Nước cứng là loại nước có chứa các hàm lượng khoáng chất hòa tan trong nước. Vậy nước cứng là gì và tác hại của nó ra sao? Bài viết này Hưng thịnh sẽ làm rõ khái niệm nước cứng, nguyên nhân hình thành và những hệ lụy mà nó mang lại cho sinh hoạt và sản xuất.
Nước cứng là gì?
Nước cứng là loại nước có chứa hàm lượng chất khoáng cao chủ yếu là cation của kim loại Canxi (Ca2+) và magie (Mg2+) trong 300mg/lít nước vượt quá mức cho phép.
Nguyên nhân hình thành nước cứng
Nước cứng được hình thành khi nước ngầm thấm qua các lớp đá vôi, đá phấn hoặc thạch cao. Đây là những loại đá vốn chứa lượng lớn ion calci và magie ở dạng hợp chất cacbonat, hydro cacbonat, sulfat. Khi quá trình đó diễn ra, một lượng nhỏ các khoáng chất được nước hòa tan và đọng lại rồi truyền độ cứng vào nước.
Các nguồn nước ngầm thường có độ cứng cao do quá trình nước thẩm thấu qua các tầng đất đá và hòa tan các ion canxi (Ca²⁺) và magiê (Mg²⁺) có trong lớp trầm tích, đặc biệt là đá vôi. Chính sự tiếp xúc lâu dài này khiến hàm lượng khoáng chất trong nước tăng lên đáng kể, dẫn đến hiện tượng nước cứng. Ngoài ra, nước tại các ao hồ, sông suối cũng có thể bị ảnh hưởng tương tự nếu chảy qua khu vực có địa chất giàu khoáng làm tăng độ cứng trong nguồn nước bề mặt.
Tiêu chuẩn độ dốc thoát nước lý tưởng là bao nhiêu? Bạn đã biết cách tính độ dốc thoát nước chưa? Cùng tham khảo trong bài viết cua HT nha
Các mức độ của nước cứng
Nước cứng được phân loại dựa trên hàm lượng ion canxi (Ca²⁺) và magiê (Mg²⁺) hòa tan trong nước, thường được đo bằng đơn vị mg/L (hoặc ppm) tính theo CaCO₃ (canxi cacbonat). Dưới đây là 4 cấp độ khác nhau.
- Từ 0 đến 60 mg/L là nước mềm.
- Từ 60 – 120 mg/L là nước cứng vừa phải.
- Từ 120 – 180 mg/L là nước cứng.
- Trên 180 mg/L là nước rất cứng.
Phân loại nước cứng
Ngoài dựa vào mức độ của nước cứng, chúng ta có thể dựa vào đặc điểm thành phần các muối trong nước để chia nước cứng thành 3 loại như sau:
- Nước cứng tạm thời: Là loại nước có chứa nhiều các thành phần Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. Để làm mềm thì sử dụng phương pháp đun sôi hay chưng cất nhiệt thì cacbonat sẽ kết tủa lại.
- Nước cứng vĩnh cửu: Là loại nước có chứa các thành phần của MgSO4, MgCl2, CaCl2, CaSO4. Phương pháp làm mềm nước cứng vĩnh cửu là sử dụng hóa chất như baking soda (Na2CO3), xút NaOH, Ba(OH)2, Na3PO4 để tạo thành kết tủa.
- Nước cứng toàn phần: Là loại nước bao gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh viễn, có chứa các thành phần các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4.
Dấu hiệu nhận biết nước cứng
Dưới đây là các dấu hiệu phổ biến giúp bạn nhận biết nước cứng trong sinh hoạt hằng ngày:
- Nước có vị hơi đắng hoặc chát khi uống.
- Xà phòng khó hòa tan và tạo rất ít bọt khi sử dụng.
- Khi đun sôi, nước xuất hiện lớp váng hoặc để lại cặn trắng dưới đáy ấm.
- Trà và cà phê sau khi pha có lớp màng mỏng nổi trên bề mặt.
- Các thiết bị như vòi nước, ấm đun, chậu rửa dễ xuất hiện các vết ố vàng, gỉ sét.
- Quần áo sau khi giặt thường bị khô cứng, nhanh bạc màu và dễ hư hỏng hơn bình thường.
- Dùng nước cứng làm đá sẽ thấy đá có màu đục và nhanh tan hơn.
Bạn đã biết cách thông ống thoát nước tại nhà chưa? Có bao nhiêu cách thực hiện? Bạn tham khảo các cách trong bài viết tại HT nha
Tác hại của nước cứng đối với đời sống
Sử dụng nước cứng lâu dài gây ảnh hưởng nhiều đến đời sống sinh hoạt và ăn uống tại nhiều gia đình tại các vùng núi đá vôi như sau:
Ảnh hưởng đến sức khỏe
Tác hại của nước cứng đến sức khỏe được biểu hiện rõ rệt như sau:
- Tóc: Tóc dễ bị rụng, phai màu, khô xơ, mất đi độ đàn hồi mềm mại.
- Da: Làm khô da, da dễ nổi mụn đặc biệt làm khó rửa trôi bọt sữa rửa mặt gây mẩn ngứa và kích ứng làm mất đi vẻ đẹp.
- Trực tiếp đến sức khỏe: Sử dụng nước cứng lâu ngày có thể gây ra các bệnh như sỏi thận, sỏi tiết niệu, làm tắc tĩnh mạch – động mạch do cặn vôi tích tụ.
Ảnh hưởng đến sinh hoạt
Trong quá trình chế biến và ăn uống, nước cứng khiến món ăn mất đi vị ngọt tự nhiên, thực phẩm lâu chín và rau củ có thể bị biến đổi màu sắc. Không chỉ vậy, các khoáng chất trong nước cứng còn làm giảm giá trị dinh dưỡng vốn có của thực phẩm. Khi uống, nước có vị hơi tanh, màu sắc kém trong, và khi pha trà hoặc cà phê thường xuất hiện lớp váng mỏng trên bề mặt, làm giảm hương vị và cảm quan của đồ uống.
Cập nhật bảng giá nước sinh hoạt hôm nay, bảng giá chi tiết nhất năm 20025. Cùng tham khảo trong bài viết này nha
Ảnh hưởng đến vật dụng trọng nhà
Không chỉ ảnh hưởng đến thực phẩm, nước cứng còn gây hư hại cho nhiều dụng cụ sinh hoạt trong gia đình.
- Ấm đun nước thường xuất hiện lớp cặn vôi dày dưới đáy, các bình chứa hay dụng cụ đựng nước để lâu có cặn bẩn bám vào thành.
- Chén, ly dễ bị bám mảng trắng loang lổ, còn hệ thống ống dẫn nước dễ bị tắc nghẽn do cặn tích tụ lâu ngày.
- Gương, cửa kính hay bề mặt kim loại có thể ngả vàng, mất thẩm mỹ. Đặc biệt, quần áo sau khi giặt bằng nước cứng thường bị sờn vải, thô ráp và nhanh hỏng.
Những ảnh hưởng này không chỉ làm giảm tuổi thọ thiết bị và vật dụng mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cuộc sống và sức khỏe của bạn cùng gia đình.
Cách khắc phục hậu quả của nước cứng
Nước cứng gây thiệt hại kinh tế, thời gian và cả sắc đẹp của chúng ta, bạn cần có cách khắc phục để không gặp phải các tác hại mà nó gây ra. Chính vì vậy, dưới đây là các cách khắc phục hậu quả nước cứng mà bạn có thể tham khảo:
- Xử lý nước cứng bằng hạt nhựa trao đổi ion
- Xử lý nước cứng bằng hóa chất
- Xử lý nước cứng bằng phương pháp nhiệt
- Xử lý nước cứng bằng phương pháp tổng hợp
Những phương pháp xử lý nước cứng trên chỉ mang tính chất tạm thời hoặc là khá tốn kém thời gian cũng như công sức. Do vậy, để xử lý được nước cứng một cách hiệu quả nhất thì bạn có thể tham khảo sử dụng thiết bị làm mềm nước.
Cách làm mềm nước cứng hiệu quả
Để làm mềm nước cứng hiệu quả, bạn có thể áp dụng một số phương pháp sau:
Phương pháp nhiệt (đun sôi)
Đây là cách đơn giản nhất, không tốn kém chi phí ban đầu và thường được áp dụng cho nước cứng tạm thời (chứa Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2).
Khi đun sôi, các muối bicarbonate sẽ bị phân hủy tạo thành kết tủa, làm giảm độ cứng của nước.
Phương trình phản ứng:
Ca(HCO3)2 → CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)2 → MgCO3+CO2↑+H2O
Ở nhiệt độ cao hơn, MgCO3 có thể bị thủy phân tiếp:
MgCO3+H2O → Mg(OH)2↓+CO2↑
Sử dụng hóa chất
- Vôi (Ca(OH)2): Thường dùng để xử lý nước cứng tạm thời với hàm lượng Magie cao. Vôi sẽ chuyển các muối bicarbonate thành kết tủa carbonate và hydroxide.
Ca(OH)2+Ca(HCO3)2→2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓+2H2O
- Soda (Na2CO3): Có thể làm mềm cả nước cứng tạm thời và vĩnh cửu (chứa muối sulfate, chloride của Canxi và Magie). Soda sẽ kết tủa các ion Canxi và Magie thành carbonate.
Ca2+ + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2Na+
Mg2+ + Na2CO3→ MgCO3↓ + 2Na+
- Phosphate (Na3PO4): Tương tự soda, phosphate cũng có thể làm mềm nước cứng vĩnh cửu bằng cách tạo kết tủa phosphate.
3Ca2+ + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 6Na+
Phương pháp này hiệu quả với cả nước cứng tạm thời và vĩnh cửu, có thể xử lý lượng nước lớn.
Phương pháp trao đổi ion:
Đây là phương pháp phổ biến và hiệu quả để làm mềm nước cứng vĩnh cửu.
Nước cứng được cho chảy qua một cột chứa các hạt nhựa trao đổi ion. Các ion canxi và magiê trong nước sẽ được giữ lại trên bề mặt hạt nhựa và thay thế bằng các ion natri (Na+) hoặc kali (K+) không gây ra tính cứng.
Sử dụng máy lọc nước:
Màng lọc RO có kích thước lỗ lọc rất nhỏ, chỉ cho phép các phân tử nước đi qua và giữ lại hầu hết các khoáng chất hòa tan bao gồm cả các ion gây ra nước cứng.
Một số loại máy lọc nước ion kiềm sử dụng màng lọc RO thẩm thấu ngược có khả năng loại bỏ một phần các ion canxi và magiê trong quá trình điện phân.
Hi vọng qua bài viết này, các bạn đã hiểu rõ hơn về nước cứng là gì cũng như nắm được những tác hại và cách xử lý tình trạng nước cứng. Nếu có bất cứ thắc mắc nào khác, hãy comment vào bài viết này để được chúng tôi tư vấn miễn phí.
Tôi là Hưng Thịnh từng tốt nghiệp đại Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội. Có 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực vệ sinh môi trường. Tôi là chuyên gia trong lĩnh vực xử lý chất thải, Hút bể phốt, Thông tắc cống, Nuôi cấy và vận chuyển bùn vi sinh trên toàn quốc. Nếu cần hỗ trợ có thể liên hệ đến chúng tôi bạn sẽ được các chuyên gia đầu nghành tư vấn giải pháp xử lý triệt để.
