Nước cứng là gì?

Nước cứng là gì, đây là thắc mắc mà nhiều người dùng muốn biết khi sử dụng và kiểm tra nguồn nước sinh hoạt trong gia đình mình. Thiết bị Thịnh Phú sẽ giải thích, phân loại các loại nước cứng, tác dụng và tác hại mà nước cứng mang lại.

Định nghĩa nước cứng là gì?

Nước cứng là nước chứa hàm lượng canxi và magiê cao và nhiều loại kim loại khác. Hàm lượng magie và canxi càng nhiều thì độ cứng của nước càng cao và ngược lại.

Đó là kết quả tự nhiên của các khoáng chất như canxi và magiê tích tụ trong chu trình nước và nó có thể xảy ra với nước giếng và thậm chí là nước máy ở các thành phố lớn.

Nguyên nhân gây ra nước cứng

Nước cứng là do hàm lượng canxi và magiê tăng cao do quá trình nước tích tụ khi nước mưa di chuyển đến các tầng chứa nước ngầm. 

Nước cứng là kết quả tự nhiên của chu trình thủy văn. Nước bốc hơi từ các đại dương lớn, biến đổi thành mây và sau đó kết tủa trở lại trái đất dưới dạng mưa và tuyết. Nước được biết đến như một dung môi phổ biến và khi nó tiếp xúc với trái đất dưới dạng kết tủa, nó sẽ mềm và có tính axit nhẹ. 

Sau đó, nước thấm qua đất và đá vào các tầng chứa nước ngầm, đi qua các lớp đá vôi và thạch cao. Những loại đá này rất giàu canxi và magiê, mà nước có thể dễ dàng hấp thụ khi lọc qua chúng.

Một nguyên nhân khác là do tác động của con người như hoạt động khai thác khoáng sản, nước thải sinh hoạt, sử dụng các loại phân hóa học, thuốc trừ sâu… cũng làm nước cứng sau một thời gian dài tích tụ.

Xem thêm: Độ đục là gì

Phân loại nước cứng

Độ cứng của nước có thể được phân thành hai loại: 

• Nước cứng tạm thời. 
• Nước cứng vĩnh viễn.

Nước cứng tạm thời là gì?

Sự hiện diện của magie và canxi cacbonat trong nước là yếu tố làm hình thành nước cứng tạm thời. Trong trường hợp này, độ cứng trong nước có thể được loại bỏ bằng cách đun sôi nước.

Khi chúng ta đun sôi nước, các muối tan của Mg (HCO3)2  được chuyển thành Mg(OH)2  không tan và do đó bị kết tủa và bị loại bỏ. Sau khi lọc, nước chúng ta thu được là nước mềm.

Nước cứng vĩnh cửu là gì?

Khi các muối hòa tan của magie và canxi có mặt ở dạng clorua và sunfua trong nước, thì đó là nước cứng vĩnh cửu vì độ cứng này không thể bị loại bỏ bằng cách đun sôi.

Chúng ta có thể loại bỏ độ cứng này bằng cách xử lý nước với hợp chất soda. Các muối cacbonat không hòa tan được hình thành khi soda phản ứng với muối sunfua và clorua của magiê và canxi và do đó, nước cứng được chuyển thành nước mềm.

Bảng phân loại nước cứng theo đơn vị ppm và mg/l

Dấu hiệu nhận biết nước cứng

Có nhiều dấu hiệu nhận biết nguồn nước bạn đang sử dụng là nước cứng hay nước mềm, sau đây là một vài đặc điểm dễ nhận biết nhất.

• Các dụng cụ ăn uống như chén, ly, thìa bị đóng váng màu vàng hay đốm trắng. 
• Quần áo và các loại vải bị thô ráp, cứng và dễ phai màu khi giặc thời gian lâu với nước cứng.
• Các thiết bị như ống nước, vòi nước, vòi hoa sen bị đóng cặn hoặc các vết bẩn xấu xí trên đồ sứ trắng.
• Da khô và tóc bết vì xà phòng không tạo bọt hoặc rửa trôi hoàn toàn.
• Áp lực nước thấp từ vòi hoa sen và vòi nước do đường ống bị tắc.

Cách kiểm tra độ cứng của nước

Có nhiều thiết bị, thuốc thử và kinh nghiệm để kiểm tra độ cứng của nước, tùy vào mục đích, độ chính xác mà người dùng có thể tham khảo một trong các cách sau:

Bằng kinh nghiệm cá nhân

Nếu các đồ dùng thường sử dụng và tiếp xúc với nguồn nước sinh hoạt như bình nước, chén bằng sứ, vòi sen, bồn rửa bị vàng ố sau một thời gian sử dụng thì nguồn nước của bạn có độ cứng cao.

Tùy vào tác hại ít hay nhiều mà chúng ta có thể ước lượng được độ cứng nước cao hay thấp.

Sử dụng thuốc thử 

Thuốc thử là phương pháp đơn giản, chi phí thấp và mang lại hiệu quả tương đối cao để kiểm tra độ cứng của nước. Loại thuốc thử thường được sử dụng là bộ kit test Magie/Canxi hãng JBL. Hoặc loại thuốc thử test Magie, test Canxi của hãng Sera – Đức.

Ưu điểm:

• Thời gian kiểm tra nhanh.
• Cách sử dụng đơn giản.
• Chi phí thấp.

Nhước điểm:

• Chỉ kiểm tra độ cứng ở mức độ tương đối, không xác định chính xác giá trị độ cứng cụ thể.

Sử dụng máy đo độ cứng Hanna

Là loại máy đo sử dụng phương pháp quang học kết hợp với nhiều loại thuốc thử và áp dụng nhiều phương pháp đo hiện đại giúp xác định độ cứng của nước với độ chính xác cao nhất.

Đây là thiết bị phòng thí nghiệm đáng tin cậy nhất để người dùng kiểm tra độ cứng tất cả các loại nước phổ biến ở Việt Nam.

Ưu điểm:

• Nhiều phương pháp đo, hiệu chuẩn và lưu kết quả đo.
• Kết quả có độ chính xác cao.

Nhược điểm:

• Chi phí cao.

Tác hại của nước cứng

Nếu sử dụng nước cứng trong thời gian dài, có thể bạn gặp nhiều tác hại với nhiều thiết bị, đồ dùng sinh hoạt, sức khỏe.

Tác hại với quần áo 

• Quần áo giặt trong nước cứng sẽ cứng và dễ xước. Nước cứng làm phai màu quần áo, biến quần áo sáng màu trở nên tồi tàn và xám xịt.
• Ngoài ra, nước cứng còn phá hủy chính máy giặt vì bộ phận làm nóng nước của máy giặt sẽ nhanh chóng bị phá hủy do đóng cặn.
• Đồ giặt được giặt trong nước cứng cũng đòi hỏi nhiều chất tẩy rửa hơn để loại bỏ vết bẩn, đòi hỏi nhiều hơn gấp đôi chất tẩy rửa tiêu chuẩn để đạt được một lần giặt thông thường.

Các thiết bị điện nước gia dụng

• Cáu cặn do nước cứng hình thành sẽ gây hại cho các thiết bị nước nóng. Khi bình đun nước nóng tích tụ cặn, thiết bị phải làm nóng cặn bám trên bộ phận làm nóng trước khi nó có thể làm nóng nước.
• Nó cũng nhanh chóng làm giảm tuổi thọ của các thiết bị nước nóng. Nước cứng khiến máy nước nóng bị hỏng hoàn toàn chỉ sau một năm rưỡi sử dụng.

Sức khỏe con người

• Các khoáng chất trong nước cứng tạo ra một lớp màng trên tóc của bạn, ngăn không cho tóc được dưỡng ẩm thích hợp.

Phương pháp làm mềm nước cứng

Tùy theo độ cứng của nước là tạm thời hay vĩnh cửu mà người dùng có thể lựa chọn những cách sau để làm mềm nước cứng.

Cách làm mềm nước cứng tạm thời

Bằng cách đun sôi

Các bicacbonat hòa tan được chuyển thành cacbonat không hòa tan được loại bỏ bằng cách lọc và đun sôi ở 100 độ C.

Phương trình phản ứng:

• Ca(HCO3 )2 → ΔCalo3↓ + H2O + CO2
• Mg (HCO3 )2 → ΔMgCO3 ↓ + H2O + CO2

Phương pháp Clarks

Canxi hydroxit là thuốc thử của Clark. Nó loại bỏ độ cứng của nước bằng cách chuyển đổi bicarbonat thành cacbonat. 

Phương trình phản ứng: Ca(OH)2  + Ca (HCO3 )2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O

Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu

Phương pháp Permutit của Gan

Trong phương pháp này, natri nhôm ortho silicat được gọi là permutit hoặc zeolite ​​được sử dụng để loại bỏ độ cứng vĩnh viễn của nước.

Phương trình: 

• Na2Al2Si2O8.KH2O + Ca ++ → 2Na +  + CaAl2Si2O8.xH 2 O

Quy trình của Calgon

Trong phương pháp này, natri-hexametaphosphate (NaPO3)6 được gọi là Calgon được sử dụng. Độ cứng trong nước được loại bỏ bởi sự hấp phụ của các ion Ca ++ và Mg ++

Phương pháp nhựa trao đổi ion

Trong phương pháp này, độ cứng vĩnh viễn của nước được loại bỏ bằng cách sử dụng nhựa. Các ion Ca ++ / Mg ++ được trao đổi với Cl – , các ion SO4 -2 được trao đổi với nhựa trao đổi anion (RNH2OH). Nước khử khoáng được hình thành trong quá trình này.

Kết luận: Với những chia sẽ trên thiết bị Thịnh Phú mong rằng mọi người sẽ hiểu rõ hơn nước cứng là gì? Tác hại và các phương pháp đo, làm mềm nước cứng hiệu quả nhất.