Tác hại của nước cứng hay nước chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+

Nước cứng là gì?

Nước cứng là nước mà có chứa nhiều cation Ca2+ và Mg2+. Thông thường thì trong nước luôn chứa đựng những khoáng chất cần thiết cho cơ thể như canxi, magie, photpho, sắt… Trong đó canxi có một vai trò quan trọng trong việc hình thành, phát triển cũng như củng cố hệ thống xương, khớp trong cơ thể. Nước đạt tiêu chuẩn thì nồng độ của những nguyên tố vi lượng này nằm ở một mức độ cho phép. Nhưng nếu hàm lượng của Canxi hay Magie vượt qua một mức độ tiêu chuẩn thì nước trở thành nước cứng. Theo tiêu chuẩn nước sạch của bộ y tế thì hàm lượng nước cứng không được phép vượt quá 300mg/l.

Đơn vị độ cứng của nước

Độ cứng của nước được xác định là tổng hàm lượng cation Canxi và Magie có trong nước. Hiện nay vẫn chưa có sự thống nhất về đơn vị đo độ cứng trên toàn cầu. Mà mỗi nước lại có những đơn vị đo riêng phụ thuộc vào mức độ cứng của từng nơi. Hiện có những đơn vị đo độ cứng của nước như:

• mmol / L: Millimole trên lít
• ppm:  part per million- một phần triệu
• mg / L: miligam trên lít
• dGH,dH: Degrees of general hardness
• Gpg; Grain per gallon: defined as 1 grain (64.8 milligrams) of calcium carbonate dissolved in 1 US gallon of water (3.785412 L). It translates into 1 part in about 58,000 parts of water or 17.1 parts per million (ppm)
• Clark: A Clark degree (°Clark) is defined as one grain (64.8 mg) of CaCO3 per Imperial gallon (4.55 litres) of water, equivalent to 14.254 ppm.
• F: Độ cứng đo theo thang độ của France

Việt Nam dùng đơn vị đo độ cứng là mili đương lượng trong 1 lít ( mđlg/l)

Bảng chuyển đổi đo độ cứng mmol / L; ppm, mg / L; dGH, °dH; gpg; điện tử, Clark;°F

Phân loại nước cứng mà mức độ cứng

Nước cứng được chia là làm hai loại: đó là nước cứng tạm thời và nước cứng vĩnh cửu

• Nước cứng tạm thời là nước cứng mà có thể làm mềm bằng cách đun nóng. Bởi nước cứng tạm thời chứa những muối bicacbonat canxi và magie. Những muối này dưới tác dụng của nhiệt độ thì tạo thành muối cacbonat kết tủa , CO2 và H20. Chính điều này làm giảm độ cứng của nước:Phương trình làm mềm nước cứng tạm thời bằng cách đun sôi:

  Ca(HCO3)2 => CaCO3 + H2O + CO2

  Mg(HCO3)2 => MgCO3 + H2O + CO2

• Nước cứng vĩnh cửu: Nước cứng vĩnh viễn được cấu tạo từ muối của ion Magie, canxi với các gốc anion của axit mạnh như (Cl)-, (SO4)2-. Các muối này không tạo ra những kết tủa khi ở nhiệt độ cao, do đó khi bị đun sôi nước cứng vĩnh viễn không giảm được độ cứng của mình.
• Nước cứng toàn phần: Thông thường trong nước sẽ đồng thời tồn tại cả thành phần nước cứng tạm thời và nước cũng vĩnh cửu. Gộp chung lại gọi là nước cứng toàn phần.

Mức độ của nước cứng

Căn cứ vào độ cứng trong nước để xác định loại nước cứng. Dưới đây là bảng phân loại độ cứng của nước:

Nguyên nhân tạo thành nước cứng.

Trong hành trình từ đầu nguồn đến nơi sử dụng nước hòa tan những nguyên tố vi lượng trong đó bao gồm Canxi và magie. Đặc biệt khi nước đi qua những khu vực có mỏ đá vôi hay khoáng sản thì một lượng lớn magiê và canxi được hòa tan trong nước làm cho nước trở thành nước cứng. Thông thường thì nước trên bề mặt có độ cứng hơn so với nước ngầm vì nước nước ngầm phải chảy qua nhiều lớp trầm tích khác nhau do đó lượng ion hòa tan vào nước cũng nhiều hơn.

Tác hại của nước cứng

Nước cứng gây bám cặn, nhanh làm hỏng sản phẩm

Nước cứng vĩnh viễn không ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe con người. Ngoại trừ trường hợp nồng độ của nó quá cao. Nhưng ngược lại nước cứng tạm thời lại gây ra nhiều vấn đề đối với sinh hoạt, sức khỏe của con người cũng như thiết bị vật dụng trong công nghiệp và đời sống hàng ngày. Dưới đây liệt kê một số tác hại của nước cứng:

• Đối với sức khỏe con người: Khi nước cứng tạm thời xâm nhập vào cơ thể qua đường ăn, uống thì những muối bicarbonat bị phân hủy tạo thành muối cacbonat kết tủa. Những kết tủa này không thấm qua được thành ruột, động mạch và tích tụ trong những bộ phận của con người, lâu ngày sẽ tạo thành sỏi hoặc làm tắc những đường động mạch, tĩnh mạch gây nguy hiểm đến sức khỏe
• Đối với sinh hoạt hàng ngày: Nước cứng gây ra rất nhiều bất tiện. Nước cứng làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng , làm cho trà, cafe cũng như thức ăn bị mất vị, tạo những lớp mạng bám chắc trên bát, đũa và dụng cụ sinh hoạt….
• Trong sản xuất công nghiệp: Những thiết bị nồi hơi, đường ống nếu sử dụng nước cứng sẽ tạo thành những lớp muối cacbonat trên bề mặt của thiết bị làm giảm khả năng dẫn, truyền nhiệt. Thậm chí nguy hiểm hơn khi những lơp cacbonat này lấp kín những van an toàn dễ gây đến việc hệ thống quá tải và bị nổ

Do vậy việc xử lý nước cứng trước khi đưa vào sử dụng là một điều hết sức cần thiết đối với từng hộ gia đình cũng như nhà máy xí nghiệp để đảm bảo sức khỏe cũng như sự an toàn khi sử dụng. Ở bài viết sau chúng ta sẽ đề cập đến những phương pháp làm mềm nước cứng.