Nước cứng là gì? Cách làm mềm nước cứng tạm thời và vĩnh cửu

25/10/2019

Chia sẻ bài viết:

Nước là một thành phần thiết yếu của cuộc sống. Chúng ta cần nước để sử dụng trong hầu hết mọi hoạt động của cuộc sống hàng ngày. Độ tinh khiết và an toàn của nước uống là rất quan trọng để duy trì sức khỏe tốt. Trên thế giới, khoảng 1 trong 8 người không được sử dụng nước uống an toàn. Nhiều người trong số đó sử dụng nước được coi là nước cứng, là nguyên nhân góp phần tăng tỷ lệ mắc các vấn đề về tim mạch, tiểu đường, suy sinh sản, v.v. Cùng Karofi tìm hiểu ngay qua bài viết dưới đây để biết nước cứng là gì và cách làm mềm nươc cứng tạm thời và vĩnh cửu hiệu quả nhất.

nước cứng là nước có chứa nhiều ion

1. Nước cứng là gì?

Mặc dù nước thường trong vắt, nhưng nước chứa khoáng chất và cả hóa chất. Nồng độ của một số khoáng chất nhất định là yếu tố tạo nên độ cứng của nước. Nước cứng là nước có chứa nhiều ion một lượng lớn khoáng chất dưới dạng các ion. Các ion phổ biến nhất được tìm thấy trong nước cứng là các cation kim loại canxi (Ca2 +) và magiê (Mg2 +), mặc dù sắt, nhôm và mangan cũng có thể được tìm thấy trong nguồn nước ở một số khu vực nhất định. Những kim loại này có thể hòa tan trong nước, có nghĩa là chúng sẽ hòa tan trong nước.

2. Nước cứng được hình thành thế nào

Nước là một dung môi rất tốt, đó là lý do tại sao nó hút và hòa tan các tạp chất rất dễ dàng. Sau khi chảy từ nguồn của nó, nước di chuyển qua đá và đất. Trong cuộc hành trình của mình, nước hòa tan một lượng nhỏ khoáng chất và giữ lại chúng. Khi nước di chuyển qua các tảng đá, nó tiếp tục tích lũy các khoáng chất này và cuối cùng, nồng độ của các khoáng chất này trở nên đủ để truyền một độ cứng vào nước.

3. Thành phần của nước cứng là gì?

  • Canxi
  • Magiê
  • Các khoáng chất khác

Đó là kết quả tự nhiên của các khoáng chất như canxi và magiê tích lũy trong chu trình nước, và nó có thể xảy ra với nước giếng và thậm chí là nước thành phố. Càng nhiều canxi và magiê hòa tan trong nước, nước càng trở nên khó khăn. Đây là lý do tại sao một số thành phố và quận trong cùng một có thể có độ cứng của nước khác nhau.

nước cứng là nước chứa nhiều các ion

4. Các mức độ của nước cứng là gì?

Theo USGS (Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ), độ cứng của nước được xác định dựa trên nồng độ của các cation kim loại canxi (Ca2 +) và magiê (Mg2 +):

  • 0 đến 60 mg/L (miligam mỗi lít): nước mềm
  • 61 đến 120 mg/L: nước cứng vừa phải
  • 121 đến 180 mg/L: nước cứng
  • Hơn 180 mg/L: nước rất cứng

5. Những dấu hiệu của nước cứng là gì?

  • Cặn phấn trắng hoặc đốm trên bát đĩa kim loại.
  • Quần áo và khăn trải sau khi giặt có cảm giác thô ráp và trông xỉn màu.
  • Vảy ố tích tụ trên vòi
  • Da và tóc khô do sử dụng nước bị nhiễm đá vôi
  • Đường ống và vòi dẫn nước nhanh bị tắc
nước cứng là nước chứa nhiều ion

6. Các loại nước cứng

6.1. Nước cứng tạm thời

Nước cứng tạm thời là nước cứng bao gồm chủ yếu là các ion canxi (Ca2 +) và bicarbonate (HCO3-). Sự nóng lên làm cho ion bicarbonate trong nước cứng tạm thời bị phân hủy thành ion carbonate (CO32-), carbon dioxide (CO2) và nước (H2O). Sau đó, ion cacbonat (CO32-) có thể phản ứng với các ion khác trong dung dịch để tạo thành các hợp chất không hòa tan, như CaCO3 và MgCO3. Sự tương tác của ion carbonate trong dung dịch cũng gây ra sự tích tụ khoáng chất nổi tiếng được nhìn thấy ở các mặt của nồi dùng để đun sôi nước. Đây là nước cứng tạm thời vì khi đun sôi có thể loại bỏ độ cứng bằng cách thay thế các ion khỏi dung dịch.

Các bicacbonat của canxi và magiê có thể được loại bỏ bằng cách đun sôi nước. Khi nước được đun sôi, các bicacbonat của canxi và magiê bị phân hủy để tạo thành cacbonat. Chúng không hòa tan và được thu thập ở hai bên của tàu dưới dạng lông hoặc cân. Khi bicacbonat canxi và magiê được loại bỏ khỏi nước, nước cứng tạm trở nên mềm hơn.

6.2. Nước cứng vĩnh cửu

Nước cứng vĩnh cửu bao gồm nồng độ cao của các anion, như anion sunfat (SO42-). Loại nước cứng này được gọi là "vĩnh viễn" bởi vì, không giống như nước cứng tạm thời, độ cứng có thể được loại bỏ chỉ bằng cách đun sôi nước và từ đó kết tủa các ion khoáng.

Độ cứng gây ra bởi sunfat và clorua của canxi và magiê được gọi là nước cứng vĩnh cửu, bởi vì nó không thể được loại bỏ bằng cách đun sôi. Để loại bỏ nước cứng vĩnh cửu, chúng ta phải sử dụng các phương pháp khác như xử lý nước bằng natri cacbonat hoặc bằng cách cho nước cứng qua các bộ trao đổi ion. Chưng cất nước loại bỏ cả hai loại độ cứng. Nước cất là dạng nước tinh khiết nhất và đắt nhất!

nước cứng chứa nhiều ion nào

7. Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu

7.1. Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu, nước cứng tạm thời bằng trao đổi ion

Một cách để làm mềm nước là thông qua một quá trình gọi là trao đổi ion. Trong quá trình trao đổi ion, các ion không mong muốn được "trao đổi" để có các ion mong muốn. Trong nhiều trường hợp, mong muốn thay thế các ion nước cứng, chẳng hạn như Ca2 + và Mg2 +, bằng các ion như ion Na +. Để làm điều này, nước cứng được dẫn qua cột chứa zeolite, liên kết các ion không mong muốn trên bề mặt và giải phóng các ion mong muốn. Trong quá trình này, các ion nước cứng trở thành các ion "cố định" vì chúng gắn với vật liệu nhựa. Các ion cố định này thay thế các ion mong muốn (Na +), hiện được gọi là các phản ứng, do đó trao đổi các ion trong nước.

Thật không may, quá trình này có nhược điểm là làm tăng hàm lượng natri trong nước uống, có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe của những người có chế độ ăn hạn chế natri.

7.2. Làm mềm nước đá vôi

Một quá trình khác được gọi là làm mềm nước đá vôi. Trong quá trình này, hợp chất canxi hydroxit, Ca (OH) 2, được thêm vào nước cứng. Canxi hydroxit hay còn gọi là "vôi tôi" làm tăng độ pH của nước và làm cho canxi và magiê kết tủa thành CaCO3 và Mg (OH) 2. Các chất kết tủa này sau đó có thể dễ dàng được lọc ra do tính không hòa tan trong nước, được thể hiện dưới đây bởi hằng số hòa tan nhỏ của magiê hydroxit (hằng số sản phẩm hòa tan cho canxi cacbonat được trình bày ở trên). Sau khi kết tủa và loại bỏ các ion vi phạm, axit được thêm vào để đưa độ pH của nước trở lại bình thường.

làm mềm nước cứng vĩnh cửu

7.3. Cách làm mềm nước cứng vĩnh cửu, nước cứng tạm thời bằng công nghệ RO

Công nghệ màng lọc RO - thẩm thấu ngược trong các sản phẩm máy lọc nước uống, cây lọc nước tích hợp RO sử dụng áp lực cao để buộc nước qua màng bán thấm. Màng này chỉ cho các phân tử nước đi qua. Màng phục vụ lọc các ion và phân tử lớn hơn gây ra độ cứng của nước, dẫn đến nước được làm mềm. Trong quá trình này, nước bị ép từ nơi có nồng độ chất tan cao dưới dạng các ion kim loại hòa tan và các hợp chất tương tự, đến một khu vực có nồng độ rất thấp của các chất này. Nói cách khác, nước chuyển từ trạng thái cứng sang trạng thái mềm hơn vì các ion gây ra độ cứng của nước bị ngăn cản đi qua màng.

 

Nguồn: https://karofi.com

Đã có 0 sản phẩm được chọn
Tối đa 3 sản phẩm được so sánh