Nguyên tắc làm mềm nước cứng

Nước cứng là gì? Nguyên tắc làm mềm nước cứng

nuoc-cung-la-gi

Ảnh. Nước cứng là gì?

Để hiểu rõ hơn về nguyên tắc làm mềm nước cứng trước hết chúng ta cần hiểu nước cứng là gì?

Mặc dù nước thường nhìn trong vắt, tuy nhiên trong nước vẫn có chứa các khoáng chất và vả hóa chất, trong đó có những thành phần tạo nên độ cứng của nước. Khi những khoáng chất như tồn tại dưới dạng các ion kim loại như Canxi (Ca+2) và Magie (Mg2+) chiếm một lượng lớn trong nước, nước sẽ trở thành nước cứng. Những kim loại này có thể hòa tan trong nước, có nghĩa là chúng có thể làm tăng độ cứng của nước.

Nước cứng được hình thành trong hành trình chảy từ nguồn và di chuyển qua đá và đất, nó tích lũy được một lượng lớn các khoáng chất, nồng đô tích tụ của các khoáng chất sau quá trình di chuyển này đủ để truyền một độ cứng vào nước.

Kết quả tự nhiên của các khoáng chất như canxi và magie tích lũy trong chu trình nước, và nó có thể xảy ra với nước giếng thậm chí là cả nguồn nước ở thành phố. Càng nhiểu canxi và magie hòa tan trong nước, độ cứng của nước càng cao. Đây là lý do nước từ các khu vực trong thành phố có thể có nước với độ cứng khác nhau. Nước cứng thương có các thành phần như sau:

• Canxi

• Magie

• Các khoáng chất khác

Các mức độ của nước cứng.

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

Cách nhận biết nước cứng trong cuộc sống hàng ngày

Cách nhận biết nước cứng rất đơn giản. Khi đun nấu, nước cứng sẽ để lại các kết tủa hay cáu cặn bám vào thành xoong. Hoặc nếu bạn thấy vòi nước, vòi hoa sen bị rỉ sét thì chắc chắn là do nước cứng gây ra.Tiếp đó, bạn có thể nhận thấy nước cứng khi giặt quần áo thì bọt rất ít hoặc khi giặt xong mà quần áo vẫn bị bám bẩn, bám xà phòng. Cuối cùng là khi bạn sử dụng xà bông để tắm, nếu kết hợp xà bông với nước mà không thấy ra nước mà chỉ thấy nó ra bọt thì nước mà đang sử dụng là nước cứng đó.

Trong sản xuất công nghiệp, bạn có thể quan sát cáu cặn ở các hệ thống lò hơi, nồi hơi, đường ống tháp giải nhiệt bởi vì khi nước cứng sôi sẽ tạo ra các cáu cặn bám vào thành ống, thành nồi, để có thể xử lý được vấn đề này bạn cần áp dụng những nguyên tắc làm mềm nước cứng cho sản xuất công nghiệp.

nguyen-tac-lam-mem-nuoc-cung

Ảnh. Ảnh hưởng của nước cúng đến đời sống hàng ngày

Có những loại nước cứng nào?

Mỗi loại nước cứng sẽ áp dụng những nguyên tắc làm mềm nước cứng khác nhau

Nước cứng tạm thời:

Đây là loại nước cứng do các muối CaCo3 và Mg(HCO3)2 gây ra. Thông thường, khi đun sôi, nước cứng tạm thời sẽ không còn tính cứng. Vì muốn hydrat bị nhiệt phân thành muối không tan.

Nước cứng tam thời bao gồm chủ yếu Ca2+ và HCO3-. Theo đó, khi các ion HCO3-trong loại nước này nóng lên thì nó sẽ phân hủy thành CO32-, CO2 và H2O. Tiếp theo CO32- có thể phản ứng với những ion khác để tạo thành CaCO3 và MgCO3.

Chính sự tương tác giữ những ion cacbormate trong nước đã gây ra sự tích tụ khoáng chất được nhìn thấy ở mặt ấm đun nước. Để loại bỏ chúng, các bạn có thể đun sôi nước. Khi nước đun sôi thì HCO3- của Ca, Mg sẽ bị phân hủy thành cacbonat và giúp nước trở nên mềm hơn.

Nước cứng vĩnh cửu:

Đây là loại nước dù có đun sôi cũng không thể làm nó mất hết tính cứng. Nguyên nhân là do các loại muối MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4 gây ra. Nước cứng vĩnh cửu bao gồm hàm lượng lớn anion sunfat.

Để làm mềm nước cứng vĩnh cửu thì các bạn phải tìm đến các phương pháp hóa học để xử lý. Chẳng hạn như sử dụng Na2CO3 hoặc cho nước cứng qua bộ trao đổi ion hay chưng cất nước.

Những ảnh hưởng của nước cứng đối với đời sống, sản xuất.

Ảnh hưởng của nước cứng đối với cuộc sống của con người:

– Nguyên nhân gây ra bệnh sỏi thận, bệnh tắc động mạch do đóng cặn làm xà phòng ít tạo bọt khi giặt giũ

– Làm mất mùi vị khi nấu ăn, nấu thịt, rau khó chín

– Làm giảm hiệu quả mong muốn của thuốc

– Thay đổi hương vị của chè

– Làm tốn năng lượng khi đun nấu

– Tạo cặn lắng bám trên bề mặt các trang thiết bị sinh hoạt

Nước cứng có ảnh hưởng khá lớn đến sức khỏe cũng như chất lượng cuộc sống của con người:

Với các thiết bị đun nấu, bình nóng lạnh, nồi hơi dễ bị bám cặn, ban đầu làm cho hiệu xuất hoạt động của sản phẩm giảm xuống (thời gian làm nóng của bình nóng lạnh tăng lên …) lâu thì dễ làm gỉ, hỏng sản phẩm. Lớp CaCO3 hình thành do nước cứng có thể tạo thành 1 lớp cách nhiệt dưới đáy nồi, làm giảm khả năng dẫn nhiệt và truyền nhiệt, làm tiêu tốn điện năng và gia tăng chi phí.

Làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng cũng như giảm tác dụng tẩy rửa do tạo muối canxi không tan, nhanh làm mục vải, hại quần áo, gây khô da, khô tóc.

Người dùng có thể dễ dàng nhận biết một số biểu hiện và tác hại khi hiên ảnh hưởng trực tiếp tới các hoạt động sử dụng sinh hoạt hàng ngày. Nước cứng cũng không dùng để pha chế thuốc vì có thể gây kết tủa làm thay đổi thành phần của thuốc. Khi dùng nước cứng nấu làm rau, thịt khó chín; làm mất vị của nước chè. Giặt bằng nước cứng tốn xà phòng do Ca2+ làm kết tủa gốc axit trong xà phòng và làm xà phòng không lên bọt.

Đối với sức khỏe

Dùng nước cứng tắm gội hàng ngày sẽ gây khô da, khô tóc

Nước cứng tạm thời khi đi vào cơ thể thì muối bicarbonat bị phân hủy tạo thành muối cacbonat kết tủa (Ca(HCO3)2 => CaCO3). CaCO3 không thấm qua được thành ruột và động mạch nên tích tụ trong các cơ quan của cơ thể, lâu ngày sẽ tạo thành sỏi hoặc làm tắc những đường động mạch, tĩnh mạch gây nguy hiểm đến sức khỏe.

nguyen-tac-lam-mem-nuoc-cung

Ảnh. Những ảnh hưởng của nước cứng gây ra đối với đời sống và sức khỏe

Trong đời sống hàng ngày

Nước cứng làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng cũng như giảm tác dụng tẩy rửa do tạo muối canxi không tan, nhanh làm mục vải, hại quần áo… Các đồ dùng nhà bếp dùng để đun nấu như nồi hơi, hoặc nước bình nóng lạnh, dễ bị bám cặn, nhanh làm hỏng sản phẩm.

Lớp CaCO3 hình thành do nước cứng có thể tạo thành 1 lớp cách nhiệt dưới đáy nồi hơi, làm giảm khả năng dẫn và truyền nhiệt, làm tiêu hao điện năng gây lãng phí.

Ảnh hưởng của nước cứng đối với sản xuất:

– Nước cứng ảnh hưởng lớn đến tất cả các thiết bị đun nấu, tháp giải nhiệt, bình nóng lạnh, nồi hơi…Việc sử dụng nước cứng cho các thiết bị nói trên dẫn đến tình trạng bám cặn trên bề mặt thiết bị đun nấu, bám cặn, giảm năng lực truyền nhiệt, giảm hệ số lưu thông lưu lượng trên đường ống, và có thể gây nên hiện tượng chậm sôi rất nguy hiểm với nồi hơi, dần dần chúng gây áp lực lớn, trong một thời gian dài có thể gây nổ nồi hơi.

Nước cứng gây cho các thiết bị công nghiệp (thiết bị làm lạnh, nồi hơi,…) tình trạng bám cặn trên bề mặt thiết bị đun nấu, làm giảm hệ số lưu thông lưu lượng trên đường ống, dần dần có thể gây áp lực lớn có thể gây nổ nồi hơi trong một thời gian dài.

Nước cứng không được phép dùng trong nồi hơi vì khi đun sôi nước cứng thì canxi cacbonat (CaCO3) và magie cacbonat(MgCO3) sẽ kết tủa bám vào phía trong thành nồi hơi (nồi cất, ấm nước, bình đựng…) tạo thành một màng cặn cách nhiệt, làm giảm hệ số cấp nhiệt, có khi còn làm nổ nồi hơi.

Nhiều công nghệ hoá học cũng yêu cầu nước có độ cứng nhỏ. Nếu độ cứng vượt giới hạn cho phép (tuỳ mục đích sử dụng) thì phải làm mềm hóa nước cứng bằng cách cho kết tủa Mg2+ và Ca2+ với soda (Na2CO3), photphat hoặc tách chúng bằng nhựa trao đổi ion hoặc đun sôi.

nguyen-tac-lam-mem-nuoc

Ảnh hưởng của nước cứng đến lò hơi, nồi hơi trong công nghiệp

Nước cứng ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống sinh hoạt hàng ngày và sức khỏe con người.

Một số ngành công nghiệp không thể dùng nước cứng, nếu độ cứng vượt giới hạn cho phép (tuỳ mục đích sử dụng) thì phải làm mềm hóa nước.

Nước cứng làm cho các thiết bị công nghiệp như nồi hơi, thiết bị lạnh… dẫn đến tình trạng bám cặn trên bề mặt thiết bị đun nấu, làm giảm hệ số lưu thông lưu lượng trên đường ống, dần dần có thể gây áp lực lớn gây nổ nổi hơi Nước cứng gây nhiều phiền toái trong cuộc sống, vậy cách khắc phục nước cứng như thế nào hiệu quả, có những nguyên tắc làm mềm nước cứng nào?

Những phương pháp làm mềm nước, nguyên tắc làm mềm nước cứng

1.Làm mềm nước cứng bằng đun sôi nước.

Nếu nước của bạn chứa nhiều khoáng chất, bạn có thể khắc phục bằng cách áp dụng nguyên tắc làm mềm nước cứng bằng cách đun sôi nước trước khi uống. Khi đun sôi, bạn nên để nồi nước sôi khoảng vài phút để đảm bảo rằng các chất khoáng, đặc biệt là Canxi được phân hủy. Hoặc nếu bạn không biết là nước mình đang sử dụng có phải nước cứng hay không thì bạn có thể tham khảo cách nhận biết nước cứng mà Famy vừa nói bên trên.

nguyen-tac-lam-mem-nuoc-cung

Ảnh. Làm mềm nước bằng phương pháp đun sôi nước

2.Làm mềm nước cứng bằng trao đổi ion

Phương pháp làm mêm nước cứng bằng trao đổi ion được sử dụng chủ yếu cho nguồn nước sinh hoạt. Chúng hoạt động bằng cách loại bỏ các ion Canxi và Magie ra khỏi nước và thay thế chúng bằng các ion như Natri hoặc Kali bao phủ bởi các hạt nhựa trao đổi ion.

Hệ thống cần được vệ sinh khoảng một lần một tuần để thay thế các ion làm mềm nước đã được sử dụng và loại bỏ các ion trong nước cứng đã thay thế. Ngoài ra, chất làm mềm nước cứng này cũng có khả năng loại bỏ sắt hòa tan trong nước ra khỏi nguồn nước.

Chính vì thế, phương pháp xử lý nước cứng bằng hạt nhựa ion là cách làm mềm nước cứng được dùng phổ biến nhất vì có giá thành rẻ kể cả chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành

3.Làm mềm nước cứng bằng hóa chất

Đây là phương pháp sử dụng rất nhiều trong công nghiệp. Phương pháp này sẽ pha các hóa chất khác nhau vào nước để kết hợp với các ion Ca2+, Mg2+ tạo thành các hợp chất tan dược trong nước. Nhằm khi sử dụng nó sẽ ít bị bám trên thành ống, nồi hơi.

Lưu ý: Phương pháp làm mềm nước cứng này không sử dụng cho các hộ gia đình vì hóa chất có ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe

4. Nguyên tắc mềm nước cứng bằng công nghệ RO (thẩm thấu ngược)

Thẩm thấu ngược là một quá trình buộc nước phải đi qua hàng loạt các quả lọc dưới áo lực nhằm lọc tất cả các tạp chất ra khỏi nước. Sản phẩm thu được gần như là nước cất, với tất cả các hóa chất, chất rắng hòa tan, ion Ca2+, Mg2+ đều bị loại bỏ. Tuy nhiên, hầu hết máy lọc nước, hệ thống RO chỉ phục vụ để làm nước uống trong gia đình. Còn nước cứng vẫn đi qua hệ thống đường ống và làm hư hại các thiết bị trong nhà.

0 Bình luận trong Nguyên tắc làm mềm nước cứng

Bình luận bài viết