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

Nước cứng là gì? Cách làm mềm nước cứng như thế nào? Đây là những câu hỏi LabVIETCHEM nhận được nhiều nhất trong những ngày gần đây và cùng là câu hỏi của bạn “Hồ Quang Anh – Trường THPT tại Hà Nội”. Ở bài viết này, VIETCHEM sẽ làm rõ những vấn đề liên quan đến nước cứng để các bạn có thể biết thêm thông tin ứng dụng vào học tập và nghiên cứu một cách tốt nhất.

1. Nước cứng là gì?

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

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

Nguồn gốc của nước cứng là do nguồn nước ngầm đi qua các lớp đất đá, thạch cao hoặc 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 loại khoáng chất khác. Nước có càng 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, Mg hòa tan trong nước thông qua việc sử dụng các Kit Test và thuốc thử để xác định chính xác hàm lượng các chất có trong nước là bao nhiều.

Một cách khác, chúng ta có thể sử dụng các loại máy đo độ cứng tại LabVIETCHEM để xác định chính xác hàm lượng các ion có trong nước. Thông qua hai cách đó, bạn có thể so sánh các chỉ tiêu dưới đây để xem nước mình đang kiểm tra thuộc loại nước nào.

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

Cách tính độ cứng của nước

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

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

3. Dấu hiệu phân biệt nước cứng là gì?

Phân biệt nước cứng và nước mềm

Để có thể phân biệt đâu là nước cứng đâu là nước mềm, bạn có thể nhận biết bằng cảm quan qua những dấu hiệu dưới đây:

• Tạo cặn phấn trắng hoặc đốm trên bát, đĩa kim loại sau một thời gian dài sử dung
• Quần áo, vải vóc, chăn ga gối đệm sau khi giặt thường thô ráp và bị xỉn màu
• Vòi nước xuất hiện các vẩy ố loang lổ
• Rửa mặt, tắm giặt thường xuyên với nước cứng sẽ khiến da và tóc bị khô sơ.
• Hệ thống đường ống, vòi dẫn nước thường xuyên bị tắc do cặn khoáng chất đọng lại.
• Gương trong nhà tắm xuất hiện các vệt trắng do nước cứng gây ra
• Các chất tẩy rửa khi tiếp xúc với nước cứng sẽ không xuất hiện nhiều bọt
• Khi dùng nước cứng để pha trà sẽ thấy các lớp váng mỏng xuất hiện trên bề mặt
• Nếu sử dụng nước cứng làm đá sẽ thấy màu đá không được trong mà đục và nhanh tan hơn

Dấu hiệu nhận biết nước cứng hiện diện trong gia đình bạn

4. Phân loại nước cứng

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

Phân loại nước cứng

4.1. Nước cứng tạm thời

Nước cứng tạm thời trong thành phần chủ yếu là các ion Ca²⁺ và HCO^3- (như muối Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂). Khi đun sôi loại nước này, nước cứng tạm thời sẽ được loại bỏ độ cứng.

4.2. Nước cứng vĩnh cửu

Nước cứng vĩnh cửu (vĩnh viễn) là loại nước có chứa nồng độ cao các anion (ví dụ SO42-) có trong các loại muối  MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4. Loại nước này đun sôi cũng không thể làm mềm nước cứng được.

4.3. Nước cứng thành phần

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

5. Tác hại của nước cứng đối với con người

Những tác hại của nước cứng đối với con người

5.1. Ảnh hưởng đến đời sống

Việc sử dụng nước cứng thường xuyên sẽ ảnh hưởng cực kỳ xấu đến sức khỏe con người. Sử dụng nước có chứa hàm lượng Ca(HCO₃)₂ cao sẽ khiến da khô, tóc khô, nặng hơn là mẩn ngứa, dị ứng thậm chí là gây viêm da nếu không được làm sạch.

Không dừng lại ở đó, Ca(HCO₃)₂ khi vào cơ thể sẽ bị phân hủy tạo thành muối cacbonat kết tủa và không thấm được qua thành ruột và mạch. Chúng sẽ tích tụ lại cơ thể lâu dài tạo thành sỏi hoặc làm tắc động mạch, tĩnh mạch gây ra những nguy hiểm đến sức khỏe, thậm chí là tử vong.

Việc sử dụng nước cứng sẽ khiến các loại đồ dùng trong nhà bếp bị bám cặn và nhanh làm hỏng sản phẩm.

5.2. Ảnh hưởng đến sản xuất công nghiệp

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

Trong đồ dùng công nghiệp, nếu sử dụng nước cứng lâu dài có thể làm ăn mòn tháp giải nhiệt, tạo cặn trong nồi hơi, đường ống khiến nước bị tắc. Việc này nghiêm trọng hơn có thể làm tăng áp suất nồi hơi gây ra cháy nổ.

Nước cứng làm thay đổi mùi bị, màu sắc của đồ uống, ảnh hưởng đến ngành công nghiệp đồ uống không đảm bảo an toàn, có thể chứa các chất ô nhiễm

6. Cách làm mềm nước cứng là gì?

Sử dụng chất làm mềm nước cứng chuyên dụng như hóa chất, các 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 chất làm mềm nước cứng tạm thời như NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3 hoặc Na3PO4 đưa vào nước để làm kết tủa các loại hợp chất có trong nước, từ đó trả lại nước có kết cấu và mềm hơn.

6.2. Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu

Nước cứng vĩnh cửu không được làm mềm bằng cách đun sôi vì nó không đóng cặn kết tủa khi đun sôi. Chính vì thế, chúng ta cần dùng đến chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu như: baking soda, xút, hydroxit bari, photphat natri. Trong đó, hai loại chất phổ biến nhất đó là Na2CO3 và Na3PO4.

6.3. Cách làm mềm nước cứng thành phần

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

7. Thiết bị/ Kit Test đo độ cứng trong nước

7.1. Máy đo độ cứng trong nước

LabVIETCHEM giới thiệu đến quý khách một số loại thiết bị đo độ cứng trong nước được bán chạy hiện nay. 

• Máy đo độ cứng dạng bút Crystal Shrimp Pro Trans Instruments
• Máy đo độ cứng Magie HI96719 Hanna
• Máy đo độ cứng Canxi HI96720 Hanna
• Máy Quang Đo Độ Cứng Tổng EPA HI96735 Hanna
• Máy đo độ cứng thuốc YD-1 Trung Quốc
• Máy Quang Đo Độ Cứng Tổng EPA HI96735 Hanna
• Máy Đo Độ Cứng Tổng Và Sắt Thang Thấp HI96741 Hanna
• Máy Đo pH, Clo Dư Và Clo Tổng, Độ Cứng Và Sắt Thang Thấp HI96745 Hanna
• Máy Đo pH Và Độ Cứng Tổng HI96736 Hanna

Máy đo độ cứng hãng Hanna 

7.2. Kit Test đo độ cứng trong nước

Hiện tại, LabVIETCHEM đang phân phối bộ KIT Test KYORITSU với hơn 70 loại chỉ tiêu đo khác nhau, trong đó có canxi và magie. Sản phẩm được phân phối chính hãng bởi LabVIETCHEM với 5 bước sử dụng cực kỳ đơn giản.

Bộ Kit Test KYORITSU Nhật Bản cung cấp hơn 70 chỉ tiêu đo trong nước

Nước cứng là gì là một định nghĩa ai cũng cần nên biết. Bạn hãy chia sẻ bài viết của LabVIETCHEM để thêm nhiều đọc giả bên thêm về loại nước này để có thể kiểm tra và xứ lý nước cứng, tránh sử dụng lâu dài để lại những hậu quả đáng tiếc đến với sức khỏe của chúng ta.