Nước cứng là gì ? Nguyên nhân, tác hại và hướng xử lý

Nước cứng là một loại nước có chứa hàm lượng chất khoáng cao. Chúng được hình thành khi nước ngầm thấm qua những lớp đá vôi, đá phấn hoặc thạch cao. So với các loại nước khác, loại nước này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống sinh hoạt, sản xuất công nghiệp và sức khỏe con người. Để hiểu rõ hơn về loại nước này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu bài viết sau đây nhé!

Nước cứng là gì ? Cách phân loại nước cứng cần biết

Nước cứng là gì ?

Nước cứng (hay còn gọi là nước nhiễm đá vôi) là loại nước chứa hàm lượng các khoáng chất hòa tan cao. Chủ yếu là cation Ca2+(Canxi) và Mg2+ (Magie). Tổng hàm lượng ion Ca2+ và Mg2+ vượt trên 300mg/lít sẽ được gọi là nước cứng.

So với các loại nước khác, nước nhiễm đá vôi là loại nước ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống và sức khỏe con người. Do đó, cần tìm kiếm giải pháp xử lý hiệu quả, để tránh trường hợp này xảy ra.

Phân loại nước cứng

Hiện nước cứng được phân thành 3 loại chính sau đây:

Nước vĩnh cửu
Nước tạm thời
Nước thành phần

Nước cứng vĩnh cửu là do các loại muối MgSO4, MgCl2, CaCl2, CaSO4 gây nên. Loại nước này khó có thể khắc phục bằng cách đun sôi. Vì chúng không đóng cặn kết tủa trong quá trình đun. Do đó, cần phải có các phương pháp hóa học để xử lý hiệu quả.

Nước cứng tạm thời do các muối Ca(CO3)2 và Mg(HCO3)2 có chứa nhiều Mg2+, Ca2+, HCO3- gây ra. Thông thường, trong sinh hoạt hàng ngày, nước nhiễm đá vôi tạm thời khi sôi sẽ không còn tính cứng. Nguyên nhân là do muối Hidro Cacbonat bị nhiệt phân thành muối không tan. Do đó, cách làm mềms khá đơn giản. Mọi người có thể sử dụng Ca(OH)2, Na2CO3, NaOH, Na3 PO4 đưa vào nước. Sau đó sẽ làm kết tủa các hợp chất có trong nước.

Các nguyên nhân tạo thành nước cứng

Trên thực tế, nước cứng được tạo ra từ 2 nguyên nhân chính sau đây:

Nước có độ cứng cao thường bắt nguồn từ các nguồn nước ngầm: Khi nước ngầm đi qua các lớp đất đá và hòa tan các ion Mg2+, Ca2+ có trong thành phần của lớp trầm tích đá vôi sẽ gia tăng độ cứng trong nước.
Nước từ đầu nguồn, chảy thành dòng qua các địa hình khác nhau: Điều này đồng nghĩa với việc nước sẽ hòa tan các nguyên tố vi lượng trong đất đá. Đặc biệt khi chảy qua địa hình có mỏ khoáng sản hoặc đá vôi sẽ hòa tan một khối lượng lớn canxi và magie. Từ đó khiến lượng ion Ca2+ và Mg2+ trong nước vượt ngưỡng cho phép. Sẽ biến nguồn nước đó thành nước cứng.

Dấu hiệu nhận biết tình trạng nước cứng chính xác nhất

Nước bị nhiễm đá vôi không khó để nhận biết. Do đó, để theo dõi nguồn nước mà bạn đang sử dụng có phải nước cứng hay không? Hãy dựa vào các dấu hiệu điển hình sau đây:

Xuất hiện các đốm trắng trên đồ thủy tinh hoặc gương, kính khi khô.
Trên vòi hoa sen, vòi nước có hiện tượng bị rỉ sét. Đặc biệt tích tụ nhiều vảy ố, đường ống và vòi dẫn nước dễ bị tắc nghẽn.
Khi phà trà, cafe hoặc dùng nước để nguội có lớp váng mỏng xuất hiện. Thức uống pha bị giảm bớt mùi thơm, hương vị đặc trưng.
Phần gương kính trong nhà vệ sinh không trong suốt. Có hiện tượng bị bám trắng hoặc bị mờ dù lau chùi, tẩy rửa kỹ càng.
Sau một thời gian ngắn sử dụng, các vật dụng dùng để đun nấu như nồi, chảo, bình siêu tốc,… xuất hiện các lớp cặn hay mảng trắng đọng lại phía dưới đáy.
Loại nước này khiến da và tóc dễ bị ảnh hưởng, khô và gãy rụng.
Bột giặt hay các chất tẩy rửa bị giảm lượng bọt do khó hòa tan trong nước. Qua đó, dẫn đến quần áo và các đồ dùng bằng vải sau khi giặt vẫn còn dính cặn bột giặt. Hoặc thậm chí có hiện tượng thô ráp và xỉn màu.
Thùng máy giặt bị đóng nhiều cặn trắng và có thể bị tắc nghẽn.
Nước đá được làm từ loại nước này có màu đục hơn. Và tan nhanh hơn so với việc làm đá bằng nước sạch.

Liệt kê: Các tác hại của nước cứng đối với đời sống hiện nay

Ngay khi xuất hiện các dấu hiệu cho thấy nguồn nước mà bạn đang sử dụng đã bị nhiễm đá vôi. Hãy nhanh chóng tìm kiếm cách khắc phục hiệu quả. Nếu để tình trạng kéo dài nhiều ngày sẽ gây ra một số tác hại như:

Tác động đến đời sống và sinh hoạt hàng ngày

Gây mất tính thẩm mỹ cho các dụng cụ trong gia đình. Bởi chúng thường bị các mảng ố vàng bám dính lâu ngày.
Đặc biệt là các đồ dùng trong nhà bếp để đun nấu như nồi, chảo, ấm đun nước, bình nóng lạnh,… rất dễ bị bám cặn và rút ngắn tuổi thọ của sản phẩm.
Các lớp CaCO3 hình thành do nước cứng sẽ tạo thành một lớp cách nhiệt dưới đáy nồi hơi. Gây giảm khả năng dẫn và truyền nhiệt làm tiêu hao khá nhiều năng lượng.
Nước tạo ra các chất làm cũ quần áo, vải nhanh mục. Hay gây tắc nghẽn hệ thống dẫn nước.
Không những vậy, loại nước này còn gây giảm khả năng tạo bọt của xà phòng cũng như giảm tác dụng của nước tẩy rửa.

Tác động đến sức khỏe của con người

Gây nên tình trạng khô da, tóc xơ cứng nếu sử dụng thường xuyên. Thậm chí, có một số trường hợp sở hữu làn da nhạy cảm rất dễ bị mẩn ngứa.
Khi nước tạm thời có thể đi vào cơ thể và muối Bicacbonat bị phân hủy tạo thành muối Cacbonat kết tủa Ca(HCO3)2 không thấm qua được thành ruột và động mạch. Do đó, chúng tích tụ trong các cơ quan của cơ thể và tạo thành sỏi. Một số trường hợp còn gây tắc nghẽn những đường động mạch, tĩnh mạch. Đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe người sử dụng.
Sử dụng nước lâu ngày sẽ dễ dẫn đến một số bệnh lý. Chẳng hạn như sỏi thận, sỏi tiết niệu, gây tắc thành trọng của động mạch, tĩnh mạch. Những bệnh lý này đều tác động nghiêm trọng đến tính mạng con người.
Dùng nước để sắc thuốc nam hoặc bắc sẽ gây biến đổi thành phần thuốc. Từ đó dễ gây ra một số tác dụng phụ nguy hiểm cho sức khỏe.
Nước cứng gây mất vị ngon ngọt tự nhiên khi pha đồ uống hay nấu ăn. Qua đó làm giảm hương vị của thực phẩm. Mặt khác, nước còn làm thay đổi rõ rệt màu sắc, mùi vị của trà, sữa, cà phê,… Làm màu nhạt và dễ gây ảnh hưởng sức khỏe.

Tác động đến hoạt động sản xuất công nghiệp

Việc sử dụng nước cứng ở nhiệt độ cao sẽ ảnh hưởng đến nồi áp suất của tua bin hơi nước. Từ đó dẫn đến dẫn nhiệt kém. Nguyên nhân là do Ca(HCO3)2 dễ bị nhiệt phân tạo thành CaCO3 – Đây lại là chất kết tủa, tạo nên lớp cách nhiệt ngay dưới đáy. Đồng thời gây cản trở quá trình dẫn nhiệt và hoạt động sản xuất.
Nước nhiễm đá vôi khi sử dụng liên tục sẽ khiến các thiết bị công nghiệp như thiết bị lạnh, nồi hơi… gặp tình trạng bám cặn trên bề mặt thiết bị đun nấu. Giúp giảm hệ số lưu thông lưu lượng trên đường ống, hạn chế nguy cơ nổ nồi hơi.

Hướng dẫn phương pháp xử lý nước nhiễm đá vôi hiệu quả

Với những tác hại mà nước cứng gây ra. Chắc có lẽ, mọi người đều mong muốn tìm kiếm phương án xử lý hiệu quả nhất. Hiện nay, để giải quyết tình trạng này người ta có thể áp dụng một số phương pháp như:

#1. Cách xử lý nước bằng phương pháp nhiệt

Đây là phương pháp được nhắc đến đầu tiên khi muốn xử lý nước cứng. Lúc này, mọi người có thể chưng cất hoặc đun nóng để muối Hidro Cacbonat bị nhiệt phân. Sau đó tạo thành muối không tan. Tuy nhiên, phương pháp nhiệt chỉ có hiệu quả đối với nước tạm thời bị cứng.

#2. Cách xử lý bằng vật liệu lọc trao đổi ion

Phương pháp xử lý tiếp theo được nhắc đến đó là sử dụng vật liệu lọc trao đổi ion. Hiện có nhiều loại vật liệu lọc trao đổi ion giúp làm mềm nước cứng. Trong đó phải kể đến hạt nhựa Cation. Cùng với hạt nhựa Cation, người ta còn sử dụng các vật liệu lọc khác như: Cát thạch anh, sỏi đỡ, Corosex, than hoạt tính, cát Mangan, ODM, Birm và Pyrolox,…

Nguyên tắc hoạt động của phương pháp này đó là: Sử dụng vật liệu Polymer có chứa sẵn các hạt nhựa trao đổi ion không hòa tan. Để làm mềm nước, người ta sử dụng hạt nhựa trao đổi ion chứa ion Na+ liên kết với một anion khác. Anion có khả năng liên kết mạnh với Ca2+ và Mg2+ hơn Na+. Khi nước đi qua cột chứa vật liệu trao đổi ion. Ca2+ và Mg2+ trong nước sẽ trao đổi Na+ (liên kết với gốc anion) sẽ bị giữ lại. Đồng thời khi đó sẽ giải phóng Na+ vào nước.

#3. Cách xử lý nước cứng bằng hóa chất

Đây là phương pháp sử dụng hóa chất khác nhau. Có kết hợp với các ion Canxi, Magie để tạo thành hợp chất không tan. Lúc này, hợp chất được lắng đọng và có thể lọc loại bỏ ra ngoài.Thông thường, các hóa chất thường dùng để làm mềm nước là đá vôi, bari Hydroxit (Ba(OH)2), soda (Na2CO3), photphat natri (Na3PO4),… Tuy nhiên, khi mọi người xử lý nước cứng bằng hóa chất. Cần chú ý đến chất lượng nguồn nước và mức độ làm mềm nước.