Nước cứng là gì? Tìm hiểu 5 cách làm mềm nước cứng hiệu quả

1. Định nghĩa nước cứng là gì? Có những loại nước cứng nào?

Nước cứng là nước có chứa hàm lượng chất khoáng cao hơn bình thường, chủ yếu là 2 chất magie (Mg²⁺) và ion canxi (Ca²⁺). Tinh chất cứng trong nước tùy thuộc vào hàm lượng hai chất này. Các tiêu chí cụ thể để đo lường độ cứng của nước gồm:

• Nước mềm có nồng độ 2 chất trên dưới 60mg/l

• Nước cứng mức độ vừa có nồng độ từ 60mg/l tới 120mg/l

• Nước cứng có nồng độ từ 120mg/l đến 180mg/l

• Nước rất cứng có nồng độ lên đến hơn 180mg/l

Nước cứng là nước có chứa hàm lượng chất khoáng cao hơn bình thường, chủ yếu là 2 chất magie (Mg²⁺) và ion canxi (Ca²⁺)

Nước cứng thường được chia thành 3 loại là nước cứng tạm thời, nước cứng toàn phần và nước cứng vĩnh cửu. Cụ thể như sau:

• Nước cứng tạm thời: hình thành chủ yếu do các Mg(HCO₃)₂ và muối CaCO₃ có chứa chất Ca²⁺, HCO^3-, MG²⁺ gây nên. Nước này khi đun sôi sẽ không còn tính cứng vì muối Hidrocacbonat đã bị nhiệt phân thành muối không tan

• Nước cứng vĩnh cửu: Là loại nước cứng chứa các chất muối MgCL₂, MgSO₄, CaCl₂, CaSO₄. Nước này có thể làm mềm bằng cách dùng các hóa chất làm kết tủa những hợp chất trong nước. Hóa chất thường dùng gồm: baking soda (NaCO₃), hydroxit bari Ba(OH)₂, NaOH, photphat natri Na₃PO₄,...

• Nước cứng toàn phần: Nước cứng thành phần bao gồm cả hai tính cứng phía trên. Tức là trong nước có chứa cả Mg(HCO₃)₂, muối Ca(HCO₃)₂ và muối MgCl₂,  MgSO₄, CaSO₄, CaCl₂. Vì vậy nước cũng thành phần có thể làm mềm bằng các chất hóa học tương tự các chất ở trên. 

Nước cứng được chia thành 3 loại

2. Nguyên nhân hiện tượng nước cứng là gì?

Có nhiều nguyên nhân khiến hình thành nên nước cứng. Chủ yếu là do tự nhiên, cụ thể như sau:

• Do nước ngầm thấm vào những lớp đá phấn, đá vôi, thạch cao,... Những loại đá này chứa một lượng lớn magie và  ion canxi ở dạng hợp chất Hidrocacbonat, cacbonat, sunfat. 

• Một số ion kim loại như: kẽm, mangan, stronti, bari có thể hình thành nước cứng

• Trong quá trình xử lý nước ngầm, nhiều trạm cấp nước chưa có giải pháp xử lý triệt để nước cứng nên gây ra tình trạng này ở nhiều vùng

Nước cứng hình thành khi nước ngầm ngấm qua các loại đá như đá phấn, thạch cao, đá vôi,...

3. Dấu hiệu nhận biết tình trạng nước cứng là gì?

Nước cứng có thể quan sát và phân biệt bằng mắt thường. Nếu bạn nghi ngờ nước dùng của nhà mình là nước cứng, bạn có thể kiểm tra các đặc điểm sau: 

• Có đốm trắng và cặn trắng bám trên đĩa, bát kim loại sau một thời gian sử dụng

• Chăn gối, quần áo nhanh xỉn màu, bị thô ráp có thể sờ thấy sau khi giặt xong

• Vòi hoa sen và vòi nước có hiện tượng rỉ sét, tích tụ những vốt ố vàng và vảy cứng

• Tóc và da bị khô, rụng, nguyên nhân có thể do sử dụng nước bị nhiễm đá vôi

• Vòi nước và hệ thống dẫn nước hay bị tắc

• Nhà vệ sinh có gương hay bị mờ, có nhiều vệt trắng trên gương dù thường xuyên lau

• Nước rửa bát, bột giặt, các chất tẩy rửa không ra nhiều bọt khí khi sử dụng. Giặt quần áo xong nhưng xà phòng vẫn bám vào quần áo.

• Đá lạnh được tạo ra từ nước cứng thường đục màu, nhanh tan chảy

• Đun sôi nước cứng sẽ xuất hiện lớp kết tủa màu trắng

• Hàm lượng magie trong nước cứng cao khiến nước có vị đắng. 

Nếu trong quá trình sinh hoạt, nước nhà bạn sử dụng có những đặc điểm này chứng tỏ gia đình bạn đang sử dụng nước cứng. 

Có đốm trắng và cặn trắng bám trên đĩa, bát kim loại, đồ vật sau một thời gian sử dụng

4. Tác hại của nước cứng là gì?

Nước cứng gây ra nhiều hậu quả xấu tới nhiều mặt cuộc sống, từ sức khỏe con người tới quá trình sản xuất trong công nghiệp. 

4.1 Tác động xấu đến sức khỏe của con người

Vì nước cứng khiến xà phòng, bột giặt không thể hòa tan hết, lưu lại những cặn bẩn trên da và quần áo. Người dùng sẽ bị khô da, khô tóc, nặng hơn là dị ứng, mẩn ngứa và viêm da nếu tiếp xúc trong thời gian dài. 

Bên cạnh đó, nước cứng khi đi vào cơ thể khiếm muốn Cacbonat kết tủa biến thành Ca(HCO₃)₂, chất này không thấm qua mao mạch và thành ruột. Từ đó gây ra nguy cơ mắc bệnh sỏi thận, tắc tĩnh mạch và tắc động mạch, gây nguy hiểm tới sức khỏe con người. 

Nước cứng có thể khiến bạn bị mẩn đỏ, dị ứng, viêm da

4.2 Giảm tuổi thọ của các vật dụng trong gia đình

Nếu nước sinh hoạt là nước cứng thì các đồ vật trong nhà, nhất là nhà bếp và nhà tắm thường dễ bị hỏng hóc, bám cặn. Chất tẩy rửa bị giảm khả năng tạo bọt khi gặp nước cứng, khiến cho muối canxi không thể tan dẫn đến quần áo, chăn mền bị khô ráp, nhanh sờn và rách. 

Nước cứng còn gây ra sự ăn mòn tháp giải nhiệt, khiến các nồi nấu ăn, nồi hơi bám cặn, làm tắc đường ống nước. Ống nước tắc liên tục sẽ dẫn đến áp suất trong đường ống tăng cao, gây ra cháy nổ. Bên cạnh đó, lớp  Canxi Cacbonat CaCO₃ sẽ tạo một lớp cách nhiệt dưới đáy nồi hơi, làm giảm khả năng dẫn truyền nhiệt. Điều này khiến các đồ vật tiêu tốn nhiều điện năng khi dùng, làm tốn tiền điện. 

Nước cứng gây ra sự ăn mòn tháp giải nhiệt, khiến các nồi nấu ăn, nồi hơi bám cặn, làm tắc đường ống nước

4.3 Ảnh hưởng đến quá trình sản xuất trong ngành công nghiệp

Hai ngành công nghiệp bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi nước cứng là ngành dệt may và ngành công nghiệp đồ uống. 

• Ngành dệt may: Vải bị cứng và trầu xướng, chất lượng vải bị giảm sút. Nặng hơn vải sẽ bị bám màu đỏ vàng nếu nước có chứa nhiều sắt

• Ngành đồ uống: Đồ uống bị thay đổi mùi và vị, không đảm bảo được mức độ an toàn vì nước chứa các tạp chất, vi sinh vật có hại. 

5. Tìm hiểu 5 cách làm mềm nước cứng hiệu quả nhất

Nếu bị ảnh hưởng nước cứng ở mức độ nhẹ, gia đình bạn có thể tham khảo 5 cách làm mềm nước cứng đơn giản và hiệu quả dưới đây. 

5.1 Dùng phương pháp nhiệt: Đun sôi nước cứng

Phương pháp đun sôi nhiệt là phương pháp đơn giản nhất. Khi đun sôi nước cứng, các chất khoáng trong nước sẽ được phân hủy, đặc biệt là chất canxi. Bạn có thể đun sôi nước uống và để nguội trước khi sử dụng.

5.2 Dùng máy lọc nước để làm mềm nước cứng 

Máy lọc nước là phương pháp hiện đại và đơn giản được nhiều gia đình lựa chọn hiện nay. Cơ chế của máy lọc nước là dùng những lớp màng lọc thẩm thấu ngược RO, tạo ra áp lực cao buộc nước chảy qua các lớp màng bám thấm. Từ đó khoáng chất như Magie và Canxi sẽ được loại bỏ sạch ra khỏi nước sinh hoạt. Sản phẩm thu được cuối cùng là nước cất, chất rắn hòa tan an toàn cho con người, có thể uống trực tiếp. 

Các thương hiệu máy lọc nước hiện nay cũng rất đa dạng, lọc nước độ sạch tới 99% đáp ứng được các nhu cầu sinh hoạt của gia đình. Giá cả cũng không quá đắt, chỉ từ 3 triệu tới 5 triệu cho một chiếc máy lọc. 

Máy lọc nước là phương pháp hiện đại và đơn giản được nhiều gia đình lựa chọn hiện nay

5.3 Sử dụng đá vôi làm mềm nước cứng 

Trong đá vôi có chứa hợp chất Canxi Hidroxit, khi đưa vào nước cứng sẽ giúp tăng nồng độ pH trong nước. Khi đó các khoáng chất như Mg²⁺ và Ca²⁺ sẽ kết tủa lại thành Mg(OH)₂ và Ca(OH)₂. Sau đó axit sẽ được thêm vào để độ pH được điều chỉnh về mức bình thường. 

5.4 Làm mềm nước cứng bằng phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion hoạt động trên cơ chế thay thế Canxi và Magie bằng các ion đã được bao phủ bởi các hạt nhựa như Natri và Kali. Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong các gia đình vì giá thành rẻ, không khó sắp xếp. Tuy nhiên cách này chỉ có tác dụng với nước cứng tạm thời. Bên cạnh đó cách này có tác dụng phụ là làm tăng hàm lượng Natri trong cơ thể, không phù hợp với những người đang cần hạn chế Natri trong dinh dưỡng hàng ngày. 

5.5 Làm mềm nước cứng bằng hóa chất

Với phương pháp này, các loại hóa chất công nghiệp như NaOH và Na₂CO₃ được cho vào nước cứng để biến Canxi và Magie thành các hợp chất có thể tan được trong nước. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng thêm Acid Citric để tạo thành hiệu ứng Chelate kim loại trong chất tẩy rửa, từ đó nâng cao khả năng tạo bọt và làm mềm nước cứng. Tuy nhiên cách làm này không được áp dụng với nước sinh hoạt trong hộ gia đình mà được phổ biến trong các ngành công nghiệp dùng hơi nước và nhiệt liên tục. 

Làm mềm nước cứng bằng hóa chất phổ biến trong công nghiệp

Trên đây là những thông tin trả lời cho câu hỏi nước cứng là gì?, các dấu hiệu nhận biết tác hại và cách làm mềm nước cứng. Nếu bạn muốn biết thêm kiến thức về các hiện tượng hóa học đời sống khác, hãy theo dõi website của Đông Á nhé.