NƯỚC CỨNG LÀ GÌ? CÁCH LÀM MỀM NƯỚC CỨNG HIỆU QUẢ NHẤT

Nước có vai trò vô cùng quan trọng tới đời sống và sinh tồn của chúng ta. Nước giúp cơ thể trao đổi chất một cách dễ dàng hơn, đồng thời nó còn giúp cho các hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp hiệu quả hơn.

Tuy nhiên, nguồn nước hiện nay xuất hiện nhiều vấn đề, đặc biệt là hiện tượng nước cứng. Vậy nước cứng là gì? Cách nhận biết nước cứng và xử lý nước cứng nào tối ưu nhất hiện nay? Các bạn hãy theo dõi bài viết để giải quyết vấn đề đang gặp phải nhé!

1. NƯỚC CỨNG LÀ GÌ?

Nước cứng có tên tiếng anh là Hard Water - là nước có hàm lượng chất khoáng cao (trái ngược với nước mềm) chứa trên 3mg/ lít Cation Canxi (Ca2+) và Magie (Mg2+). Nước cứng được hình thành khi nước thấm qua các lớp đá vôi, phấn hoặc thạch cao, nhưng phần lớn nước cứng được hình thành từ Canxi, Magie cacbonat, Bicacbonat và Sufat

Tổng hàm lượng hai ion trên sẽ quyết định tính chất của nước. Trong thực tế, nước có ít Ca và Mg thì độ cứng sẽ thấp và ngược lại nếu nước có nhiều Ca, Mg thì độ cứng của nước sẽ cao.

Nước uống là nước cứng có thể có lợi ích cho sức khỏe (cung cấp thêm các khoáng chất cho cơ thể) nhưng lại có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng trong môi trường công nghiệp, tốn kém nhiên liệu, ảnh hưởng tới nồi hơi, tháp giải nhiệt và các thiết bị xử lý nước khác.

Vậy nên, cách làm mềm nước cứng luôn là giải pháp mà nhiều doanh nghiệp đang tìm kiếm. Các bạn có thể làm mềm nước cứng bằng các phương pháp dưới đây nhé.

Theo USGS (Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ), độ cứng của nước được xác định theo nồng độ Ca2+, Mg2+ có trong nước. Các hạn mức cơ bản là:

- Nước mềm: Độ cứng từ 0 - 60 mg/l

- 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 >180mg/l

Giải thích thêm về nước mềm là gì:

Trái ngược với nước cứng, nước mềm là nước chứa rất ít ion Ca2+, Mg2+. Nhờ đó, nước mềm được nhiều hộ gia đình cũng như nhà máy xí nghiệp ưa chuộng bởi nó không gây cáu cặn, không phá hỏng thiết bị trong nhà.

Nước mềm có nhiều lợi ích như:

- Giúp da, tóc sạch và mềm hơn

- Quần áo sạch sẽ hơn

- Tiết kiệm nguyên liệu khi giặt giũ (xà phòng, xà bông, chất tẩy rửa,...)

2. PHÂN LOẠI NƯỚC CỨNG

Nước cứng chứa nhiều Cation hóa nên chúng ta có thể dựa theo nồng độ của các Cation này để phân loại nước cứng thành 3 dạng chính, đó là:

• Nước cứng tạm thời

• Nước cứng vĩnh cửu 

• Nước cứng toàn phần

2.1. 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. Nếu muốn làm mềm nước cứng tạm thời, các bạn có thể sử dụng phương pháp đun sôi nước nhằm phân hủy muối thành CO2-3

Hoặc sử dụng các chất làm mềm nước cứng tạm thời như: NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3, NA3PO4 bằng cách đưa các chất làm mềm này vào nước sau đó lọc bỏ những kết tủa tạo thành.

2.2. 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 cứng vĩnh cửu không thể làm mềm bằng phương pháp đung sôi như nước cứng tạm thời mà phải dùng các chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu (phương pháp hóa học)

2.3. Nước cứng toàn phần là gì? Cách làm mềm nước cứng toàn phần

Nước cứng toàn phần là 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 cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu và nước cứng tạm thời ở bên trên nhé.

3. NGUYÊN NHÂN TẠO RA NƯỚC CỨNG

Nước cứng sinh 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.

 

Bên cạnh đó, 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.

Ngoài ra, độ cứng của nước cũng được xác định bởi nồng độ của các cation đa hóa trị trong nước. Các cation là các phức kim loại tích điện dương có điện tích lớn hơn 1+. Phản ứng cân bằng dưới đây là mô tả sự hòa tan và hình thành của canxi cacbonat và canxi bicarbonate: 

CaCO 3 (s) + CO 2 (aq) + H 2 O (l) ⇌ Ca 2+ (aq) + 2  HCO-3 (aq)

4. CÁCH NHẬN BIẾT NƯỚC CỨNG

Để nhận biết nước cứng, các bạn có thể dựa vào các vấn đề sau đây:

4.1. Qua các hoạt động sống hằng ngày

Nhận biết nước cứng rất đơn giản. Bạn có thể nhận biết nước cứng thông qua các hiện tượng như:

- Khi đun nấu, nước cứng sẽ để lại cáu cặn bám vào thành xoong hoặc đáy nồi

- Nếu bạn thấy vòi nước, vòi hoa sen bị rỉ sét, có màng màu trắng thì chắc chắn là do nước cứng gây ra

- Nhận biết nước cứng bằng xà phòng. Nếu giặt quần áo mà ít bọt hoặc giặt xong vẫn thấy xà phòng bám vào quần áo thì nước gia đình bạn sử dụng chắc chắn là nước cứng.

4.2. 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 cáu cặn bám vào thành ống, thành nồi. Khi đó, cáu cặn sẽ bám vào thành ống và nhanh chóng khiến đường bị tắc ngẽn.

5. NƯỚC CỨNG CÓ TÁC HẠI GÌ?

Nước có thành phần các khoáng chất khoảng 100mg/ lít rất tốt cho sức khỏe bởi vì trong nước đó có chứa nhiều ion khoáng. Vì vậy, khi uống nước này cơ thể chúng ta sẽ được bổ sung thêm nhiều khoáng chất có lợi.

Tuy nhiên, khi nước có độ cứng cao sẽ ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người và các hoạt động sinh hoạt, sản xuất,... (Nó cũng giống như TDS, khi thấp rất có lợi cho sức khỏe nhưng khi cao quá lại có rất nhiều tác hại)

5.1. Đối với sinh hoạt, sản xuất

Tác hai đầu tiên mà Môi trường Phước Trình 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 nhanh mục và dễ bị phai màu. Đặc biệt là hiện tượng trên quần áo vẫn còn vết bẩn và bột xà phòng chưa tan.

Nếu trên các thiết bị ở nhà tắm không bị rỉ sét, bị vôi hóa thì nước gia đình bạn rất tốt, ngược lại nếu bị các hiện tượng trên thì nguồn nước bạn đang sử dụng là nước cứng rồi.

Hơn nữa, nước cứng còn gây lắng cặn và tắc ứ đường nước, tạo ra những vết ố vàng trên nhiều vật dụng trong gia đình. Vì thế, gia đình bạn sẽ mất thêm nhiều khoản chi tiêu cho việc sửa chữa đường ống hoặc chi phí thay thế phụ kiện khi không xử lý nước cứng kịp thời

Vì thế nhiều gia đình phải sử dụng thiết bị làm mềm nước tự động để đảm bảo nguồn nước luôn được đảm bảo và an toàn cho sức khỏe, đồ đạc trong gia đình

Ngoài ra, nấu ăn bằng nước cứng sẽ khiến 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 thấy hơi ngang.

5.2. Đối với sức khỏe

Trong sinh hoạt, nước có độ cứng cao ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe con người. Nước cứng vĩnh cửu ít ảnh hưởng nhưng nước cứng tạm thời thì ảnh hưởng nhiều.Vì thế xử lý nước cứng vĩnh cửu và nước cứng tạm thời là điều vô cùng cần thiết.

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, mẩn 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 nó có thể làm 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 động mạch và tính 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.

5.3. Trong sản xuất công nghiệp

5.3.1. Đối với 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 theo vải khiến chất lượng sản phẩm giảm xuống.

5.3.2. Đối với 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.

5.3.3. Đối với 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 và đường ống lên cao, có thể dẫn đến cháy nổ.

Ngoài ra, cáu cặn trong nồi hơi còn làm giảm hiệu suất hoạt động gây tiêu hao nhiều điện năng dẫn đến tình trạng lãng phí. Đặc biệt, nước cứng còn làm giảm tuổi thọ của các thiết bị.

Đó là những tác hại của nước cứng mà Môi trường Phước Trình muốn kể đến, nếu bạn muốn làm mềm nước cứng thì hãy đọc thêm những thông tin dưới đây nhé.

6. CÁCH LÀM MỀM, XỬ LÝ NƯỚC CỨNG ĐƠN GIẢN, HIỆU QUẢ

Dưới đây, Môi trường Phước Trình sẽ đưa ra cho bạn một số cách làm mềm nước cứng từ đơn giản đến phức tạp nhằm đảm bảo giải quyết được mọi vấn đề mà bạn gặp phải.

Trước khi làm mềm nước cứng vĩnh cửu hay nước cứng tạm thời, các bạn cần hiểu rõ nguyên tắc làm mềm nước cứng. Nguyên tắc rất đơn giản đó là giảm nồng độ các cation Ca2+ và Mg2+ trong nước cứng.

6.1. Cách làm mềm nước cứng nhờ đun sôi nước (phương pháp nhiệt)

Phương pháp này chỉ thích hợp cho hộ gia đình xử lý nước cứng cho mục đích sinh hoạt, ăn uống. Khi đun sôi, bạn nên cho nước sôi khoảng vài phút để đảm bảo các chất gây hại bị phân hủy, nhất là Mg và Ca. Sau đó, dùng phương pháp lắng để loại bỏ cáu cặn và lấy nước sạch. Khi nước sôi, bạn chỉ cần để yên vài phút là cáu cặn trong nước lắng xuống.

6.2. Làm mềm 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 từ chi phí đầu tư đến chi phí vận hành

6.3. Cách 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.

6.4. Sử dụng các vật liệu lọc nước

Vật liệu lọc nước là những sản phẩm có khả năng loại bỏ hoàn toàn các tạp chất, bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm trong nước. Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại vật liệu chuyên dùng để lọc nước như: than hoạt tính, cát mangan, cát thạch anh, sứ lọc..

Ưu điểm của phương pháp này là rất tiết kiệm chi phí và hiệu quả cực kì cao. Tuy nhiên, nó cũng chỉ phù hợp ứng dụng trong gia đình để xử lý nước sinh hoạt.

6.5. Cách 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

Khi làm mềm nước cứng vĩnh cửu sẽ có cáu cặn bám tại màng lọc RO. Vậy để đảm bảo làm mềm nước cứng luôn được vận hành, bạn phải vệ sinh định kỳ màng RO bằng hóa chất súc rửa màng lọc RO 

6.6. Thiết bị làm mềm nước tự động trong công nghiệp

Thiết bị làm mềm nước tự động là một trong những giải pháp làm mềm nước cứng tối ưu nhất hiện nay. Nó được ứng dụng trong nhiều dự án, công trình, đặc biệt trong các nhà máy sản xuất, xí nghiệp liên quan tới nhiệt, lò hơi, sử dụng nước liên tục.

Và thông qua các lần thí nghiệm, thiết bị làm mềm nước tự động đã cho thấy khả năng làm mềm nước cứng tuyệt vời của nó. Không quan tâm là nước cứng tạm thời, nước cứng cố định, chỉ cần là nước cứng - thiết bị làm mềm nước tự động đều có thể xử lý.