Nước cứng là gì? So sánh nước cứng và nước mềm

Nước được phân thành hai loại tùy thuộc vào sự hiện diện của hàm lượng khoáng chất: Nước cứng và nước mềm.

Nước cứng chứa một lượng lớn khoáng chất ở dạng ion, đặc biệt là các kim loại canxi và magiê, có thể kết tủa và gây ra các vấn đề trong các mạch dẫn hoặc lưu trữ nước như đường ống. Nước cứng có thể được phân biệt với các loại nước khác bởi vị kim loại, khô và cảm giác khô mà nó để lại trên da. Nó là nguyên nhân gây ra các vòng cặn bã nhìn thấy trong bồn tắm, cũng như việc xà phòng không có khả năng tạo bọt.

Nước cứng chứa một lượng đáng kể các ion canxi, magie, sắt và mangan thường ở dạng bicacbonat, clorua và sunfat. Trong khi nước mềm có một lượng nhỏ các ion canxi và magiê nhưng lại chứa các ion natri với một lượng đáng kể.

Phân loại các loại nước cứng với nước mềm

Để phân loại nước là nước mềm hay nước cứng, nước cứng vĩnh cửu và nước cứng toàn phần, người ta đo lượng canxi cacbonat tính bằng miligam trên lít (mg/L), hay còn gọi là phần triệu (ppm). Các điểm dưới đây có thể được sử dụng để phân loại nước là mềm hay cứng, khi đã biết lượng (mg/L) CaCO 3 .

• 0 đến 60 mg/L = Nước mềm
• 60 đến 120 mg/L = Nước cứng tạm thời
• 120 đến 180 mg/L = Nước vĩnh cửu
• 180 mg/L trở lên = Nước cứng toàn phần

Nước cứng tạm thời

Một loại độ cứng của nước gây ra bởi sự hiện diện của các khoáng chất bicacbonat hòa tan (bao gồm các muối ion như magie bicacbonat và canxi bicacbonat) thường được gọi là độ cứng tạm thời của nước. Các khoáng chất này khi hòa tan trong nước được biết là phân ly thành cation canxi và magie (được biểu thị bằng ký hiệu Ca ²⁺ và Mg ²⁺ ), và các anion cacbonat và bicacbonat. Sự hiện diện của các cation trong kim loại là nguyên nhân gây ra độ cứng của mẫu nước.

Không giống như loại độ cứng được gọi là độ cứng vĩnh cửu, thường do các hợp chất sunfat và clorua gây ra, loại độ cứng “tạm thời” này của nước có thể giảm bằng cách đun sôi nước hoặc thêm vôi (còn được gọi là canxi hydroxit) thông qua quá trình làm mềm vôi. Việc đun sôi nước tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành cacbonat từ bicacbonat và kết tủa canxi cacbonat từ dung dịch của nó. Cuối cùng, khi nước cứng tạm thời được làm nguội sau khi đun sôi, thứ còn lại là nước mềm.

Nước cứng vĩnh cửu

Độ cứng vĩnh cửu của nước (thường là do hàm lượng khoáng chất trong nước) thường rất khó chiết xuất bằng cách đun sôi. Khi điều này xảy ra, nó thường được gây ra bởi sự hiện diện trong nước của một số loại muối như canxi clorua hoặc canxi sunfat và/hoặc magie clorua hoặc magie sulphate. 

Có thể lưu ý rằng đây là những muối không kết tủa khi nhiệt độ tăng (và không thể được chiết xuất bằng cách đun sôi nước). Sử dụng thiết bị làm mềm nước hoặc cột trao đổi ion là những cách tuyệt vời để chiết xuất các ion gây ra độ cứng vĩnh viễn cho nước và thu được sản phẩm là nước mềm.

Độ cứng vĩnh cửu của nước được quy cho các sunfat hoặc clorua của canxi và/hoặc magiê. Do đó, các yếu tố góp phần tạo nên độ cứng vĩnh cửu của nước có thể được hiểu với sự trợ giúp của phương trình sau:

Độ cứng vĩnh cửu của mẫu nước = độ cứng vĩnh cửu của thành phần canxi + độ cứng vĩnh cửu của thành phần magie.

So sánh nước cứng và nước mềm

Uống nước cứng và nước mềm

Độ cứng của nước không gây ra bất kỳ rủi ro sức khỏe nào và do đó, và không được quy định trên thế giới. Trên thực tế, canxi và magiê trong nước cứng có thể đảm bảo nhu cầu hàng ngày của một người đối với các khoáng chất này.

Năm 1971, Tiêu chuẩn quốc tế về nước uống của WHO tuyên bố rằng mức độ cứng tối đa trong nước uống là 500 mg/L canxi cacbonat (10 mEq/L).

Tuy nhiên, ấn bản đầu tiên của Hướng dẫn về chất lượng nước uống, xuất bản năm 1984, đã kết luận rằng không có bằng chứng chắc chắn nào cho thấy việc uống nước cứng gây ra bất kỳ tác động xấu nào đối với sức khỏe con người và không có khuyến nghị nào về việc hạn chế làm mềm nước đô thị hoặc bảo trì. mức canxi hoặc magiê còn lại tối thiểu đã được đưa ra.

Giá trị hướng dẫn là 500 mg/lít (dưới dạng canxi cacbonat) được thiết lập cho độ cứng, dựa trên các cân nhắc về mùi vị và việc sử dụng trong gia đình. Không có giá trị hướng dẫn về độ cứng dựa trên sức khỏe nào được đề xuất trong Hướng dẫn năm 1993, mặc dù độ cứng trên khoảng 200 mg/lít có thể gây ra sự lắng đọng cặn trong hệ thống phân phối theo thời gian.

Uống quá nhiều nước mềm cũng không phải là lựa chọn tốt nhất vì nước mềm cho thấy hàm lượng natri cao hơn. Hàm lượng natri cao có thể không tốt để uống và có thể có tác dụng phụ đối với những người theo chế độ ăn ít natri do huyết áp cao. Do đó, giải pháp là tìm sự cân bằng về hàm lượng khoáng chất.

Một số tác hại của nước cứng

Mặc dù nước cứng không có bất kỳ mối lo ngại nào về sức khỏe, nhưng nó có thể gây phiền toái vì nó cản trở hầu hết mọi công việc làm sạch, từ giặt giũ đến rửa bát đĩa và tắm.

1. Nước cứng làm cho quần áo thô ráp và trầy xước, làm giảm tuổi thọ của quần áo

2. Tóc trở nên xỉn màu

3. Nước cứng để lại cặn tích tụ trong đường ống

4. Nước cứng khó đun sôi.

Nước cứng khó đun sôi, và làm giảm hiệu quả của nồi hơi dần sau một thời gian.

Làm thế nào để kiểm tra độ cứng của nước?

Độ cứng của nước có thể dễ dàng kiểm tra bằng một bài kiểm tra đơn giản.

Lấy một chai rỗng và thêm nước mẫu. Hãy chắc chắn rằng một nửa chai vẫn còn trống. Bây giờ, thêm xà phòng lỏng nguyên chất (một vài giọt) vào chai đó và lắc, để xà phòng biến thành bong bóng. Càng ít bong bóng hình thành, nước của bạn càng cứng. Thử nghiệm này chỉ có thể dự đoán một cách tổng quát về độ cứng của nước. Vì vậy, để định lượng được mức độ cứng của nước thì cần phải có bộ test nước cứng.

Bộ kiểm tra nước cứng hoạt động giống như giấy pH. Nó được nhúng trong nước mẫu trong vài phút và sau đó màu của nó được khớp với danh sách màu tiêu chuẩn. Thử nghiệm này cung cấp cho bạn độ cứng của nước tính bằng Hạt trên gallon (GPG).

Các cách làm mềm nước cứng

Một quá trình trong đó canxi magie, và đôi khi, các ion sắt và mangan được loại bỏ khỏi nước được gọi là quá trình làm mềm nước cứng. Biến nước cứng thành nước mềm có thể đạt được bằng các quy trình sau.

1. Đun sôi nước cứng (một số muối kết tủa khi đun sôi)
2. Xử lý hóa chất (Thêm hóa chất để tạo kết tủa không tan, do đó làm giảm độ cứng của nước). Những hóa chất này bao gồm:
   1. amoniac
   2. hàn the
   3. Vôi sống
   4. Sô đa
3. Trao đổi ion (Một phương pháp công nghiệp sử dụng nhựa trao đổi ion ở dạng cột). Các loại nhựa bao gồm:
   1. aluminosilicat tự nhiên
   2. Zeolite, v.v.

Tài nguyên liên quan

• Sự khác biệt giữa dung môi protic và aprotic
• Quy tắc hoà tan: Bảng tính tan và quy luật hoà tan các nguyên tố

Nước cứng có hại cho bạn không?

Hàng triệu người phụ thuộc vào nước cứng có chứa hàm lượng khoáng chất hòa tan cao. Các khoáng chất hòa tan dường như có lợi cho những người tiêu thụ nước.

Làm mềm nước là gì ?

Làm mềm nước là quá trình loại bỏ các muối canxi và magiê hòa tan gây ra độ cứng trong nước. Nó được thực hiện bởi một loại nhựa trao đổi ion.

Làm thế nào bạn có thể ngăn chặn vết nước cứng?

Lau bát đĩa và đồ dùng bằng vải mềm sau khi rửa bằng nước cứng. Điều này sẽ loại bỏ nước trên bề mặt và ngăn chặn sự lắng đọng khoáng chất.

Nước mềm và nước cứng: Nước nào tốt hơn để uống?

Cả nước mềm và nước cứng đều tốt để uống. Tuy nhiên, tìm kiếm sự cân bằng của hàm lượng khoáng chất sẽ phù hợp hơn.

Nhược điểm của nước mềm là gì ?

Uống liên tục nước mềm làm tăng nồng độ natri của một người, điều này có thể dẫn đến nhiều vấn đề về sức khỏe bao gồm cả huyết áp cao.

Sự khác biệt giữa nước mềm và nước cất là gì ?

Nước cất đã loại bỏ tất cả các khoáng chất và tạp chất. Trong khi nước mềm chỉ loại bỏ các ion canxi và magiê.

Sự khác biệt giữa nước mềm và nước khử ion là gì ?

Nước khử ion không có bất kỳ giá trị dinh dưỡng nào trong khi nước mềm có chứa một số khoáng chất.

Nguồn: https://byjus.com/chemistry/hard-water-and-soft-water/