGS
-
Nee. Magnesium is een chemisch element en komt als opgelost magnesiumion in water voor. De harde afzetting die we in huis doorgaans kalk noemen, bevat onder andere calciumcarbonaat. Magnesium draagt wel bij aan de hardheid en kan een rol spelen bij minerale afzettingen.
-
Magnesium draagt samen met calcium bij aan de afzettingsvormende eigenschappen van hard water. De bekende harde huishoudelijke kalkaanslag moet echter niet simpelweg met magnesium worden gelijkgesteld; calciumcarbonaat speelt daarbij een belangrijke rol. Bron: USGS
-
Beide zijn belangrijke hardheidsmineralen, maar hun chemische gedrag verschilt. Bij de bekende vorming van calciumcarbonaatafzetting heeft calcium een directe rol. Magnesium draagt wel bij aan waterhardheid en kan eveneens betrokken zijn bij minerale afzettingen en reacties met zeep.
-
Magnesium is een essentieel mineraal en drinkwater kan bijdragen aan de magnesiuminname. De hoeveelheid verschilt sterk per waterbron. De WHO heeft voor waterhardheid geen gezondheidskundige richtwaarde vastgesteld.
-
Nee. HappyDrops verwijdert calcium en magnesium niet uit het drinkwater. De gemeten waterhardheid blijft daardoor in principe gelijk. De behandeling is erop gericht het gedrag van de hardheidsmineralen te beïnvloeden en harde kalkafzettingen sterk te verminderen.
Bekijk ook
