Nước cứng là gì? Hướng dẫn cách làm mềm nước cứng

Nước cứng Đó là cái gì vậy? Làm thế nào để làm mềm nước cứng? Đây là những câu hỏi LabTrường Lê Hồng Phong nhận được nhiều nhất trong những ngày gần đây và cũng là câu hỏi của các bạn.Hồ Quang Anh – THPT Hà Nội” Trong bài viết này vietchem sẽ làm rõ các vấn đề liên quan đến nước cứng để các bạn có thể biết thêm thông tin và áp dụng vào học tập, nghiên cứu một cách tốt nhất.

1. Nước cứng là gì?

Nước cứng chứa nhiều khoáng chất Ca và Mg hơn nước mềm

Nước cứng là loại nước chứa hàm lượng cao hai khoáng chất cation Ca2+ (Canxi) và Mg2+ (Magiê). Tính chất của nước cứng được thể hiện rõ ràng qua hàm lượng tổng của Ca2+ và Mg2+. Nếu các ion này >121 mg/lít trong nước thì nước đó được gọi là nước cứng.

Nguồn gốc của nước cứng là do nước ngầm xuyên qua các lớp đất, thạch cao, đá vôi… Lúc này, nước sẽ hòa tan các ion CA2+, Mg2+ có trong đất, đá và làm tăng độ cứng trong nước.

Tóm lại, nước cứng là nước có chứa canxi, magie và các khoáng chất khác. Nước càng có nhiều canxi và magie thì độ cứng của nước càng cao.

Quá trình hình thành nước cứng trong tự nhiên

2. Cách tính độ cứng của nước

Để xác định hàm lượng khoáng chất trong nước, các chuyên gia thường sử dụng phương pháp chuẩn độ EDTA. Lúc này, họ sẽ tính toán hàm lượng Ca và Mg hòa tan trong nước thông qua việc sử dụng Test Kit và thuốc thử để xác định chính xác hàm lượng các chất này trong nước là bao nhiêu.

Ngoài ra chúng ta có thể sử dụng máy đo độ cứng tại LabTrường Lê Hồng Phong để xác định chính xác hàm lượng ion trong nước. Thông qua hai cách đó, bạn có thể so sánh các chỉ số bên dưới để biết mình đang thử nghiệm loại quốc gia nào.

• Nước mềm: Độ cứng dưới 60mg/l
• Nước cứng vừa phải: Độ cứng dao động từ 60 – 120 mg/l
• Nước cứng: Độ cứng trong khoảng 120 – 180 mg/l
• Nước rất cứng: Độ cứng vượt ngưỡng trên 180 mg/l

Cách tính độ cứng của nước

Công thức tính độ cứng tổng cộng của nước được tính như sau:

• Độ cứng tổng: C0 = Ca2+/20,04 + Mg2+/12,16
• Độ cứng không cacbonat: CV=C0 – CK
• Độ cứng canxi: CCa= Ca2+/20,04
• Độ cứng magie: CMg= Mg2+/12,16

3. Dấu hiệu nước cứng là gì?

Phân biệt nước cứng và nước mềm

Để có thể phân biệt được nước cứng và nước mềm, bạn có thể cảm nhận qua các dấu hiệu sau:

• Tạo cặn hoặc vết phấn trắng trên bát, đĩa kim loại sau thời gian dài sử dụng
• Quần áo, vải, chăn ga gối đệm thường bị xù xì, xỉn màu sau khi giặt
• Vòi có vết lốm đốm
• Rửa mặt và tắm thường xuyên bằng nước cứng sẽ làm khô da và tóc.
• Hệ thống đường ống và vòi nước thường xuyên bị tắc do cặn khoáng.
• Gương phòng tắm có vệt trắng do nước cứng
• Bột giặt tiếp xúc với nước cứng sẽ không tạo nhiều bọt
• Khi dùng nước cứng để pha trà, bề mặt xuất hiện lớp cặn mỏng
• Nếu dùng nước cứng để làm đá, màu của đá sẽ không trong mà đục và tan nhanh hơn

Dấu hiệu cho thấy nước cứng đang hiện diện trong gia đình bạn

4. Phân loại nước cứng

Nước cứng được chia thành 4 loại chính: nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh viễn và nước cứng thành phần.

Phân loại nước cứng

4.1. Nước cứng tạm thời

Nước cứng tạm thời chủ yếu được cấu tạo từ các ion Ca2+ và HCO3- (như các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2). Khi đun sôi loại nước này, độ cứng tạm thời sẽ bị loại bỏ.

4.2. Nước cứng vĩnh viễn

Nước cứng vĩnh cửu (vĩnh cửu) là nước chứa hàm lượng anion cao (ví dụ SO42-) có trong các muối MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4. Đun sôi loại nước này không thể làm mềm nước cứng.

4.3. Thành phần nước cứng

Nước cứng thành phần (tổng) kết hợp cả hai đặc tính của nước cứng tạm thời và nước cứng vĩnh viễn. Chúng bao gồm các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 và các muối MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4.

5. Tác hại của nước cứng đối với con người

Tác hại của nước cứng đối với con người

5.1. Tác động đến cuộc sống

Việc sử dụng nước cứng thường xuyên sẽ có tác động vô cùng tiêu cực tới sức khỏe con người. Sử dụng nước chứa hàm lượng Ca(HCO3)2 cao sẽ gây khô da, khô tóc, nặng hơn là mẩn ngứa, dị ứng và thậm chí là viêm da nếu không được vệ sinh sạch sẽ.

Chưa dừng lại ở đó, Ca(HCO3)2 khi đi vào cơ thể sẽ bị phân hủy tạo thành muối cacbonat kết tủa không thể xuyên qua thành ruột và mạch máu. Chúng sẽ tích tụ trong cơ thể theo thời gian tạo thành sỏi hoặc làm tắc nghẽn động mạch, tĩnh mạch, gây nguy hiểm cho sức khỏe, thậm chí tử vong.

Sử dụng nước cứng sẽ gây cặn trong dụng cụ nhà bếp và nhanh chóng làm hỏng sản phẩm.

5.2. Tác động đến sản xuất công nghiệp

Nước cứng còn làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng, giảm tác dụng làm sạch do tạo ra muối canxi không hòa tan và tệ hơn là làm mục nát vải và quần áo. Ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất công nghiệp dệt nhuộm.

Trong các thiết bị công nghiệp, việc sử dụng nước cứng lâu dài có thể ăn mòn tháp giải nhiệt, tạo cặn trong nồi hơi và đường ống khiến nước bị tắc. Điều này nghiêm trọng hơn và có thể làm tăng áp suất nồi hơi, gây cháy nổ.

Nước cứng làm thay đổi mùi và màu của đồ uống, ảnh hưởng đến sự an toàn của ngành đồ uống và có thể chứa chất gây ô nhiễm.

6. Cách làm mềm nước cứng là gì?

Sử dụng các chất làm mềm nước cứng chuyên dụng như hóa chất, hạt nhựa

6.1. Cách làm mềm nước cứng tạm thời

Cách đơn giản nhất để làm mềm nước cứng tạm thời là đun sôi nước. Bạn cũng có thể sử dụng các chất làm mềm nước cứng tạm thời như NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3 hoặc Na3PO4 trong nước để kết tủa các hợp chất trong nước, từ đó đưa nước trở lại kết cấu mềm hơn, chắc chắn hơn.

6.2. Cách làm mềm nước cứng vĩnh viễn

Nước cứng vĩnh viễn không thể làm mềm bằng cách đun sôi vì nó không kết tủa khi đun sôi. Vì vậy chúng ta cần sử dụng các chất làm mềm nước cứng vĩnh viễn như: baking soda, xút, bari hydroxit, natri photphat. Trong đó, hai chất phổ biến nhất là Na2CO3 và Na3PO4.

6.3. Cách làm mềm nguyên liệu nước cứng

Để làm mềm nước cứng, bạn có thể sử dụng kết hợp cả 2 phương pháp trên với các chất làm mềm nước cứng toàn phần như baking soda, xút, bari hydroxit, natri photphat,… Ngoài ra, bạn có thể làm mềm nước cứng bằng hạt nhựa, trao đổi ion, lọc RO,…

7. Thiết bị/Bộ thí nghiệm đo độ cứng trong nước

7.1. Máy đo độ cứng của nước

LabTrường Chu Văn An giới thiệu đến các bạn một số thiết bị đo độ cứng nội địa bán chạy nhất hiện nay.

• Máy đo độ cứng bút Crystal Shrimp Pro Trans Instruments
• Máy đo độ cứng magie HI96719 Hanna
• Máy đo độ cứng canxi Hanna HI96720
• Máy đo độ cứng tổng thể quang học EPA HI96735 Hanna
• Máy đo độ cứng y học YD-1 Trung Quốc
• Máy đo độ cứng tổng thể quang học EPA HI96735 Hanna
• HI96741 Máy đo độ cứng tổng và sắt thang đo thấp Hanna
• HI96745 Máy Đo pH, Clo dư và Clo tổng, độ cứng và sắt thang thấp Hanna
• Máy đo độ cứng và pH tổng Hanna HI96736

Máy đo độ cứng Hanna

7.2. Bộ test đo độ cứng trong nước

Hiện nay, LabvietCHEM đang phân phối Bộ kit KYORITSU Test KIT với hơn 70 loại chỉ tiêu đo lường khác nhau, trong đó có canxi và magie. Sản phẩm được LabTrường Lê Hồng Phong phân phối chính hãng với 5 bước sử dụng cực kỳ đơn giản.

Bộ kiểm tra KYORITSU của Nhật Bản cung cấp hơn 70 chỉ số đo lường trong nước

Nước cứng là gì là định nghĩa mà ai cũng nên biết. Hãy chia sẻ bài viết của LabvietCHEM để nhiều bạn đọc có thể tìm hiểu thêm về loại nước này để có thể kiểm tra và xử lý nước cứng, tránh việc sử dụng lâu dài để lại những hậu quả đáng tiếc cho sức khỏe của chúng ta.