Nguyên tắc làm mềm nước cứng

1. Nước cứng là gì?

Hình 1 : 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 những khoáng chất và vả hóa chất, trong đó có những thành phần tạo nên độ cứng của nước. Khi những khoáng chất như sống sót dưới dạng những ion sắt kẽm kim loại như Canxi ( Ca + 2 ) và Magie ( Mg2 + ) chiếm một lượng lớn trong nước, nước sẽ trở thành nước cứng. Những sắt kẽm kim loại này hoàn toàn có thể hòa tan trong nước, có nghĩa là chúng hoàn toàn 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 những khoáng chất như canxi và magie tích góp trong quy trình nước, và nó hoàn toàn có thể xảy ra với nước giếng thậm chí còn là cả nguồn nước ở thành phố. Càng nhiểu canxi và magie hòa tan trong nước, độ cứng của nước càng cao. Đây là nguyên do nước từ những khu vực trong thành phố hoàn toàn có thể có nước với độ cứng khác nhau. Nước cứng thương có những thành phần như sau :

• Canxi
• Magie
• Các khoáng chất khác

2. Các mức độ của nước cứng

Theo USGS ( Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ ), độ cứng của nước được xác lập dựa trên nồng độ của những cation sắt kẽm 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

3. 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.

Hình 2 : Ảnh hưởng của nước cứng đến đời sống hàng ngày

4. Có những loại nước cứng nào?

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

4.1. Nước cứng tạm thời

Đây là loại nước cứng do những muối CaCo3 và Mg ( HCO3 ) 2 gây ra. Thông thường, khi đun sôi, nước cứng trong thời điểm tạm thời sẽ không còn tính cứng. Vì muốn hydrat bị nhiệt phân thành muối không tan .
Nước cứng tam thời gồm có đa phần Ca2 + và HCO3 -. Theo đó, khi những ion HCO3-trong loại nước này nóng lên thì nó sẽ phân hủy thành CO32 -, CO2 và H2O. Tiếp theo CO32 – hoàn toàn 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 vô hiệu chúng, những bạn hoàn toàn 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 .

4.2. Nước cứng vĩnh cửu

Đây là loại nước dù có đun sôi cũng không hề làm nó mất hết tính cứng. Nguyên nhân là do những loại muối MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4 gây ra. Nước cứng vĩnh cửu gồm có hàm lượng lớn anion sunfat .
Để làm mềm nước cứng vĩnh cửu thì những bạn phải tìm đến những phương pháp hóa học để giải quyết và xử lý. Chẳng hạn như sử dụng Na2CO3 hoặc cho nước cứng qua bộ trao đổi ion hay chưng cất nước .

5. 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 tác động ảnh hưởng khá lớn đến sức khỏe thể chất cũng như chất lượng đời sống của con người :
Với những thiết bị đun nấu, bình nóng lạnh, nồi hơi dễ bị bám cặn, khởi đầu làm cho hiệu xuất hoạt động giải trí của loại sản phẩm giảm xuống ( thời hạn làm nóng của bình nóng lạnh tăng lên … ) lâu thì dễ làm gỉ, hỏng mẫu sản phẩm. Lớp CaCO3 hình thành do nước cứng hoàn toàn có thể tạo thành 1 lớp cách nhiệt dưới đáy nồi, làm giảm năng lực dẫn nhiệt và truyền nhiệt, làm tiêu tốn điện năng và ngày càng tăng ngân sách .
Làm giảm năng lực tạo bọt của xà phòng cũng như giảm công dụng tẩy rửa do tạo muối canxi không tan, nhanh làm mục vải, hại quần áo, gây khô da, khô tóc .
Người dùng hoàn toàn có thể thuận tiện nhận ra 1 số ít biểu lộ và mối đe dọa khi hiên tác động ảnh hưởng trực tiếp tới những hoạt động giải trí sử dụng hoạt động và sinh hoạt hàng ngày. Nước cứng cũng không dùng để pha chế thuốc vì hoàn toàn có thể gây kết tủa làm biến hóa 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 thể chất
Dùng nước cứng tắm gội hàng ngày sẽ gây khô da, khô tóc
Nước cứng trong thời điểm tạm thời khi đi vào khung hình 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 những cơ quan của khung hình, lâu ngày sẽ tạo thành sỏi hoặc làm tắc những đường động mạch, tĩnh mạch gây nguy khốn đến sức khỏe thể chất .

Hình 3: Những ảnh hưởng của nước cứng gây ra đối với đời sống và sức khỏe

Trong đời sống hàng ngày
Nước cứng làm giảm năng lực tạo bọt của xà phòng cũng như giảm công dụng tẩy rửa do tạo muối canxi không tan, nhanh làm mục vải, hại quần áo … Các vật dụng căn phòng nhà bếp dùng để đun nấu như nồi hơi, hoặc nước bình nóng lạnh, dễ bị bám cặn, nhanh làm hỏng loại sản phẩm .
Lớp CaCO3 hình thành do nước cứng hoàn toàn có thể tạo thành 1 lớp cách nhiệt dưới đáy nồi hơi, làm giảm năng lực dẫn và truyền nhiệt, làm tiêu tốn điện năng gây tiêu tốn lãng phí .
Ảnh hưởng của nước cứng so 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 tiên tiến hoá học cũng nhu yếu nước có độ cứng nhỏ. Nếu độ cứng vượt số lượng giới hạn được cho phép ( tuỳ mục tiêu 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 .

Hình 4 : Ảnh hưởng của nước cứng đến lò hơi, nồi hơi trong công nghiệp
Nước cứng tác động ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống hoạt động và sinh hoạt hàng ngày và sức khỏe thể chất con người .
Một số ngành công nghiệp không hề dùng nước cứng, nếu độ cứng vượt số lượng giới hạn được cho phép ( tuỳ mục tiêu 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?

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

6.1. 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.

Hình 5 : Làm mềm nước bằng phương pháp đun sôi nước
Phương pháp này có điểm yếu kém là những thành phần cứng sẽ bám lên thành siêu nước, nồi niêu tạo ra một lớp cặn trắng gây hỏng dụng cụ đun nấu và làm giảm hiệu suất đun nấu do lớp cặn này cách nhiệt, cản trở nhiệt từ nhà bếp đun sôi, nấu chín thức ăn .

6.2. Làm mềm nước cứng bằng trao đổi ion

Phương pháp làm mềm 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. Các hạt này còn gọi là hạt Cation là một vật liệu xử lý nước rất thông dụng hiện nay.

Tham khảo : Hạt Cation vật tư giải quyết và xử lý nước cứng
Để có được hiệu suất cao cao trong làm mềm nước, những vật tư hạt Cation được đổ bên trong một cột lọc nước, lúc bấy giờ những hộ mái ấm gia đình thường dùng những bộ lọc nước tổng đầu nguồn với nhiều loại vật tư giải quyết và xử lý nước khác nhau trong đó cột ở đầu cuối chứa hạt Cation để làm mềm nước trước khi nước được đưa tới sử dụng .

Hình 6 : Các bộ lọc nước đầu nguồn sử dụng hạt Cation làm mềm nước
Hệ thống lọc tổng đầu nguồn có van tự động hóa tự vệ sinh, hoàn nguyên hạt cation khoảng chừng một lần một tuần để thay thế sửa chữa những ion làm mềm nước đã được sử dụng và vô hiệu những ion trong nước cứng đã sửa chữa thay thế. Ngoài ra, chất làm mềm nước cứng này cũng có năng lực vô hiệu sắt hòa tan trong nước ra khỏi nguồn nước .
Chính cho nên vì thế, phương pháp giải quyết và xử lý nước cứng bằng hạt nhựa ion là cách làm mềm nước cứng được dùng phổ cập nhất vì có giá tiền rẻ kể cả ngân sách góp vốn đầu tư lẫn ngân sách quản lý và vận hành
Tham khảo : Hệ thống lọc tổng lọc nước đầu nguồn làm mềm nước

6.3. Làm mềm nước cứng bằng hóa chất

Đây là phương pháp sử dụng rất nhiều trong công nghiệp. Phương pháp này sẽ pha những hóa chất khác nhau vào nước để tích hợp với những ion Ca2 +, Mg2 + tạo thành những 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

6.4. Làm mềm nước cứng bằng công nghệ thẩm thấu ngược RO

Thẩm thấu ngược là một quy trình buộc nước phải đi qua hàng loạt những quả lọc dưới áo lực nhằm mục đích lọc tổng thể những tạp chất ra khỏi nước. Sản phẩm thu được gần như là nước tinh khiết ( còn gọi là nước cất ), với toàn bộ những hóa chất, chất rắng hòa tan, ion Ca2 +, Mg2 + đều bị vô hiệu. Hiện nay có rất nhiều những giải pháp lọc nước với những hiệu suất khác nhau, máy lọc nước mái ấm gia đình hoàn toàn có thể lọc 15 lít / giờ ra nước tinh khiết hoàn toàn có thể ẩm thực ăn uống trực tiếp theo tiêu chuẩn QCVN6-1 : 2010 / BYT của Bộ y tế. Với những mái ấm gia đình nhiều người, biệt thự nghỉ dưỡng hạng sang hoặc khách sạn hoàn toàn có thể sử dụng máy lọc nước RO hiệu suất lớn như 250 lít / giờ, 500 lít / giờ phân phối nước tinh khiết cho hàng loạt mạng lưới hệ thống trong mái ấm gia đình, nước đạt chuẩn mở vòi uống trực tiếp tại bất kể đâu .

Tác giả

FamyCare

Chuyên gia trong nghành nghề dịch vụ giải quyết và xử lý nước, lọc nước, có 15 năm kinh nghiệm tay nghề .

Source: https://vvc.vn
Category : Đồ Cũ