Nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh cửu là gì?

Nước cứng tạm thời và nước cứng vĩnh cửu chứa nhiều thành phần ion quá mức, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng. Vì vậy, làm mềm nước cứng tạm thời và vĩnh cửu vẫn luôn được nhiều người tìm kiếm. Cùng sieusach.info đi tìm lời giải đáp trong bài viết dưới đây để biết cách làm mềm nước cứng tạm thời và vĩnh cửu hiệu quả nhé!

Nước cứng là gì?

Nước cứng là nước có chứa nhiều các ion khoáng chất Ca²⁺ và Mg²⁺ và các hóa chất khác. Nồng độ của khoáng chất trong nước cứng sẽ biểu thị tính chất cứng của nước, tạo độ cứng của nước.

Nước cứng là nước có chứa nhiều ion, khoáng chất, hóa chất

Các ion phổ được tìm thấy trong nước cứng đó là các cation kim loại canxi (Ca²⁺) và magiê (Mg²⁺. Ngoài ra còn có sắt, nhôm và mangan cũng được tìm thấy trong nguồn nước nhưng chỉ ở một số khu vực nhất định. Những kim loại này có thể hòa tan trong nước và điều đó có nghĩa là chúng có thể làm tăng độ cứng của nước.

Các loại nước cứng thường gặp

Để phân loại nước cứng thì có thể căn cứ vào hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước. Theo đó, nước cứng được chia làm 3 loại, đó là:

• Nước cứng tạm thời: Là loại nước chứa muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂, với các ion Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^–. Loại nước này dễ làm mềm khi bị tác động bởi nhiệt độ, khi nước đun sôi thì muối  hidrocacbonat bị nhiệt phân kết tủa thành muối không tan.
• Nước cứng vĩnh cửu: Có chứa muối: MgSO₄, MgCl₂, CaCl₂, CaSO₄. Đối với nước cứng vĩnh cửu có thể làm mềm bằng cách dùng các hóa chất khác để làm kết tủa các hợp trong trong nước.
• Nước cứng thành phần: Bao gồm cả 2 tính cứng trên, nghĩa là nước cứng có chứa cả muối Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂ và muối CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, CaSO₄. Để làm mềm nước cứng thành phần bạn có thể sử dụng các phương pháp tương tự như đối với nước cứng vĩnh cửu và tạm thời.

Xem thêm:

• Liên kết cộng hóa trị là gì? So sánh liên kết cộng hóa trị & liên kết ion
• Ăn mòn là gì? So sánh sự ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học
• Thạch nhũ là gì? Thành phần, sự hình thành thạch nhũ thế nào?
• Thuỷ tinh hữu cơ Plexiglas là gì? Có gì khác so với thuỷ tinh thường?

Tác hại của nước cứng đối với con người

Gây ảnh hưởng đến sức khỏe

Sử dụng nước cứng về lâu dài sẽ khiến bạn dễ gặp tình trạng như rụng tóc, viêm da, khô tóc…bởi nước cứng không thể làm tan xà phòng hoặc tạo bọt nên cơ thể người dùng không được làm sạch hoàn toàn. Bên cạnh đó, nước cứng khi đưa vào cơ thể có thể làm tăng nguy cơ mắc phải các bệnh như: tắc mạch, sỏi thận,…

Ảnh hưởng đến vật dụng trong gia đình

Nếu sử dụng nước cứng thì những đồ vật khi tiếp xúc như chảo, nồi, siêu nước…sẽ dễ bị bám cặn, tạo lớp cách nhiệt dưới đáy nồi dẫn đến giảm tính truyền nhiệt, khiến các vật dụng nhanh hỏng. Đồng thời, làm giảm khả năng tạo bột của các chất tẩy rửa khiến cho muối Canxi không tan, dẫn đến quần áo, vải nhanh sờn rách, phai màu.

Nước cứng gây đóng cặn cho các vật dụng trong nhà

Làm ảnh hưởng quá trình sản xuất công nghiệp

Đối với ngành sản xuất dệt may hay đồ uống sẽ bị chịu ảnh hưởng lớn nếu sử dụng nguồn nước cứng để sản xuất.

• Ngành dệt may: Vải sản xuất ra dễ bị cứng, chất lượng giảm sút, trầy xước, thậm chí còn có vết màu vàng đỏ nếu trong nước cứng có chứa sắt.
• Ngành đồ uống: Làm thay đổi mùi vị của đồ uống, chất lượng thành phẩm không đạt yêu cầu, thậm chí còn có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe người dùng.

Nguyên tắc làm mềm nước cứng

Để sử dụng được nước cứng thì bạn cần phải làm mềm loại nước này dựa theo nguyên tắc sau:

• Giảm nồng độ Cation Ca²⁺ và Mg²⁺ là 2 chất tồn tại chủ yếu trong nước cứng.
• Sử dụng các phương pháp khác nhau để thay thế các cation này thành cation khác hoặc chuyển các tự do vào hợp chất không tan và loại bỏ chúng.

Các chất làm mềm nước cứng tạm thời hiệu quả

Natri Cacbonat

Sử dụng Natri Cacbonat Na₂CO₃ là môt trong những cách làm mềm nước cứng tạm thời dễ thực hiện. Natri Cacbonat (Na₂CO₃) có thể làm mềm đồng thời cả nước cứng tạm thời và nước cứng vĩnh cửu. Với các đặc tính hóa học, chất này phản ứng với ion Ca²⁺ tạo ra kết tủa Canxi Cacbonat là Ca₂CO₃.

Natri Cacbonat chất làm mềm nước cứng hiệu quả

Cách làm mềm nước cứng tạm thời nhờ trao đổi ion

Phương pháp này sử dụng các vật liệu đặc biệt để giúp hấp thụ các ion gây ra cứng nước như: Ca²⁺ và Mg²⁺. Người ta sử dụng nhựa thông cho vào nước cứng để trao đổi ion với các chất trong nước cứng tạm thời. Khi nước chứa ion Ca²⁺, Mg²⁺ đi qua nhựa thông sẽ giải phóng ion Na⁺ ra khỏi cột nhựa, đi vào trong nước. Khi đó, ion Ca²⁺, Mg²⁺ cũng đồng thời bám dính vào cột nhựa, các ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong nước được giải tỏa và làm mềm nước.

Sử dụng giấm trắng

Trong nước cứng chứa Ca²⁺ có tính kiềm, có độ pH>7 nên khi sử dụng giấm trắng có tính axit với độ pH khoảng 2,5 sẽ giúp trung hòa được hàm lượng Ca²⁺ trong nước cứng. Tuy nhiên, sau khi xử lý qua giấm, nước đó sẽ không dùng để uống nên cách làm mềm nước cứng tạm thời này thường được sử dụng trong giặt quần áo.

Ngoài ra, với những đồ vật trong gia đình nếu bị ảnh hưởng bởi nước cứng thì cũng có thể ngâm trong dung dịch giấm để loại bỏ cặn vôi. Bạn có thể sử dụng nước giấm để xịt lên các vật dụng bị cặn cứng, vết ố lâu ngày hoặc đã sử dụng thời gian dài.

Cách làm mềm nước cứng tạm thời bằng nhiệt độ

Để làm mềm loại nước cứng tạm thời bạn có thể dùng nhiệt độ để loại bỏ vôi trắng, cặn được tụ lại qua quá trình đun nước nóng. Đây được xem là phương pháp làm mềm nước cứng tạm thời đơn giản, dễ làm nhất.

Làm mềm nước cứng tạm thời bằng nhiệt độ giúp nước mềm hơn

Trong quá trình đun nước nóng, HCO₃^– sẽ chuyển hóa thành thành CO₃ ^2-. Khi đó, ion CO₃^2- sẽ kết hợp với ion như Ca²⁺ hay Mg²⁺ tạo thành chất kết tủa không tan và lắng lại bên dưới đáy bình. Dưới tác dụng của nhiệt độ, nước cứng tạm thời trở nên mềm hơn.

Sử dụng chất làm mềm không muối

Bạn có thể sử dụng phương pháp lắp đặt hệ thống làm mềm bằng chất không muối. Thay vì trao đổi ion với nhau thì các ion gây cứng nước sẽ biến đổi thành các tinh thể rất nhỏ. Khi đó, ion Mg²⁺, Ca²⁺ kết tủa vẫn có thể lơ lửng trong nước. Nhờ đó, dưới tác động của chất làm mềm nước không muối các ion Ca²⁺, Mg²⁺ vẫn tồn tại, giữ nguyên trong nước nhưng không thể bám dính hay tiếp xúc trực tiếp với bề mặt.

Với chất làm mềm này, hệ thống ống dẫn nước hay đồ dùng sinh hoạt trong gia đình như: bồn rửa, gạch lát, nhà tắm…sẽ không còn tích tụ váng, cặn vôi trên bề mặt.

Các chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu hiệu quả hiện nay

Nước cứng có chứa các kim loại như Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^–, SO₄^2-… Để có thể làm mềm nước cứng vĩnh cửu thì chúng ta phải giảm nồng độ của ion Ca²⁺ và Mg²⁺. Bởi vậy, chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu hiệu quả, được dùng nhiều nhất là Na2CO3 và Na₃PO₄. Ngoài ra còn có các chất khác như NaCl, Soda, Ba(OH)₂…

Natri Hydroxit

Natri hydroxit thuộc nhóm các hợp chất vô cơ của Natri, và còn được gọi cái tên khác là Xút.

Natri hydroxit – Chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu

Nhóm chất này khi tác dụng với nước sẽ tạo ra dung dịch Bazơ, giải phóng ion Na⁺ và (OH)^–. Sau đó, ion (OH)^– lại tiếp tục phản ứng với Ca, Mg tạo thành các chất kết tủa chìm dưới đáy. Từ đó, nồng độ của khoáng chất sẽ giảm nhẹ, giúp nước mềm hơn.

Soda

Soda là một trong những chất có khả năng làm mềm nước cứng được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Thành phần chính của soda là Na₂CO₃ khi tác dụng với nước mềm sẽ có tác dụng rất hiệu quả.

Các anion của soda tác dụng với các ion kim loại tạo thành các hợp chất kết tủa. Chúng có trọng lượng, kích thước tương đối lớn nên sẽ nhanh chóng lắng xuống đáy, và có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Khi đó, bạn có thể tách chúng ra khỏi nước, giúp nước cứng vĩnh cửu mềm hơn.

Tuy nhiên, lưu ý nếu sử dụng quá nhiều soda để xử lý nước cứng sẽ làm cho nồng độ Na⁺ tăng lên. Nếu chất này đi vào cơ thể có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người. Do đó, nếu nước sử dụng để ăn uống thường xuyên thì bạn nên hạn chế áp dụng phương pháp này.

Natri photphat (Na₃PO₄)

Natri photphat công thức hóa học là Na3PO4 hoạt động như một loại thuốc tẩy có tác dụng khử toàn bộ Mg và Ca để tạo ra kết tủa Mg₃(PO₄)₂, Ca₃(PO₄)₂. Sau đó, để loại bỏ các tạp chất này ra khỏi nước thì bạn có thể sử dụng hệ thống lọc nước giúp loại bỏ dễ dàng.

Natri photphat được đánh giá cao là chất bỏ nước cứng hiệu quả

Natri photphat Na₃PO₄ tồn tại ở thể rắn, nhanh tan và tạo ra các phản ứng hóa học nên dễ làm mềm nước. Về cơ bản, đây là hợp chất được đánh giá khá cao để  xử lý nước cứng. Tuy nhiên, giá natri photphat khá cao nên người ta chỉ sử dụng để xử lý nước ở công đoạn cuối cùng sau khi đã dùng soda nhằm tiết kiệm chi phí.

Bari hydroxit Ba(OH)₂

Bari hydroxit Ba(OH)₂ là một chất đáng chú ý trong danh sách các chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu. Hợp chất này có đặc tính ngậm nước cao, một phân tử Bari hydroxit Ba(OH)2 có thể ngậm được 8 phân tử nước. Đồng thời, quá trình trao đổi ion cũng diễn ra nhanh chóng sau khi cho bột Bari hydroxit Ba(OH)2 vào nước.

Các ion OH^– sẽ tác dụng với Mg²⁺, Ca²⁺ và (SO₄)₂ tạo thành các hợp chất Mg(OH)₂, Ca(OH)₂ và BaSO₄. Các hợp chất này nhanh chóng kết tủa, lắng xuống đáy bể, giúp độ cứng của nước giảm đi đáng kể.

Trên đây là những thông tin về nước cứng, các nguyên tắc và cách làm mềm các loại nước cứng hiệu quả mà sieusach.info đã chia sẻ đến bạn. Mong rằng những thông tin trong bài viết sẽ mang đến cho bạn nhiều kiến thức hữu ích và có thể áp dụng vào thực tế hiệu quả.

Tuyentb