Nước cứng là gì?
Nước cứng là thuật ngữ dùng để chỉ loại nước tự nhiên có chứa nhiều nguyên tố Canxi và Magie. Theo tiêu chuẩn nước sạch Bộ y tế đưa ra thì chỉ số nước cứng cho phép ở mức tổng < 300 mg/ lít. Trong khi đó nếu độ cứng của nước vượt trên 100mg/lít đã bắt đầu gây đóng cặn trong các thiết bị đun nấu.

Các mức độ cứng của nước

Mức độ cứng của nước sẽ được xác định bằng cách đo nồng độ các ion Canxi (Ca2+) và Magie (Mg2+), theo nghiên cứu của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS). Từ đó, chất lượng nguồn nước sẽ được phân loại vào từng mức độ cứng sau:

Nước mềm: từ 0 đến 60 mg/l
Nước cứng vừa phải: từ 61 đến 120 mg/l
Nước cứng: từ 121 đến 180 mg/l
Nước rất cứng: hơn 180 mg/l
Công thức tính độ cứng của nước là gì?

Độ cứng của nước được tính bằng đơn vị ppm (parts per million) hay mg/l (miligam trên mỗi lít nước). Công thức tính độ cứng của nước là:
Độ cứng (ppm) = (nồng độ Canxi x 2,5) + (nồng độ Magie x 4,1)
Trong đó, nồng độ Canxi và Magie được tính bằng ppm hay mg/l.

Những cách đo độ cứng của nước phổ biến hiện nay
Để đo độ cứng của nước, có nhiều phương pháp được sử dụng hiện nay. Dưới đây là những cách đo độ cứng của nước phổ biến hiện nay mà bạn có thể áp dụng để đánh giá chất lượng nước sử dụng hàng ngày của mình.

Phương pháp trắc quang so màu
Phương pháp này sử dụng dung dịch EDTA (Ethylenediaminetetraacetic Acid) để hoà tan các ion Canxi và Magie trong nguồn nước đã được thêm chất chỉ thị màu. Sau đó, thông qua sự thay đổi của màu nước để tính toán ra độ cứng.

Video hướng dẫn chi tiết phương pháp trắc quang so màu

Phương pháp xà phòng hóa
Phương pháp xà phòng hóa là cách sử dụng hóa chất thử độ cứng của nước truyền thống và phổ biến nhất. Phương pháp này dựa trên sự phản ứng giữa ion Canxi và Magie trong nước với xà phòng, tạo thành các chất có tính chất bám dính khó tan.

Khi xà phòng được thêm vào nước, nó sẽ tương tác với các ion Canxi và Magie để tạo thành các chất bám dính khó tan. Lượng xà phòng cần thiết để đạt được một mức độ cứng nhất định sẽ cho biết độ cứng của nước.

Phương pháp xà phòng hóa có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các bộ kiểm tra độ cứng của nước có sẵn trên thị trường, hoặc bằng cách sử dụng bộ thử nghiệm xà phòng hóa tự làm tại nhà.

Phương pháp tách ion
Phương pháp tách ion là một trong những cách đo độ cứng của nước mới, dựa trên kỹ thuật tách ion để đếm số lượng ion Canxi và Magie trong nước. Phương pháp này sử dụng các cột tách ion để tách và đếm các ion Canxi và Magie. Các kết quả được cung cấp dưới dạng các số liệu số.

Phương pháp tách ion cho kết quả chính xác hơn so với phương pháp xà phòng hóa, tuy nhiên, chi phí cho các bộ kiểm tra độ cứng của nước bằng phương pháp tách ion có thể cao hơn.

Sử dụng thiết bị đo điện tử
Sử dụng thiết bị đo điện tử là một phương pháp đo độ cứng nhanh và chính xác. Thiết bị này đo độ dẫn điện của nước, mà dẫn điện của nước tăng lên khi có sự có mặt của ion Canxi và Magie. Dựa trên mức độ tăng dẫn điện, thiết bị sẽ đưa ra kết quả về độ cứng của nước.

Tuy nhiên, thiết bị đo điện tử có thể đắt tiền và cần được hiệu chỉnh thường xuyên để đảm bảo tính chính xác của kết quả đo.

Một số câu hỏi thường gặp về độ cứng nước
Dưới đây là một số câu hỏi Famy thường nhận được từ khách hàng về chủ đề độ cứng của nước. Mời bạn đọc cùng tham khảo!

Uống nước có độ cứng cao có sao không?
Thực tế, uống nước có độ cứng cao có thể gây hại cho sức khỏe. Như đã đề cập, nước có độ cứng cao thường chứa nhiều khoáng chất như Canxi và Magie. Điều này có thể gây ra các vấn đề cho da và tóc của người dùng. Đồng thời, việc uống nước có độ cứng cao trong suốt một thời gian dài sẽ có thể gây ra bệnh sỏi thận và các vấn đề về hệ tiêu hóa.

Làm sao để biết nước có độ cứng cao?
Có một số cách đơn giản để bạn có thể nhận biết nước có độ cứng cao, bao gồm:

Nước có độ cứng cao thường có màu hơi trắng đục và để lại vết cặn trắng trên các bề mặt thiết bị, vật dụng tiếp xúc với nước.
Nước có độ cứng cao sẽ làm giảm độ tạo bọt của xà phòng.
Nước có độ cứng cao sẽ khiến quần áo dễ phai màu.
Ngoài các cách nhận biết trên, bạn cũng có thể dùng những thiết bị đo độ cứng nước chuyên dụng hoặc gửi mẫu nước của gia đình mình tới trung tâm đo lường để xác định chính xác nhất tình trạng của nguồn nước. Tuy nhiên, hai phương pháp này thường tốn kém và mất nhiều thời gian hơn.

Có nên dùng bộ lọc tổng để khử độ cứng của nước không?
Sử dụng bộ lọc tổng đầu nguồn để khử độ cứng của nước là một giải pháp hiệu quả và đang trở thành xu hướng được nhiều người lựa chọn. Bộ lọc tổng có thể giúp loại bỏ các khoáng chất gây ra độ cứng của nước, tạo ra nguồn nước sinh hoạt sạch và an toàn để uống.

Tác hại của nước cứng?
Việc sử dụng nước cứng cho các thiết bị công nghiệp (bình nóng lạnh, nồi hơi,...) 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 có thể gây nổ nồi hơi trong một thời gian dài.
Trong sinh hoạt nước cứng gây ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe con người. Độ cứng vĩnh viễn ít ảnh hưởng đến sức khỏe con người, nhưng độ cứng tạm thời lại gây ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe. Đó là một trong các nguyên nhân gây ra bệnh sỏi thận, bệnh tắc động mạch do đóng cặn.

Làm mềm nước cứng là gì?
Làm mềm nước cứng là phương pháp loại bỏ các nguyên tố độc hại cho sức khỏe ra khỏi nước. Mà hai nguyên tố chính cần được lọc sạch chính là Canxi (Ca2+) và Magie (Mg2+).

Các phương pháp làm mềm nước cứng
Có rất nhiều cách được sửu dụng từ đơn giản đến phức tạp để làm mềm nước cứng:
-   Làm mềm nước cứng nhờ đun sôi: đun nóng sẽ làm giảm đáng kể độ cứng của nước.
-   Làm nước lưu động liên tục: khuấy liên tục hoặc bơm tuần hoàn liên tục cũng có tác dụng, tuy rằng khá chậm và trong nhiều trường hợp, sự phân hủy bicarbonat chậm hơn sự hòa tan bicarbonat mới từ các nguồn khác vào nước.
-   Chưng cất làm mềm nước cứng: về nguyên tắc, nước cất có thể coi là H2O tinh khiết hoàn toàn.
-   Lọc RO (thẩm thấu ngược): công nghệ lọc RO cho phép loại bỏ gần như tất cả các chất hòa tan và không hòa tan ra khỏi nước, nước lọc RO có thể coi là H2O tinh khiết (tuy không bằng nước cất).
-   Trao đổi ion: đây là phương pháp 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. Nguyên lý của nó là đưa nước qua 1 vật liệu chứa các ion dương hoạt động mạnh hơn Ca2+ và Mg2+, vật liệu này sẽ hấp thụ các ion Ca2+ và Mg2+ trong nước và nhả ra các ion mạnh hơn kia, do đó tạo ra các hợp chất carbonat không kết tủa. Vật liệu đó được gọi là Cationit (hay cation-exchange resyn).