Phân loại nước cứng và đơn vị đo độ cứng

Chúng ta đã nghe rất nhiều về nước cứng, vậy nước cứng là gì? Hiểu một cách đơn giản nước cứng là nước mà trong đó có tồn tại các ion gây ra độ cứng nước là Ca²⁺, Mg²⁺ .

Độ cứng của nước là số đo hàm lượng các ion kim loại Ca²⁺, Mg²⁺ có trong nước.

Phân loại độ cứng nước:

Độ cứng nước được chia thành độ cứng tạm thời ( độ cứng cacbonat) và độ cứng vĩnh cửu

–          Độ cứng tạm thời là loại độ cứng nước gây ra bởi sự hiện diện các khoáng chất bicarbonat hòa tan . Khi hòa tan các khoáng chất dưới dạng các cation Ca²⁺, Mg²⁺, anion cacbonat và bicacbonat (CO₃^2-, HCO₃^–). Độ cứng tạm thời có thể được giảm bằng cách đun sôi nước hoặc sử dụng vôi ( canxi hydroxit) để làm mềm nước.

–          Độ cứng vĩnh cửu là độ cứng không thể loại bỏ bằng cách đun sôi. Nhắc đến độ cứng vĩnh cửu là sự tồn tại của các ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong các muối axit mạnh của canxi và magie

     Ảnh hưởng của nước cứng

Nước cứng tạo cặn làm tắc nghẽn hệ thống ống nước, các cặn này chủ yếu gồm canxi cacbonat CaCO₃, magie hydroxit (Mg(OH)₂, canxi sunfat .. các cặn này màu trắng trên bề mặt của đường ống và bề mặt trao đổi nhiệt.

Nước cứng làm giảm hiệu quả nhiệt đối với nồi hơi, hệ thống  giải nhiệt, hay trong các thiết bị khác nên làm tăng chi phí sản xuất, giảm tuổi thọ của thiết bị. Trong nồi hơi các cặn bám làm giảm dòng nhiệt vào trong nước, làm giảm hiệu quả làm nóng, làm các thành phần kim loại nồi hơi trở nên quá nóng.

Nước cứng còn làm cho sử dụng xà phòng tốn kém hơn do tạo thành các kết tủa trắng thay vì tạo bọt.

Trong bể bơi, độ cứng canxi cao làm nước bể bơi bị đục . Do trong nước canxi và magie hydroxit đều hòa tan trong nước. Nước có chứa các hydroxit kim loại hòa tan hấp thụ CO₂ từ không khí, tạo thành cacbonat không hòa tan gây nên độ đục, đây thường là do độ kiềm cao (PH>7,6)

Đơn vị đo độ cứng

Tổng độ cứng của nước là tổng nồng độ các ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong nước.

Hiện nay chưa thống nhất được đơn vị quốc tế để đo độ cứng, các nước có quy ước riêng của mình để đo độ cứng, đơn vị đo độ cứng của Pháp là ⁰f, của Đức là ⁰dH, của Anh là ⁰e. Việt Nam dùng đơn vị đo độ cứng là mili đương lượng trong 1 lít ( mđlg/l), khi đo độ cứng bé dùng micro đương lượng gam trong lít ( mcrđlg/l)

Bảng chuyển đổi đo độ cứng

Ppm: 1 mg/l CaCO₃

Gpg: 64,8 mg canxi cacbonat mỗi gallon( 3,79 lít) hoặc 17,118 ppm

1 mmol/l tương đương với 100,09 mg/l CaCO₃ hoặc 40,08 mg/l Ca²⁺

⁰dH : 10 mg/l CaO hoặc 17,848 ppm

^de: 64,8 mg CaCO₃ mỗi 4,55 lít nước tương đương 14,254 ppm

⁰f : 10 mg/l CaCO₃ tương đương với 10 ppm

    Phân loại nước cứng

Căn cứ vào độ cứng trong nước để xác định loại nước cứng.