Nước cứng (Water Hard) là gì? Làm thế nào để nhận biết nước cứng qua cuộc sống hằng ngày? Cách làm mềm nước cứng - xử lý nước cứng tối ưu nhất là gì?
Cách làm mềm nước cứng bằng hạt nhựa trao đổi ion
Nước cứng là gì?
Nước cứng là thuật ngữ chỉ loại nước tự nhiên có chứa nhiều Canxi và Magiê. Tổng hàm lượng của Canxi và Magie sẽ quyết định tính chất của nước cứng. Trong thực tế, nước có ít Ca và Mg thì độ cứng của nước sẽ thấp và ngược lại, nếu nước có nhiều Ca, Mg thì độ cứng của nước sẽ cao.
Hoặc bạn cũng có thể hiểu rằng: Nước cứng là loại nước có chứa hàm lượng Canxi và Magie vượt mức cho phép trong 1 lít nước. Mà hàng hượng ion Ca2+ và Mg2+ cao hay thấp sẽ quyết định độ cứng của nước
Ví dụ về nước cứng: Nước sông, nước suối, ao hồ, giếng,...
Theo USGS, độ cứng của nước được xác định theo nồng độ Ca2+, Mg2+ có trong nước:
- Nước mềm: Độ cứng từ 0 - 60 mg/ l (miligam/ Lít)
- Nước cứng vừa phải: Độ cứng từ 61 - 120 mg/ l
- Nước cứng: Độ cứng từ 121 - 180 mg/ l
- Nước rất cứng: Độ cứng > 180 mg/ l
Giải thích nước mềm là gì: Trái ngược với nước cứng, nước mềm là nước chứa rất ít những ion Ca2+, Mg2+. Vì thế, nước mềm được các hộ gia đình rất ưa chuộng vì nó không gây cáu cặn, ít phá hỏng đồ đạc. Có thể nói là làm việc gì bằng nước mềm cũng sẽ thuật tiện hơn nước cứng rất nhiều
Ví dụ: Nước mưa, nước cất,...
Nước cứng là gì?
Phân loại nước cứng
Hiện tại, dựa theo nồng độ Cation hóa và các ion như Mg2+, Ca2+ có trong nước, người ta chia nước cứng thành 3 loại chính đó là:
- Nước cứng tạm thời
- Nước cứng vĩnh cửu
- Nước cứng toàn phần
1. Nước cứng tạm thời là gì? Cách làm mềm nước cứng tạm thời
Nước cứng tạm thời là nước có chứa các Ion: Ca2+, Mg2+, HCO-3. Để làm mềm nước cứng tạm thời chúng ta có thể đun sôi nước, làm cho muối bị phân hủy thành CO2-3 hoặc chúng ta có thể sử dụng chất làm mềm nước cứng tạm thời như: NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3, NA3PO4 đưa vào nước và làm kết tủa các hợp chất có trong nước.
2. Nước cứng vĩnh cửu là gì? Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu
Nước cứng vĩnh cửu là nước có chứa các ion: Ca2+, Mg2+, HCO-3, Cl- ,SO2-4. Nước này vĩnh cửu không bị làm mềm bằng đun sôi, vì vậy nếu muốn làm mềm nước cứng vĩnh cửu phải sử dụng phương pháp hóa học để xử lý.
Ví dụ như là: Cho thêm soda (Na2CO3) vào trong nước hoặc sử dụng phương pháp trao đổi ion để làm mềm nước cứng.
3. Nước cứng toàn phần là gì? Cách làm mềm nước cứng toàn phần
Nước cứng toàn phần là loại nước bao gồm cả 2 đặc tính của nước cứng vĩnh cửu và nước cứng tạm thời. Có nghĩa là nó sẽ bao gồm cả các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 và MgCl2,...
Để làm mềm nước cứng toàn phần, bạn có thể sử dụng tương tự những biện pháp của nước cứng vĩnh cửu và nước cứng tạm thời nhé.
Nguyên nhân tạo ra nước cứng
Nước cứng được tạo ra là do nguồn nước ngầm đi qua các lớp đất đá, đá vôi,... từ đó hòa tan các ion CA2+, Mg2+,... có trong đất đá và làm tăng độ cứng trong nước. Ngoài ra, hiện nay có nhiều nhà hóa học tự tạo ra nước cứng bằng phương pháp hóa học sau đó nghiên cứu tìm kiếm những cách làm mềm nước cứng.
Ngoài ra, độ cứng của nước tăng cao còn do chỉ số TDS có trong nước. Chỉ số này sẽ làm nồng độ ion Mg2+ và Ca2+ tăng cao.
Cách nhận biết nước cứng
1. Nhận biết nước cứng qua cuộc sống hằng ngày
Nhận biết nước cứng rất đơn giản. Bạn có thể nhận biết nước cứng thông qua những hiện tượng sau:
- Khi đun nấu, nước cứng sẽ để lại các kết tủa hay cáu cặn bám vào thành xoong.
- Hoặc nếu bạn thấy vòi nước, vòi hoa sen bị rỉ sét thì chắc chắn là do nước cứng gây ra.
- Tiếp đó, bạn có thể nhận thấy nước cứng khi giặt quần áo thì bọt rất ít hoặc khi giặt xong mà quần áo vẫn bị bám bẩn, bám xà phòng.
- Cuối cùng là khi bạn sử dụng xà bông để tắm, nếu kết hợp xà bông với nước mà không thấy ra nước mà chỉ thấy nó ra bọt thì nước mà đang sử dụng là nước cứng đó.
Nhận biết nước cứng bằng hình ảnh giặt quần áo ít bọt hơn thông thường
Nhận biết nước cứng bằng hình ảnh giặt quần áo ít bọt hơn thông thường - Ảnh minh họa
2. Nhận biết nước cứng trong công nghiệp
Để nhận biết nước cứng trong công nghiệp, bạn có thể quan sát cáu cặn ở các hệ thống lò hơi, nồi hơi, đường ống tháp giải nhiệt bởi vì khi nước cứng sôi sẽ tạo ra các cáu cặn bám vào thành ống, thành nồi. Từ đó để làm sạch cáu cặn, bạn nên sử dụng hóa chất tẩy rửa cáu cặn sẽ là hợp lý nhất
Hệ thống đường ống công nghiệp bị cáu cặn do nước cứng
Hệ thống đường ống công nghiệp bị cáu cặn do nước cứng - Ảnh minh họa
Tác hại của nước cứng trong cuộc sống
Mặc dù nước cứng ở nồng độ thấp có rất nhiều lợi ích cho sức khỏe nhưng nó cũng để lại rất nhiều tác hại trong cuộc sống hằng ngày, trong sản xuất,...
1. Tác hại của nước cứng trong cuộc sống hằng ngày
Tác hai đầu tiên mà Green muốn nói đến đó là nước cứng sẽ làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng. Vì nước cứng không hòa tan được xà phòng. Ngoài ra, khi giặt quần áo bằng nước cứng còn làm vải bị mục nhanh, quần áo bị phai màu. Đặc biệt là hiện tượng, giặt xong rồi nhưng trên quần áo vẫn còn vết bẩn hay bột xà phòng chưa tan.
Cho Green hỏi một chút nhé? Các thiết bị như vòi nước, vòi hoa sen của gia đình bạn có bị rỉ sét, xuất hiện những đốm trắng không? Nếu không có thì nước của gia đình bạn khá là tốt, ngược lại nếu có thì nguồn nước bạn đang dùng bắt đầu thành nước cứng rồi đó.
Hơn nữa, nước cứng còn có khả năng lắng cặn, gây tắc ứ đường nước, tạo ra những vết ố vàng trên nhiều vật dụng trong gia đình đấy. Vì thế mà gia đình bạn sẽ mất thêm nhiều khoản chi tiêu cho việc sửa chữa đường ống hoặc chi phí thay thế phụ kiện.
Ngoài ra, nếu nấu ăn bằng nước cứng sẽ làm cho thực phẩm lâu chín, giảm mùi vị, thực phẩm sẽ không còn tươi ngon như ban đầu. Đặc biệt, khi bạn pha cafe hay chè, bạn sẽ nhận thấy nước sau khi pha có màu đậm hơn, ít thơm, khi uống sẽ cảm thấy hơi ngang.
Chỉ cần xét trong cuộc sống hằng ngày mà nước cứng đã có nhiều tác hại đến như vậy. Nếu xét cả trong sản xuất, trong mọi hoạt động thì không biết hậu quả của nước cứng đem lại sẽ như thế nào mất. Cùng Green tiếp tục đi tìm hiểu những tác hại mà nước cứng đem lại cho con người nhé.
2. Tác hại của nước cứng đối sức khỏe con người
Trong sinh hoạt, nước cứng gây ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe con người. Nước cứng vĩnh viễn ít ảnh hưởng đến sức khỏe con người, nhưng nước cứng tạm thời thì ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe con người.
Khi bạn tắm, nước cứng sẽ không hòa tan với xà bông mà sẽ tạo ra các cặn bám trên cơ thể gây ra hiện tượng khô da, khô tóc, dị ứng, mẩm ngứa, thậm chí là viêm da nếu các bạn không rửa sạch da.
Ngoài ra, nồng độ khoáng chất trong nước cứng tạm thời có nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe khi bạn uống nó. Hàm lượng Canxi (Ca2+) và Magie (Mg2+) cao có thể ảnh hưởng đến một số cơ quan trong cơ thể, đặc biệt là khả năng tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
Theo một số nghiên cứu, cả bệnh tim và bệnh huyết áp cao có thể là do uống nước cứng. Ngoài ra, nước cứng còn có ảnh hưởng như là gây ra các bệnh: sỏi thận, sỏi tiết niệu, tắc tĩnh, động mạch.
Đặc biệt là khi sắc thuốc nam, thuốc bắc, nếu sử dụng nước cứng để sắc thì các ion có trong nước cứng sẽ làm thay đổi tác dụng của thuốc, thậm chí còn gây ra một số tác dụng phụ nguy hiểm
3. Tác hại của nước cứng trong công nghiệp
3.1. Ảnh hưởng của nước cứng trong ngành dệt may
Nước cứng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến phần nhuộm, giặt và hoàn thiện sản phẩm. Trong phần giặt, nước cứng sẽ làm cho các sợi vải bị cứng và trầy xước. Nước cứng chứa sắt sẽ tạo ra màu vàng đỏ bám trên vải đã giặt. Ngoài ra, cặn xà phòng không hòa tan và bụi bẩn sẽ bám vào vải khiến chất lượng sản phẩm giảm xuống.
3.2. Ảnh hưởng của nước cứng trong ngành công nghiệp đồ uống
Nước được sử dụng trong ngành công nghiệp đồ uống cần được đảm bảo an toàn, không chứa chất gây ô nhiễm và vi sinh vật. Nếu không may, nước cứng sử dụng trong ngành công nghiệp này, nó sẽ làm thay đổi màu, mùi vị của sản phẩm. Hơn nữa, các doanh nghiệp sẽ phải chi trả một khoản tiền khá cao để điều hòa, giảm độ cứng, làm mềm nước cứng để giảm những ảnh hưởng của nó.
3.3. Ảnh hưởng đến các thiết bị lò hơi, nồi hơi, tháp giải nhiệt
Trong nồi hơi, tháp giải nhiệt, nước được sử dụng để làm môi trường truyền nhiệt. Nếu sử dụng nước cứng, nó sẽ ăn mòn tháp giải nhiệt, tạo ra cáu cặn trong nồi hơi, đường ống khiến nước bị tắc. Điều này làm tăng áp suất trong nồi, đường ống lên cao, có khả năng cháy nổ.
Ngoài ra, cáu cặn trong nồi hơi còn làm giảm hiệu suất hoạt động, tiêu hao nhiều điện năng dẫn đến tình trạng lãng phí. Đặc biệt, nước cứng còn làm giảm tuổi thọ của các thiết bị.
Làm mềm nước cứng - Cách xử lý nước cứng hiệu quả
Dưới đây, Green sẽ đưa ra cho bạn một số cách xử lý làm mềm nước cứng từ đơn giản đến phức tạp nhằm đảm bảo cho mọi vấn đề mà bạn đang gặp phải:
1. Làm mềm nước cứng nhờ đun sôi nước (phương pháp nhiệt)
Nếu nước của bạn chứa nhiều khoáng chất, bạn có thể khắc phục, làm mềm nước bằng cách đun sôi nước trước khi uống. Khi đun sôi, bạn nên để nồi nước sôi khoảng vài phút để đảm bảo rằng các chất khoáng, đặc biệt là Canxi được phân hủy. Hoặc nếu bạn không biết là nước mình đang sử dụng có phải nước cứng hay không thì bạn có thể tham khảo cách nhận biết nước cứng mà Green vừa nói bên trên.
2. Xử lý nước cứng bằng cách trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion được sử dụng chủ yếu cho nguồn nước sinh hoạt. Chúng hoạt động bằng cách loại bỏ các ion Canxi và Magie ra khỏi nước và thay thế chúng bằng các ion như Natri hoặc Kali bao phủ bởi các hạt nhựa trao đổi ion.
Hệ thống cần được vệ sinh khoảng một lần một tuần để thay thế các ion làm mềm nước đã được sử dụng và loại bỏ các ion trong nước cứng đã thay thế. Ngoài ra, chất làm mềm nước cứng này cũng có khả năng loại bỏ sắt hòa tan trong nước ra khỏi nguồn nước.
Chính vì thế, phương pháp xử lý nước cứng bằng hạt nhựa ion là cách làm mềm nước cứng được dùng phổ biến nhất vì có giá thành rẻ kể cả chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành
3. Làm mềm nước cứng bằng hóa chất
Đây là phương pháp sử dụng rất nhiều trong công nghiệp. Phương pháp này sẽ pha các hóa chất khác nhau vào nước để kết hợp với các ion Ca2+, Mg2+ tạo thành các hợp chất tan dược trong nước. Nhằm khi sử dụng nó sẽ ít bị bám trên thành ống, nồi hơi.
Lưu ý: Phương pháp này chỉ nên sử dụng trong công nghiệp, sản xuất chứ không thể dùng trong xử lý nước gia đình, vì hóa chất có rất nhiều tác hại đến sức khỏe của con người
4. Làm mềm nước cứng bằng máy lọc nước (thẩm thấu ngược RO)
Thẩm thấu ngược là một quá trình buộc nước phải đi qua hàng loạt các quả lọc dưới áo lực nhằm lọc tất cả các tạp chất ra khỏi nước. Sản phẩm thu được gần như là nước cất, với tất cả các hóa chất, chất rắng hòa tan, ion Ca2+, Mg2+ đều bị loại bỏ. Tuy nhiên, hầu hết máy lọc nước, hệ thống RO chỉ phục vụ để làm nước uống trong gia đình. Còn nước cứng vẫn đi qua hệ thống đường ống và làm hư hại các thiết bị trong nhà.
