Độ cứng của nước là gì?
Độ cứng của nước là khái niệm dùng để chỉ lượng ion canxi (Ca²⁺) và magiê (Mg²⁺) có trong nước. Hai ion này là nguyên nhân chính gây ra chỉ số độ cứng của các loại nước. Nước cứng có thể gây ra nhiều vấn đề trong sinh hoạt hàng ngày và công nghiệp, chẳng hạn như tạo cặn trong ống dẫn nước, máy móc, và giảm hiệu quả của xà phòng và chất tẩy rửa.
Lợi ích của nước cứng là gì?
- Nước cứng chứa hàm lượng magie và canxi cao, giúp bổ sung một phần các khoáng chất thiết yếu theo khuyến nghị hàng ngày.
- Canxi trong nước cứng có thể góp phần tăng cường sức khỏe xương và răng.
- Magie có thể giúp điều hòa nhịp tim và huyết áp.
- Một số người cho rằng nước cứng có vị ngon hơn nước mềm do có khoáng chất.
- Một số nghiên cứu cho thấy uống nước cứng có thể giảm nguy cơ mắc một số bệnh tim mạch.
Tiêu chuẩn độ cứng của nước uống quy định cụ thể như sau:
0 – 60 mg/L: Nước mềm
61 – 120 mg/L: Nước hơi cứng
121 – 180 mg/L: Nước cứng
>180 mg/L: Nước rất cứng
Các mức độ cứng của nước
Độ cứng của các loại nước thường được chia thành hai loại chính:
Độ cứng tạm thời: Được gây ra bởi các muối bicarbonate của canxi và magiê (Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂). Độ cứng này có thể được loại bỏ bằng cách đun sôi nước, do các muối bicarbonate sẽ phân hủy thành các muối không tan (CaCO₃ và MgCO₃), kết tủa ra khỏi nước.
Độ cứng vĩnh viễn: Được gây ra bởi các muối sunfat (CaSO₄ và MgSO₄) và chloride (CaCl₂ và MgCl₂) của canxi và magiê. Độ cứng này không thể loại bỏ bằng cách đun sôi và thường phải sử dụng các phương pháp xử lý nước đặc biệt như trao đổi ion hoặc sử dụng các chất làm mềm nước.
Đơn vị đo độ cứng của nước là miligam trên lít (mg/L) hoặc phần triệu (ppm). Đôi khi, nó được đo bằng độ Đức (°dH) hoặc độ Pháp (°fH).
Nguyên nhân và dấu hiệu hình thành nước cứng
Ion gây ra độ cứng của nước là gì? Nước sinh hoạt bị cứng chủ yếu do sự hiện diện của các ion canxi (Ca²⁺) và magiê (Mg²⁺) trong nước. Các ion này thường xuất phát từ việc nước tiếp xúc và hòa tan các khoáng chất có chứa canxi và magie trong môi trường tự nhiên.
Nước cứng hình thành khi nước ngầm tiếp xúc với các tầng địa chất chứa đá vôi, thạch cao, dolomit và các khoáng chất tương tự. Trong quá trình này, các ion canxi (Ca2+) và magiê (Mg2+) từ các khoáng chất này hòa tan vào nước. Kết quả là nước trở nên giàu các ion này, dẫn đến việc hình thành nước cứng.
Ngoài ra, các hoạt động nông nghiệp và công nghiệp, cùng với các quá trình tự nhiên và hệ thống lọc nước không hiệu quả, cũng có thể góp phần vào việc tăng độ cứng cho nước
Dấu hiệu nhận biết nước cứng:
Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, nước cứng nếu sau khi rửa tay bằng xà phòng và nước, bạn nhận thấy có cảm giác “nhầy nhụi” kéo dài. Các dấu hiệu cụ thể như sau:
- Tạo bọt xà phòng kém, nhiều cặn bẩn.
- Cặn bẩn trên thiết bị dùng nước (vòi hoa sen, ấm đun).
- Thay đổi hương vị thực phẩm khiến thức ăn có vị đắng
- Gây khô da và tóc, gây cản trở quá trình giữ ẩm
- Giảm hiệu quả tạo bọt của xà phòng khiến quần áo không giặt sạch hoàn toàn.
Làm thế nào để biết nước có mềm hay không?
Nước mềm xuất hiện một cách tự nhiên ở nhiều khu vực bao gồm nước dùng để sinh hoạt, cách nhận biết như sau:
- Quần áo sạch hơn, không có vết khoáng.
- Tạo bọt tốt khi giặt quần áo, rửa chén,…
- Nước uống có vị natri nhẹ (khó nhận thấy).
- Áp lực nước tốt cho sức khỏe
Sự khác biệt giữa nước cứng và nước mềm
Nước cứng và nước mềm không thể phân biệt được bằng cảm giác hoặc nhìn bằng mắt. Chúng được phân biệt dựa trên hàm lượng khoáng chất. Những điểm khác biệt giữa nước cứng và nước mềm được liệt kê dưới đây:
Nước cứng | Nước mềm |
Giàu nồng độ khoáng chất | Chứa ít nguyên tố |
Không thể sử dụng cho mục đích làm sạch | Được sử dụng cho mục đích làm sạch |
Không tạo bọt với xà phòng, thay vào đó là tạo ra cặn bẩn | Tạo bọt khi xà phòng được hòa tan |
Không có mùi vị | Có vị mặn |
Chứa muối của Canxi và Magie | Chứa ion Natri |
Độ cứng chia thành 2 loại: Độ cứng vĩnh viễn và độ cứng tạm thời | Nước mềm được làm mềm hóa học và nước bề mặt là nước mềm |
Nước ngầm trong giếng sâu là ví dụ về nước cứng | Nước mưa là nước mềm |
Có thể uống | Không được khuyến cáo để uống |
Có thể gây tắc nghẽn ống và vòi nước | Không gây tắc nghẽn khi qua hệ thống nước |
Làm khô tóc và da | Làm mềm tóc và da |
Nước cứng có ảnh hưởng đến sức khỏe không?
Nước cứng thường không gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khi uống.
Tuy nhiên, nó có thể ảnh hưởng đến da và tóc. Sử dụng nước cứng thường xuyên có thể dẫn đến tình trạng khô da, ngứa da đầu và thay đổi độ pH của da. Điều này có thể làm suy yếu khả năng bảo vệ tự nhiên của da chống lại vi khuẩn và nhiễm trùng, đồng thời tăng nguy cơ phát triển các vấn đề da như mụn. Mặc dù không nguy hiểm, những tác động này có thể gây khó chịu và ảnh hưởng đến sức khỏe da lâu dài.
Công thức tính và cách đo độ cứng của nước
Công thức tính độ cứng của nước như sau:
Đơn vị: ppm (phần triệu) hoặc mg/L (miligam/lít)
Công thức: Độ cứng = (2,5 x [Ca²⁺]) + (4,1 x [Mg²⁺])
Trong đó: [Ca²⁺] = nồng độ Canxi (ppm hoặc mg/L) [Mg²⁺] = nồng độ Magie (ppm hoặc mg/L)
Có hai phương pháp chính để tính độ cứng của nước như sau:
Máy đo độ cứng của nước
Đây là một thiết bị điện tử giúp đo nhanh chóng và chính xác độ cứng của các loại nước. Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý đo độ dẫn điện hoặc quang học để xác định nồng độ ion canxi và magiê trong nước. Cách sử dụng đơn giản, chỉ cần nhúng đầu dò của máy vào mẫu nước và đọc kết quả trên màn hình hiển thị.
- Ưu điểm: Cho kết quả nhanh chóng và chính xác, dễ sử dụng và không yêu cầu nhiều kỹ năng đặc biệt.
- Nhược điểm: Cần bảo trì và hiệu chuẩn định kỳ.
Một số máy đo độ cứng của nước chất lượng nên tham khảo: Huatec HT-6510, Hanna HI96735, Hanna HI96736…
Bộ test độ cứng của dung dịch và nước
Bộ test độ cứng của nước thường bao gồm các dung dịch hóa học và que thử, là một phương pháp đơn giản và chi phí thấp để đo độ cứng nước. Nó hoạt động dựa trên phản ứng hóa học giữa các ion canxi, magie trong nước với các chất chỉ thị màu trong dung dịch hoặc que thử.
Cách sử dụng: Thêm một lượng dung dịch mẫu vào mẫu nước cần đo. Nếu mẫu nước thay đổi màu, so sánh màu sắc này với bảng màu để xác định độ cứng. Nhúng que thử vào mẫu nước và sau đó so sánh màu của que thử với bảng màu đi kèm để xác định độ cứng.
- Ưu điểm: Dễ sử dụng, chi phí thấp và dễ dàng mua được.
- Nhược điểm: Độ chính xác có thể không cao bằng các máy đo chuyên nghiệp.
Trên đây, Nuoccongnghiep.com đã chia sẻ thông tin về độ cứng của nước. Đây là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá chất lượng nước, ảnh hưởng trực tiếp đến sinh hoạt hàng ngày và các hoạt động công nghiệp. Việc hiểu rõ về độ cứng của nước sẽ giúp chúng ta sử dụng nguồn nước một cách hiệu quả và an toàn hơn.