Trong cuộc sống hàng ngày, nước cứng có thể gây ra nhiều phiền toái đối với sinh hoạt cũng như các hoạt động sản xuất công nghiệp. Vậy nước cứng là gì? Và làm thế nào để khắc phục tình trạng nước cứng tạm thời một cách hiệu quả, nhanh chóng? Cùng Vệ Sinh Công Nghiệp tìm hiểu ngay nhé!
Nước cứng là gì?
Nước cứng là loại nước có hàm lượng khoáng chất, chủ yếu là các cation canxi (Ca²⁺) và magie (Mg²⁺) với nồng độ vượt quá mức 300 mg/l.
Độ cứng của nước có thể được đánh giá dựa trên tổng nồng độ ion canxi và magie (Mg²⁺) như sau:
- Nước mềm dưới 60 mg/l
- Nước cứng vừa phải từ 60-120 mg/l
- Nước cứng từ 120-180 mg/l
- Nước rất cứng trên 180 mg/l
Nguyên nhân hình thành nước cứng
Nước cứng là một hiện tượng phổ biến mà chúng ta thường gặp trong đời sống hằng ngày. Dưới đây là một số lý do chính hình thành nước cứng:
- Nước ngầm đi qua các lớp đá vôi, đất đá, thạch cao và đá phấn, khiến các ion như Mg²⁺ và Ca²⁺ hòa tan vào nước.
- Các ion kim loại khác như nhôm, kẽm, bari, mangan, stronti… cũng có thể tạo nên nước cứng.
- Trong quá trình xử lý nguồn nước ngầm để phục vụ sinh hoạt, nhiều trạm cung cấp nước chưa áp dụng các biện pháp triệt để để loại bỏ độ cứng. Từ đó, nhiều khu vực gặp phải tình trạng nước cứng.
Nước cứng có mấy loại?
Nước cứng hiện nay được phân thành ba loại chính: nước cứng toàn phần, nước cứng vĩnh cửu, và nước cứng tạm thời.
Nước cứng tạm thời
Là loại nước cứng được tạo thành bởi các muối CaCO₃ và Mg(HCO₃)₂. Loại nước này mất đi tính cứng khi đun sôi do các muối hiđrocacbonat bị nhiệt phân hủy thành muối không tan.
Nước cứng vĩnh cửu
Nước cứng vĩnh cửu là loại nước cứng có chứa các muối: như MgCl₂, CaCl₂, MgSO₄ và CaSO₄. Cách làm mềm loại nước này là dùng baking soda (Na₂CO₃), xút (NaOH), hydroxit bari (Ba(OH)₂) và photphat natri (Na₃PO₄) để kết tủa các hợp chất có trong nước.
Nước cứng thành phần
Nước cứng thành phần là sự kết hợp cả hai loại tính cứng trên, bao gồm các muối Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂ và MgCl₂, CaCl₂, MgSO₄, CaSO₄. Để làm mềm nước loại này, bạn chỉ cần sử dụng các phương pháp tương tự như cho nước cứng vĩnh cửu và nước cứng tạm thời.
Dấu hiệu nhận biết nước cứng
Hàm lượng khoáng chất cao có trong nước cứng có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe và các thiết bị trong gia đình. Do đó, việc nhận biết và xử lý nước cứng đúng cách là điều cần thiết. Dưới đây là những dấu hiệu phổ biến và đơn giản giúp bạn nhận biết nước cứng:
- Vòi nước, vòi sen và các đường ống trong nhà có dấu hiệu bị rỉ sét.
- Khi giặt đồ, các chất tẩy rửa và xà phòng khó hòa tan và tạo bọt hơn bình thường. Quần áo sau khi giặt xong có hiện tượng bay màu, xuất hiện các mảng trắng do xà phòng bám lại.
- Các dụng cụ nấu ăn như ấm đun nước, nồi và chảo xuất hiện lớp cặn màu trắng dưới đáy.
- Gương và kính trong nhà tắm xuất hiện các vệt trắng đục dù đã vệ sinh và lau chùi thường xuyên.
Tác hại của nước cứng
Sau khi biết được nước cứng là gì, bạn cần biết các tác hại của nó đối với sức khoẻ, thiết bị trong nhà cũng như trong sản xuất công nghiệp để có những phương pháp xử lý kịp thời.
Ảnh hưởng đến sức khỏe
Nước cứng là nguyên nhân làm xà phòng không thể hòa tan và tạo bọt, khiến cặn bám trên da. Từ đó, bạn dễ bị khô tóc, khô da, mẩn ngứa và dị ứng, thậm chí nặng nhất là viêm da.
Ngoài ra, nước cứng cũng làm muối cacbonat kết tủa thành thành Ca(HCO₃)₂ trong cơ thể. Đây là nguyên nhân gây nên bệnh sỏi thận và tắc nghẽn động mạch hoặc tĩnh mạch, đe dọa sức khỏe nghiêm trọng.
Ảnh hưởng đến đồ dùng trong gia đình
Sử dụng nước cứng sinh hoạt hằng ngày sẽ làm các vật dụng như đồ bếp dễ bị bám cặn và hỏng hóc nhanh. Nước cứng cũng làm giảm khả năng tạo bọt của chất tẩy rửa, khiến muối canxi không tan. Kết quả là quần áo trở nên khô ráp và dễ sờn rách.
Nước cứng còn làm tăng áp suất và nguy cơ cháy nổ do nó ăn mòn tháp giải nhiệt, từ đó tạo cặn trong nồi hơi và đường ống. Hơn nữa, lớp canxi cacbonat (CaCO₃) tạo thành cách nhiệt dưới đáy nồi hơi, giảm khả năng dẫn truyền nhiệt. Điều này khiến các thiết bị tiêu thụ nhiều điện năng hơn trong quá trình hoạt động.
Ảnh hưởng đến sản xuất công nghiệp
Dệt may và đồ uống là những ngành chịu ảnh hưởng nặng nề nhất khi sử dụng nước cứng.
- Ảnh hưởng đến sản phẩm: Nước là thành phần quan trọng trong khâu sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Việc sử dụng nước cứng có hàm lượng cao gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm. Ví dụ trong ngành dệt may, nước cứng khiến vải cứng, trầy xước và giảm chất lượng. Đặc biệt là khi nước có chứa sắt, vải có thể bị bám các vết màu vàng đỏ.
- Ảnh hưởng đến thiết bị, máy móc: hàm lượng khoáng chất cao có trong nước cứng gây nguy hiểm và ảnh hưởng đến chất lượng, hiệu suất của các thiết bị công nghiệp. Do đó, nước cứng sử dụng trong công nghiệp phải đảm bảo hàm khoáng chất không vượt quá ngưỡng cho phép.
5 Cách làm mềm nước cứng tạm thời
Với những tác hại như trên, nước cứng gây ảnh hưởng lớn đến cuộc sống hàng ngày. Vì vậy, biết cách làm mềm nó tạm thời là rất quan trọng.
Đun sôi nước cứng
Đây là phương pháp nhiệt phổ biến để làm mềm nước cứng nhờ vào khả năng phân hủy các khoáng chất như canxi. Nếu nguồn nước của bạn chứa nhiều canxi và magie, trước khi sử dụng chỉ cần đun sôi trong vài phút là được.
Dùng máy lọc nước cứng
Máy lọc nước hiện đại thường tích hợp công nghệ thẩm thấu ngược RO, tạo áp lực cao để đẩy nước chảy qua màng bán thấm. Điều này giúp loại bỏ hiệu quả magie, canxi và các tạp chất khác. Từ đó, sản phẩm thu được là nước cất cùng các chất rắn hòa tan sạch, an toàn cho sức khỏe và có thể uống trực tiếp.
Làm mềm nước cứng bằng đá vôi
Phương pháp này sử dụng canxi hidroxit để tăng độ pH của nước, giúp các khoáng chất như Ca²⁺ và Mg²⁺ kết tủa thành Ca(OH)₂ và Mg(OH)₂. Sau đó, bạn chỉ cần thêm axit vào để điều chỉnh độ pH về mức bình thường.
Bằng phương pháp trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion sử dụng hạt nhựa trao đổi ion để thay thế các ion magie và canxi trong nước bằng các ion kali hoặc natri. Đây là cách làm mềm nước cứng phổ biến do chi phí thấp nhưng chủ yếu hiệu quả với nước cứng tạm thời.
Tuy nhiên, một hạn chế của phương pháp này là làm tăng hàm lượng natri trong nước. Điều này có thể không an toàn cho những người cần hạn chế natri trong chế độ dinh dưỡng.
Làm mềm nước cứng bằng hóa chất
Cách này sử dụng các hóa chất công nghiệp như Na₂CO₃ (soda) và NaOH (xút) thêm vào nước để chuyển đổi magie và canxi thành các hợp chất tan được. Bạn cũng có thể dùng axit citric để tạo hiệu ứng chelate, giúp làm mềm nước và cải thiện khả năng tạo bọt của chất tẩy rửa.
Tuy nhiên, phương pháp này thường chỉ được dùng trong các ngành công nghiệp có sử dụng nhiệt và hơi nước thường xuyên.
Có thể thấy nước cứng là loại nước có chứa hàm lượng khoáng chất cao không tốt cho sức khỏe, vật dụng và các thiết bị sử dụng trong gia đình. Hiểu rõ về tác hại và dấu hiệu nhận biết nước cứng là gì sẽ giúp bạn kịp thời đưa ra các xử lý hiệu quả. Hy vọng với 5 cách làm mềm nước cứng trên từ Vệ Sinh Công Nghiệp có thể giúp ích được cho bạn.
