Nước cứng gây ra không ít hậu quả, ảnh hưởng đến đời sống và sức khoẻ của con người. Vậy những ảnh hưởng đó là gì? Có cách nào giúp làm mềm nước hay không? DICTECH sẽ cùng bạn tìm hiểu qua phần nội dung bài đọc dưới đây. 

Nước cứng là gì? 

Nước cứng là loại nước có chứa các loại khoáng chất hoà tan dưới dạng ion, chủ yếu là Ca2+ và Mg2+ với hàm lượng vượt quá mức cho phép (cụ thể trên 300 mg/lít). Tổng hàm lượng của hai loại ion này sẽ biểu thị cho tính chất cứng của nước. Nếu hàm lượng Mg2+ trong nước cao thì nước sẽ có vị đắng.

Nước cứng hình thành khi mạch nước ngầm chảy qua lớp đá vôi, thạch cao hay đá phấn. Các lớp này có chứa hàm lượng lớn ion canxi và magie ở dạng hợp chất sulfat, hydrocacbonat và cacbonat. Khi nước đi qua lớp đã sẽ có một lượng nhỏ khoáng chất được nước hoà tan và giữ lại, truyền độ cứng vào nước.

Bên cạnh đó, nguyên nhân tăng độ cứng của nước cũng có thể do nguồn nước bắt nguồn từ ao hồ, sông suối…

Để nhận biết nước cứng, bạn có thể tham khảo một số đặc điểm dưới đây:

• Vòi nước, vòi hoa sen bị gỉ sét
• Đường ống, vòi dẫn nước lâu ngày bị tắc
• Các vật dùng dùng để đun nước lâu ngày như ấm, nồi, chảo… xuất hiện các lớp cặn hay mảng trắng đọng lại dưới đáy
• Bột giặt, chất tẩy rửa…khó hoà tan trong nước, ít tạo bọt. Quần áo, đồ dùng bằng vải sau khi giặt vẫn còn dính cặn bột giặt hoặc có hiện tượng khô ráp, xỉn màu
• Da và tóc bị khô
• Dùng nước cứng để pha trà, cà phê có nổi váng mỏng trên bề mặt
• Đá lạnh làm từ nước cứng có màu đục và nhanh tan hơn

Phân loại nước cứng 

Dựa theo nồng độ ion trong nước, người ta sẽ phân chia nước cứng thành 2 loại khác nhau, bao gồm có:

Nước cứng tạm thời

Nước cứng tham thời chứa nhiều ion canxi và gốc bicarbonate ở dạng phân huỷ gồm CO32-, CO2 và nước. Nước có chứa chất rắn không tan như CaCO3 và MgCO3. Đây chính là kết quả phản ứng ion kim loại với CO32-.

Nước cứng tạm thời khi bị tác động bởi nhiệt độ sẽ gây tích tụ khoáng chất bám ở đáy của thiết bị đun nấu. Đây được gọi là cặn nồi hơi. Để xử lý nước cứng tạm thời, bạn có thể đun sôi nước để loại bỏ ion ra khỏi nước.

Nước cứng vĩnh cửu

Nước cứng vĩnh cử là nước có chứa các muối MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4. Nguyên nhân gọi loại nước này là “vĩnh viễn” vì chúng không thể loại bỏ độ cứng chỉ bằng cách thức đun sôi nước thông thường vì không thể xảy ra hiện tượng kết tủa khi tiếp xúc nhiệt.

Cặn từ nước có thể gây ra nhiều tác động xấu đến cuộc sống thường ngày như: Gây kết tủa cặn trong đường dẫn nước, vòi hoa sen…

Tác hại của nước cứng 

Trong nước cứng có chứa hai thành phần khoáng chất cần thiết với cơ thể là canxi và magie. Tuy nhiên, nếu hàm lượng khoáng chất có trong nước vượt quá mức cho phép, có thể gây ra những tác hại như:

Tác hại đến sức khoẻ con người 

• Gây viêm da, khô tóc…khi sử dụng lâu dài do nước không thể làm sạch xà phòng, sữa tắm hoàn toàn. Dẫn đến việc cơ thể không được vệ sinh sạch sẽ, tăng nguy cơ mắc bệnh
• Làm tăng nguy cơ mắc bệnh sỏi thận, tắc mật…khi sử dụng nước trong thời gian dài

Tác hại đến vật dụng trong gia đình 

• Giảm tính truyền nhiệt của các đồ vật như nồi, chảo. Đồ dùng dễ bị bám cặn và mau hỏng hơn
• Quần áp nhanh phai màu, sờn rách do nước cứng không thể rửa trôi hết chất tẩy rửa

Tác hại đến quá trình sản xuất công nghiệp 

• Chất lượng thành phẩm đồ uống, may mặc do dùng nước cứng không đạt yêu cầu, thậm chí có thể gây nguy hiểm đến sức khoẻ của người dùng
• Độ cứng của nước vượt quá mức cho phép dẫn đến việc không thể dùng và phải làm mềm hoá nước, gây tốn kém chi phí, thời gian, công sức
• Sử dụng nước cứng liên tục với các thiết bị sẽ gây hiện tượng bám cặn, dần dần tạo áp lực lớn, làm nổ nồi hơi

Cách làm mềm nước cứng

Nước cứng hoàn toàn có thể xử lý làm mềm để hạn chế những tác động của nước đến sức khoẻ, đời sống và quá trình sản xuất. Dưới đây là các phương pháp phổ biến được áp dụng, bạn có thể tham khảo thêm:

Trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion giảm độ cứng của nước được sử dụng chủ yếu trong nguồn nước phục vụ sinh hoat. Người ra sẽ loại bỏ ion canxi và magie ra khỏi nước sau đó thay thế bằng các ion như natri, kali…được bao phủ bởi các hạt nhựa.

Quá trình thực hiện: Nước cứng sẽ được dẫn qua cột chứa zeolit hoặc nhựa có liên kết với các ion cần được loại bỏ với bề mặt và giải phóng ion dễ chịu hơn.

Ion nước cứng trở thành ion cố định nhờ được gắn vào vật liệu nhựa và được thay thế cho các ion mong muốn.

Ưu điểm của phương pháp này là khá phổ biến, chi phí đầu tư đến vận hành khá rẻ. Tuy nhiên, hàm lượng natri trong nước có thể tăng cao, không tốt cho người cần hạn chế natri trong chế độ ăn uống.

Thải sắt

Các chất có cấu tạo phức tạp có thể được dùng để làm mềm nước. Các phối tử như EDTA phối tử hexadentate phổ biến sẽ liên kết với các ion cần được loại bỏ trong nước.

Phối tử có vai trò quan trọng trong việc liên kết với cation magie, canxi. Từ đó sẽ tạo thành 1 phức hợp vòng ổn định với các cation kim loại, ngăn cản tương tác với xà phòng. Nhờ đó, chất thải sắt sẽ hạn chế được các tác động tiêu cực có liên quan đến nước.

Thẩm thấu ngược

Thẩm thấu ngược là quá trình đưa nước đi qua các quả lọc dưới áp lực lớn để loại bỏ các tạp chất đi ra khỏi nước. Nước thu được gần như là nước cất,  các hoá chất, chất rắn hoà tan, ion canxi, magie…đều được loại bỏ.

Phương pháp này thường được áp dụng theo hệ thống xử lý nước phục vụ trong gia đình. Quá trình xử lý nước vẫn có thể gây hư hại đường ống dẫn nước và khá làm lãng phí nước so với các phương pháp khác.

Làm mềm vôi

Vôi là một chất rắn có công dụng giảm độ cứng của nước được xử dụng khá phổ biến. Vôi tôi sẽ làm tăng nồng độ pH của nước, dẫn đến hiện tượng kết tủa canxi và magie thành CaCO3 và Mg(OH)2.

Chất kết tủa dễ dàng được lọc sạch do không có khả năng tan trong nước và axit được thêm vào để điều chỉnh nồng độ pH của nước trở lại bình thường.

Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có thể áp dụng để xử lý nước cứng tạm thời. Đối với nước cứng vĩnh cửu sẽ không mang đến hiệu quả.

Polyphosphate

Để giảm độ cứng của nước trong hệ thống dân dụng, người ta có thể dùng polyphosphat để đảm bảo hiệu quả. Phương pháp này sẽ ức chế sự ăn mòn của đường ống nước, cô lập các cặn kim loại gây hại trong nước.

Nguồn nước chưa được xử lý sẽ đi qua bộ lọc khử cặn, một lượng nhỏ poly phosphate được hoà tan với tốc độ chậm trong dòng nước và xảy ra hiện tượng phản ứng với canxi, magie và sắt có trong nước.

Các tinh thể polyphosphate được đặt trước trong 1 lớp lọc. Khi nước đi qua, tinh thể được hoà tan, phủ sắt, canxi, magie và duy trì khả năng hoà tan của kim loại.

Ưu điểm của phương pháp này là có thể loại bỏ việc sử dụng chất làm mềm nước trao đổi ion trong nhiều trường hợp hơn. Ngoài ra, sử dụng pholyphosphate tiết kiệm hơn, thân thiện với môi trường, không cần tái tạo và không gây tình trạng lãng phí nước.

Trên đây là toàn bộ các thông tin về nước cứng mà DICTECH đã chia sẻ để bạn tham khảo. Hy vọng, bài viết đã cung cấp thêm các thông tin hữu ích để bạn hiểu rõ hơn về loại nước này cũng như cách xử lý phù hợp, mang đến hiệu quả tốt.