Nước cứng là gì – Biện pháp làm mềm nước cứng

Nước cứng là gì?

Nước có chứa nhiều ion kim loại Ca2+, Mg2+ được gọi là nước cứng. Dựa trên nồng độ các ion kim loại này mà có thể đánh giá nước mềm hay cứng và có cần thiết áp dụng các thiết bị làm mềm nước hay không.

Trong đời sống hàng ngày, uống nước cứng cảm thấy vị khó chịu, ngang ngang. Lượng can xi quá nhiều trong nước, làm cho quá trình tiêu hóa bị kém đi, gây cảm giác đầy bụng. Cơ thể sẽ đào thải lượng can xi này vào nước tiểu.

Nhiều người cho rằng lượng can xi nhiều trong nước có thể gây nên sỏi thận, thực tế không hẳn như vậy. Không phải ai cũng bị sỏi thận. Cùng trong một gia đình có 1 người bị sỏi thận, nhưng nhiều người khác không bị, mặc dù cùng một chế độ ăn và uống như người nhau. Nước cứng làm cho xà phòng ít tạo bọt hơn khi giặt quần áo. Đun nước cứng sẽ bị cặn nhiều hơn. Để xử lý các vấn đề này, người ta thường sử dụng các thiết bị để làm mềm nước.

Tuy nhiên, nếu trong nước không chứa canxi thì nước đó lại hoàn toàn không tốt cho cơ thể.  Canxi là chất khoáng thiết yếu cho hoạt động bình thường của rất nhiều quá trình nội và ngoại bào khác nhau bao gồm co cơ, dẫn truyền thần kinh, phóng thích hormone và đông máu. Thiếu can xi trong máu, cơ thể sẽ tự điều tiết lấy canxi trong xương để quá trình tuần hoàn bình thường. Có thể lâu ngày dẫn đến loãng xương.

Nước ăn uống tốt nhất là phải chứa một lượng khoáng chất canxi cần thiết cho cơ thể và không vượt quá quy chuẩn nêu trên.  Khi đun nước có chứa canxi, sẽ xẩy ra hiện tượng mất canxi do tương tác với khí CO2 tạo nên cặn trong các ấm nước. Ngay cả khi lượng canxi nằm trong mức cho phép.

Tại sao phải làm mềm nước cứng

Trong nước luôn chứa đựng những thành phần ion cần thiết cho cơ thể, trong đó có ion canxi và magie. Tuy nhiên nếu hàm lượng canxi và magie quá nhiều, vượt quá quy định cho phép thì nước trở thành nước cứng. Theo tiêu chuẩn của bộ Y tế, nước cứng có hàm lượng CaCO3 vượt quá 300 mg/l.

Nước cứng gây ra rất nhiều ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của con người. Sau đây là một số tác hại của nước cứng:

 1. TRONG SINH HOẠT

– Làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng cũng như giảm tác dụng tẩy rửa do tạo muối canxi không tan, nhanh làm mục vải, hại quần áo, gây khô da, khô tóc. Các thiết bị đun nấu, bình nóng lạnh, nồi hơi dễ bị bám cặn, nhanh làm hỏng sản phẩm.

– Lớp CaCO3 hình thành do nước cứng có thể tạo thành 1 lớp cách nhiệt dưới đáy nồi, làm giảm khả năng dân nhiệt và truyền nhiệt, làm tiêu tốn điện năng và gia tăng chi phí. Khi dùng nước cứng nấu làm rau, thịt khó chín; làm mất vị của nước chè.

– Nước cứng cũng không dùng để pha chế thuốc vì có thể gây kết tủa làm thay đổi thành phần của thuốc.

2. TRONG CÔNG NGHIỆP

– Dệt may công nghiệp: Nước cứng gây lãng phí xà phòng bởi nó ngăn chặn khả năng tạo bọt của xà phòng. Hơn nữa, canxi và magie thường bám chặt vào vải khiến cho vải không còn được đúng màu sau khi nhuộm.

– Ngành mía đường: Nước có chứa các ion sunfat, nitrat, kiềm có ga,… nếu được sử dụng trong tinh chế đường sẽ gây khó khăn trong quá trình kết tinh đường. Hơn nữa, đường được sản xuất như vậy rất dễ chảy.

– Công nghiệp nhuộm: Canxi và magie hòa tan trong nước khó có khả năng phản ứng với thuốc nhuộm tốn kém, tạo thành kết tủa không mong muốn và tạo các vết đốm trên vải. Công nghiệp giấy: Muối canxi và magie có xu hướng phản ứng với hóa chất và các nguyên liệu được sử dụng để làm cho giấy nhẵn và bóng hơn.

– Làm bê tông: Nước chứa clorua và sunfat nếu được sử dụng để làm bê tông sẽ ảnh hướng đến quá trình hydrat hóa xi măng và làm giảm độ cứng của bê tông.

3. ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI

– Khi nước cứng tạm thời xâm nhập vào cơ thể qua đường ăn, uống thì những muối bicarbonat bị phân hủy tạo thành muối cacbonat kết tủa. Những kết tủa này không thấm qua được thành ruột, động mạch và tích tụ trong những bộ phận của con người, lâu ngày sẽ tạo thành sỏi hoặc làm tắc những đường động mạch, tĩnh mạch gây nguy hiểm đến sức khỏe.

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là

Nguyên tắc làm mềm nước cứng là giảm nồng độ các cation $C{a}^{2+};M{g}^{2+}$ trong nước cứng. Thực hiện nguyên tắc này, người ta dùng phương pháp chuyển những cation tự do này thành hợp chất không tan (phương pháp kết tủa) hoặc thay thế những cation này bằng những cation khác (phương pháp trao đổi ion)

Các loại nước cứng và cách làm mềm

1. Nước cứng tạm thời

Nước cứng tạm thời do các muối Ca(CO₃₎₂ và Mg(HCO₃₎₂ có chứa các Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃– gây ra. Thông thường, trong sinh hoạt hàng ngày, nước cứng tạm thời sôi sẽ không còn tính cứng do muối hidrocacbonat bị nhiệt phân thành muối không tan. Cách làm mềm nước cứng tạm thời thì mọi người có thể dùng NaOH, Ca(OH)_{2 ,} Na₂CO₃, Na₃ PO₄ đưa vào nước và làm kết tủa các hợp chất có trong nước.

2. Nước cứng thành phần

Nước cứng thành phần: Đây là nước cứng có cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu, có nghĩa là có chứa cả muối Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂ và muối MgCl₂, CaCl₂, MgSO₄, CaSO₄.

3. Nước cứng vĩnh cửu

Nước cứng vĩnh cửu thường không thể khắc phục bằng cách đun sôi, tính cứng của nước là do các loại muối MgSO₄, MgCl2, CaCl₂, CaSO₄ gây ra. Loại nước này không đóng cặn kết tủa khi đun sôi nên cần phải có các phương pháp hóa học để xử lý.

Chất có khả năng làm mềm nước cứng

• Dung dịch na2co3 làm mềm tất cả các loại nước cứng

Na₂CO₃ làm mềm được tất cả các nước cứng

Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca²⁺ và Mg²⁺ => Na₂CO₃ làm mềm được nước cứng do:

Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃ ↓

Mg²⁺ + CO₃^2- → MgCO₃↓

• K2co3 có làm mềm nước cứng

Cho dư dung dịch K₂CO₃ vào nước cứng tạm thời trong công nghiệp rất hiệu quả

• Ca(oh)2 làm mềm nước cứng  tạm thời
• Na3po4 làm mềm nước cứng tạm thời
• Naoh làm mềm nước cứng tạm thời

Vậy cách khắc phục hậu quả của nước cứng như thế nào hiệu quả?

– Xử lý nước cứng bằng hóa chất: Phương pháp này sẽ pha các hóa chất khác nhau vào nước để kết hợp với các ion có thể dễ dàng trao đổi với các ion Ca²⁺ và các Mg²⁺ tạo thành hợp chất không tan trong nước.

– Xử lý nước cứng bằng các hạt nhựa trao đổi: Các hạt nhựa trao đổi ion là các hạt không tan và có chứa ion giúp trao đổi Ca²⁺ và Mg²⁺ trong dung dịch phản ứng với nó, từ đó làm mềm nước.

– Phương pháp nhiệt để xử lý nước cứng: Thực hiện bằng cách đun nóng hoặc chưng cất nước cứng để muối hidrocacbonnat bị nhiệt phân thành muối không tan. Phương pháp này thường chỉ hiệu quả đối với các loại nước cứng tạm thời.

– Nước cứng được xử lý bằng phương pháp tổng hợp: Phương pháp này phối hợp 2 hoặc 3 phương pháp hạt nhựa, phương pháp hóa chất, phương pháp nhiệt.

– Hoặc xử lý nước cứng bằng cách lọc qua màng bán thấm, thẩm thấu ngược RO và công nghệ lọc Nano.

Các cách làm mềm nước cứng hiệu quả khác

Có rất nhiều cách để làm mềm nước cứng hiệu quả và bạn có thể tham khảo một số cách sau:

– Làm mềm nước cứng bằng cách lưu động liên tục hoặc bơm tuần hoàn liên tục. Tuy rằng cách này khá chậm và trong nhiều trường hợp, sự phân hủy bicarbanat lâu hơn sự hòa tan từ các nguồn khác vào nước.

– Mềm nước nhờ đun sôi: Đun nóng sẽ làm giảm đáng kể độ cứng của nước.

– Chưng cất để làm mềm nước cứng: Nước cất có thể coi là H₂O tinh khiết hoàn toàn.

– Làm mềm nước bằng cách lọc RO thẩm thấu ngược: Công nghệ lọc RO cho phép loại bỏ gần như hết các chất hòa tan và không thể tan trong khỏi nước.

– Trao đổi ion: Đây là phương pháp làm mềm nước cứng phổ biến nhất vì có giá rẻ kể cả chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành.

– Ngoài ra có thể sử dụng hạt nhựa làm mềm nước cứng.

Thiết bị làm mềm nước cứng

Cấu tạo thiết bị làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion

Thiết bị làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion thường có cấu tạo đơn giản, gồm:

1. Cột lọc Composite: được thiết kế với kích thước phù hợp với nhu cầu và công suất hoạt động, được chế tạo bằng sợi thủy tinh tổng hợp compsite có độ bền cao, chịu được sự ăn mòn
2. Bộ phận điều khiển: cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, hoạt động tự động
3. Vật liệu lọc
4. Bình chứa muối tái sinh: được chế tạo từ vật liệu nhựa cao cấp, chịu được sự ăn mòn của muối mặn
5. Hệ thống van từ đóng mở nguồn nước.

Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý vô cùng đơn giản. Các cation kim loại mạnh cation Ca2+, Mg2+ có trong nước đi qua cột lọc sẽ được các vật liệu lọc hấp thu và nhả ra các cation có khả năng tạo các hợp chất cacbonat tan, nhờ đó giúp loại bỏ canxi và Magie ra khỏi nước.

Sử dụng lõi lọc Nano và R.O (thẩm thấu ngược)

Khi cho nước chảy qua các màng lọc đặc biệt (Nano hoặc R.O) có thể loại bỏ được muối Canxi và Magie có trong nước. Màng R.O. cho phép lọc hoàn toàn muốn Canxi và Magie, tuy nhiên nước sau lọc sẽ là nước mất khoáng không tốt cho sức khỏe nếu sử dụng trong thời gian dài. Màng Nano có thể xử lý được một phần Canxi và Magie, tuy nhiên xử lý không triệt để.

 

 

 

 

 

 

Tag: biện dd máy bài tập ca oh caoh2 bày mẫu anion gì pp pt nhận về thí nghiệm hcl cặp viễn mưa hay tiếng anh báo bột bát edta in english finish đình giặt mua somat chungho quen hàn quốc review dưỡng trắng senka ráy tai nhỏ tay resin shiseido loài thân sạch môi khoai tây soda toán tía tô tử cung video content youtube xả biển xanh xịt nail hoa hồng cọ vẽ trôi ngon bể cá cle de peau gân loa hồ keo thoại lò mắm ở đâu vai trò ví dụ que thử cốc a mol trắc giảng sgk violet câu giải giáo án giới thiệu x j khái niệm khử kiểm tra thuyết 0 phát biểu sai nói phèn chua nhân kính tròng rùa ngọt mai vảy hao tổn giả sơ đồ duy soạn ngộ độc hỏi ổ western wiki nhà vôi yêu ông ô nhiễm 200ml gấu 30 năm hồi đo hanna hi96735 xác complexon nhiêu bút mấy ngâm đá vùng sơn móng ống suốt nha khoa tcvn xét biết cl- hco3- thuộc cl− hco3−ca2+ hco3− cái lụa ca2 + mg2 hà tphcm việt nam ph ppt xảy nâng chia