Ngày nay, tình trạng nước cứng ngày càng phổ biến, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, gây hư hại cho thiết bị và làm hỏng quần áo. Vậy nước cứng là gì? Cách làm mềm nước cứng như thế nào? 

Hãy cùng Máy lọc nước GWS Pentair khám phá thêm về vấn đề này và các phương pháp xử lý nước để cải thiện chất lượng cuộc sống của bạn nhé!

1. Nước cứng là gì?

Nước cứng là nước tự nhiên có chứa nhiều hàm lượng các khoáng chất hòa tan dưới dạng các ion, chủ yếu là cation của kim loại Canxi (Ca2+) và Magie (Mg2+) hơn bình thường (trên 30mg/lít).

Việc xác định độ cứng của nước có thể thực hiện theo phương pháp chuẩn độ. Đó chính là việc xác định độ cứng của nước bằng Edta, dùng dung dịch Edta tiêu chuẩn để chuẩn độ trực tiếp xuống nước cứng.

Nồng độ các khoáng chất hòa tan sẽ xác định độ cứng của nước. Tùy vào từng khu vực khác nhau sẽ có độ cứng khác nhau.

1.1. Phân loại nước cứng

Phân loại nước cứng

Nước cứng được chia làm 3 loại:

• Tạm thời: Do các muối CaCO3 và Mg(HCO3)2 có chứa các Ca2+, Mg2+, HCO3- gây ra. Loại nước này sẽ không còn tính cứng khi đun sôi, do muối hiđrocacbonat bị nhiệt phân thành muối không tan.
• Vĩnh cửu: bao gồm hàm lượng lớn anion như anion sunfat, đây là dạng nước dù có đun sôi cũng không thể khiến nước mất đi tính cứng do các loại muối MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4 gây ra.
• Thành phần: bao gồm cả 2 đặc tính của nước cứng vĩnh cửu và nước cứng tạm thời (bao gồm cả muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 và muối MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4.)

Dựa theo phân loại này, chúng ta có thể tính độ cứng của nước bằng công thức. Công thức tính độ cứng của nước với mỗi phân loại như sau:

• Độ ᴄứng tạm thời: Tổng hàm lượng ion Ca2+ ᴠà Mg2+ trong ᴄáᴄ muối ᴄaᴄbonat ᴠà hуdroᴄaᴄbonat ᴄanхi, magie hуdroᴄaᴄbonat.
• Độ ᴄứng ᴠĩnh ᴄửu: Tổng hàm lượng ion Ca2+ ᴠà Mg2+ trong ᴄáᴄ muối aхit mạnh ᴄủa ᴄanхi ᴠà magie.

1.2. Nguyên nhân hình thành nước cứng

Nguyên nhân hình thành nước cứng

Quá trình nước cứng được tạo ra khi nước ngầm đi qua các lớp đất, đá vôi, thạch cao, hoặc đá phấn. Những loại đá này thường chứa nhiều ion canxi và magiê ở dạng các hợp chất như cacbonat, hydrocarbonat, và sulfat. Trong quá trình này, một lượng nhỏ khoáng chất được hòa tan và giữ lại, làm cho nước trở nên cứng.

Các nguồn nước ngầm thường có độ cứng cao do quá trình hòa tan các ion Mg2+ và Ca2+ có trong thành phần của các lớp trầm tích đá vôi khi chúng đi qua các lớp đất đá, từ đó làm tăng độ cứng của nước. Đồng thời, nước tại các ao hồ, sông và suối cũng có thể trở nên cứng hơn do nguyên nhân này.

Nhiều trạm xử lý nước khi xử lý nước ngầm chưa có biện pháp xử lý triệt để, do đó tình trạng nước cứng vẫn còn thấy ở nhiều vùng.

2. Nhận biết nước cứng

Nhận biết nước cứng

2.1. Trong hoạt động sống hàng ngày

Trên thực tế, có rất nhiều cách để nhận biết nước cứng, cụ thể bạn có thể quan sát và kiểm tra một số dấu hiệu dưới đây:

• Sau một thời gian sử dụng, cặn, mảng trắng bám vào thành xoong, đáy ấm khi đun nước.
• Vòi nước, vòi hoa sen, đường ống và vòi dẫn nước bị rỉ sét, tích tụ vảy ố sau một thời gian sử dụng và có thể bị tắc liên tục.
• Quan sát thấy gương trong nhà tắm bị mờ, xuất hiện các vệt trắng dù thường xuyên lau rửa.
• Bột giặt hay các chất tẩy rửa khác khó hòa tan trong nước, ít ra bọt, dẫn đến quần áo và các đồ dùng bằng vải sau khi giặt vẫn còn dính cặn bột giặt, thậm chí có cảm giác thô ráp và xỉn màu.
• Da và tóc sẽ khô hơn khi dùng nước cứng một thời gian.
• Dùng nước cứng để làm đá, sẽ thấy đá có màu đục và nhanh tan.
• Nếu pha chè hoặc cà phê sẽ luôn thấy lớp váng mỏng xuất hiện.

2.2. Trong công nghiệp

Việc sử dụng liên tục nước cứng có thể gây tình trạng bám cặn trên bề mặt các thiết bị công nghiệp như thiết bị lạnh, nồi hơi, và các thiết bị đun nấu khác. Điều này dẫn đến việc giảm hệ số lưu thông và lưu lượng trên đường ống, tăng áp lực và có thể gây nổ nồi hơi.

3. Vì sao cần chuyển nước cứng thành nước mềm?

Tác hại của nước cứng

3.1. Tác hại đối với sức khỏe con người

• Nước cứng khiến xà phòng không thể hoà tan và tạo bọt một cách hiệu quả, dẫn đến việc những cặn bã bám trên da. Điều này có thể gây tình trạng khô da, khô tóc, kích ứng, và thậm chí có thể gây viêm da nếu không duy trì vệ sinh đúng cách.
• Nước cứng đi vào cơ thể là làm muối Cacbonat kết tủa thành Ca(HCO3)2 sẽ không thấm qua thành ruột và mao mạch. Đây cũng chính là một trong các nguyên nhân gây ra bệnh sỏi thận, tắc động mạch hoặc tĩnh mạch gây nguy hiểm đến sức khỏe.

3.2. Tác hại đối với cuộc sống hàng ngày

• Đối với đồ dùng trong nhà: nồi hoặc xoong, các đồ vật trong bếp dễ bị bám cặn, nhanh hỏng. Vòi nước, bồn tắm, ống nước bị ố vàng, xỉn màu, tắc nghẽn.
• Nước cứng cũng làm giảm khả năng tạo bọt và khả năng tẩy rửa do tạo muối canxi không tan,  từ đó quần áo bị khô ráp và nhanh sờn, rách.
• Khả năng dẫn và truyền nhiệt bị giảm do CaCO3 hình thành trong nước cứng tạo thành lớp cách nhiệt dưới đáy nồi, và còn khiến tiêu hao nhiều điện năng, gây lãng phí điện.

3.3. Tác hại đối với quá trình sản xuất công nghiệp

Ngành dệt may và công nghiệp đồ uống chịu ảnh hưởng nhiều nhất nếu sử dụng nguồn nước cứng để sản xuất. 

• Ngành dệt may: Vải bị cứng, trầy xước, chất lượng giảm sút, thậm chí bám các vết màu vàng đỏ nếu nước chứa sắt.
• Ngành đồ uống: Làm thay đổi mùi vị của đồ uống, ảnh hưởng đến mức độ an toàn do chứa các vi sinh vật hoặc chất gây ô nhiễm.

4. Cách làm mềm nước cứng hiệu quả

Dưới đây là những cách xử lý nước cứng thành nước mềm hiệu quả:

Cách xử lý nước cứng

4.1. Cách làm mềm nước cứng bằng phương pháp nhiệt

Sử dụng phương pháp nhiệt để xử lý nước là một phương pháp phổ biến được nhiều gia đình áp dụng. Điều này bao gồm việc đun sôi hoặc chưng cất nước, làm cho muối hidrocacbonat nhiệt phân thành muối không tan. Mặc dù đây là phương pháp thực hiện dễ dàng, nhưng chỉ có hiệu quả đối với tình trạng nước cứng tạm thời.

4.2. Cách làm mềm nước cứng bằng phương pháp điện giải trao đổi ion

Đây là một trong những phương pháp xử lý phổ biến mà nhiều doanh nghiệp đã áp dụng. Qua quá trình trao đổi ion, các ion không mong muốn sẽ được thay thế để thay thế cho các ion có trong nước cứng. Ví dụ, ion Ca2+ và Mg2+ có thể được thay thế bằng ion Na+.

Để thực hiện quá trình trao đổi như vậy, nước cần được dẫn qua một cột chứa zeolite. Trong quá trình này, các ion nước cứng sẽ trở thành các ion cố định khi chúng được liên kết với vật liệu nhựa. Những ion cố định này sau đó sẽ thay thế các ion mong muốn thông qua các phản ứng, tạo nên quá trình trao đổi ion trong nước.

4.3. Cách làm mềm nước cứng bằng công nghệ RO và Nano

Các thiết bị làm mềm nước sử dụng công nghệ RO hoặc Nano, với áp lực cao, buộc nước phải trải qua màng bán thấm. Chức năng của màng này là loại bỏ đến 99,99% vi khuẩn, vi sinh vật, tạp chất hữu cơ và kim loại nặng có trong nước, chỉ cho phép phân tử nước đi qua.

Hơn nữa, màng này cũng có khả năng lọc các ion phân tử gây ra độ cứng cho nước, giúp nước trở nên mềm hơn. Đây là quá trình mà nước bị ép từ vùng có nồng độ cao sang vùng có nồng độ thấp, đưa nước từ trạng thái nước cứng sang trạng thái nước mềm.

4.4. Cách làm mềm nước cứng bằng đá vôi

Phương pháp này sẽ đưa hợp chất Canxi Hidroxit vào nước giúp tăng độ pH trong nước. Lúc này, các khoáng chất Ca2+ và Mg2+ sẽ kết tủa thành Ca(OH)2 và Mg(OH)2. Sau đó, axit được thêm vào để điều chỉnh độ pH về mức bình thường.

4.5. Cách làm mềm nước cứng bằng hóa chất

Thông thường, người ta dùng các hóa chất làm mềm nước như: baking soda (Na2CO3), xút NaOH, hydroxit bari Ba(OH)2, photphat natri Na3PO4. Trong đó, hai chất làm mềm phổ biến nhất là Na2CO3 và Na3PO4.

Bài viết trên cung cấp thông tin chi tiết về nước cứng mà Máy lọc nước GWS Pentair đã chia sẻ cho bạn, giúp bạn hiểu rõ hơn về vấn đề này. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã có cái nhìn đầy đủ về nước cứng, từ các tác hại của nó đến các phương pháp xử lý để biến nước cứng thành nước mềm một cách hiệu quả nhất.

Nếu muốn tham khảo và tìm hiểu thêm về các loại máy lọc nước chất lượng, đem lại nguồn nước sạch cho gia đình thì bạn có thể liên  hotline 1800 9459 để được tư vấn và hỗ trợ một cách nhanh nhất!