Độ cứng của nước là gì? Những cách đo độ cứng nước hiện nay mà bạn nên biết

Độ cứng là một trong những tiêu chí đánh giá chất lượng nước quan trọng trong xử lý nước hồ bơi, nước sinh hoạt và nước cấp sản xuất. Tuy nhiên hiện nay rất ít người biết đến chỉ số này. Vậy độ cứng của nước là gì? Làm thế nào để xác định được độ cứng trong nước? Để có được câu trả lời cho hai thắc mắc này, xin mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây của LifeVista.

1. Độ cứng nước là gì?

Độ cứng của nước là chỉ số thể hiện nồng độ khoáng chất có trong nước, thường là ion canxi và magie. Các khoáng chất này hòa tan làm tăng độ cứng nước, gây ra nhiều vấn đề trong sinh hoạt hằng ngày và làm gián đoạn sản xuất.

Độ cứng nước được đo bằng hai đơn vị phổ biến là ppm (parts per million) và mg/L (miligam/lít). Vì nước cứng hình thành chủ yếu do ion canxi và magie nên người ta thường tính độ cứng dựa trên nồng độ của hai ion này.

Xem thêm: Nước cứng là gì? Nước cứng ảnh hưởng đến bể bơi ra sao?

2. Phân loại mức độ đo độ cứng của nước mà bạn nên biết

Độ cứng của nước được Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) chia làm 4 bậc, dựa theo hàm lượng canxi và magie. Cụ thể là:

• Nước mềm: Nước có nồng độ canxi và magie thấp hơn 60mg/L, không gây đóng cặn trong đường ống, an toàn cho da và tóc.
• Nước cứng vừa: Hàm lượng canxi và magie từ 60 – 120mg/L.
• Nước cứng: Nước có tổng nồng độ ion canxi và magie từ 120 – 180 mg/L.
• Nước rất cứng: Tổng hàm lượng canxi và magie cao hơn 180mg/L.

Để tính được tổng độ cứng của nước, bạn có thể sử dụng công thức sau đây:

Độ cứng = (Nồng độ canxi x 2.5) + (Nồng độ Magie x 4.1)

3. Một số phương pháp đo độ cứng của nước mà bạn nên biết

Hiện nay có rất nhiều cách để xác định độ cứng của nước. Dưới đây là 4 phương pháp đo độ cứng nước được nhiều người sử dụng để kiểm tra chất lượng nguồn nước sử dụng hằng ngày.

3.1 Xác định độ cứng nước bằng phương pháp xà phòng hóa

Phương pháp xà phòng hóa là cách truyền thống rất đơn giản để nhận biết nước cứng và nước mềm. Nó dựa trên hiện tượng kết tủa giữa xà phòng với ion canxi và magie có trong nước.

Khi cho xà phòng vào nước, nếu là nước cứng thì sẽ tạo ra cặn trắng và váng màu vàng bám trên thành chai, xà phòng ít bọt hoặc không có bọt. Nếu là nước mềm thì xà phòng tan hoàn toàn, tạo ra nhiều bọt.

Đây là phương pháp định tính, chỉ giúp phân biệt nước cứng và nước mềm nhanh chóng tại nhà, không thể xác định được độ cứng chính xác. Để biết được độ cứng trong nước, bạn nên dùng bộ test hoặc bút đo điện tử.

3.2 Xác định độ cứng nước bằng dung dịch EDTA

Xác định độ cứng nước bằng dung dịch EDTA hay còn gọi là trắc quang so màu. Đây là một phương pháp đơn giản được dùng để kiểm tra độ cứng của các mẫu nước trong phòng thí nghiệm. Kết quả dựa trên sự đổi màu của nước và lượng dung dịch EDTA đã sử dụng.

Khi cho EDTA vào nước, nếu là nước cứng thì mẫu nước sẽ chuyển sang màu đỏ tía, nếu là nước mềm thì sẽ là màu xanh dương. Để xác định độ cứng của nước, bạn hãy lấy thể tích dung dịch EDTA đã dùng (ml) nhân với 300.

Ví dụ: Nếu dùng 0.4 ml EDTA, thì độ cứng sẽ là: 0.4 × 300 = 120 mg/L CaCO₃, tương ứng với mức nước cứng vừa.

3.3 Xác định độ cứng nước thông qua phương pháp Complexon

Phương pháp complexon là phép chuẩn độ thể tích, tính toán độ cứng của nước dựa vào thể tích dung dịch EDTA đã sử dụng. Nguyên lý của phương pháp này dựa vào tính chất tạo phức của dung dịch EDTA với các ion canxi và magie.

Công thức tính độ cứng:

Độ cứng (mg/L CaCO₃)= ​(C×VEDTA×1000​)/Vmẫu

Trong đó:

• C = nồng độ dung dịch EDTA (mol/L)
• VEDTA = thể tích EDTA sử dụng (ml)
• Vmẫu = thể tích mẫu nước (ml)

3.4 Xác định độ cứng nước bằng bút thử

Bạn có thể dùng bút thử TDS để tính độ cứng của nước. Phương pháp này dựa trên nguyên lý đo độ dẫn điện của nước. Các ion canxi, magie, natri và clorua làm cho nước có tính dẫn điện. Bút đo sẽ đo độ dẫn điện của mẫu nước và chuyển đổi thành chỉ số TDS – tổng lượng chất rắn hòa tan. Từ đó bạn có thể xác định được độ cứng của nước.

Bút thử TDS cho ra kết quả nhanh, dễ sử dụng ngay tại nhà, thiết bị nhỏ gọn và giá thành khá hợp lý. Tuy nhiên phương pháp này không đo được chính xác độ cứng. Bạn chỉ nên dùng nó để kiểm tra, nếu TDS cao thì nguy cơ nước có độ cứng càng cao.

4. Hai phương pháp xử lý nước cứng đơn giản mà bạn nên biết

Sau khi tính được độ cứng của nước, bạn cần tiến hành làm mềm nước để giảm thiểu tác hại của chúng. Dưới đây là hai phương pháp xử lý nước cứng phổ biến nhất hiện nay:

4.1 Xử lý nước cứng bằng Soda Na2CO3

Xử lý nước cứng bằng Soda Na2CO3 là một phương pháp làm mềm nước hóa học. Cách này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ xử lý nước bể bơi, nhà máy hơi nước, lò hơi công nghiệp, nước sinh hoạt…

Nguyên lý của phương pháp này là: Soda Na2CO3 sẽ phản ứng với các ion canxi và magie, tạo thành kết tủa không tan lắng xuống đáy. Chỉ cần lọc bỏ phần cặn sẽ thu được nước mềm.

Hóa chất Soda Na2CO3 có giá khá rẻ và được bán nhiều trên thị trường. Đây là một giải pháp kinh tế, hiệu quả, có thể ứng dụng để xử lý nước quy mô lớn tại các xí nghiệp, hệ thống lò hơi công nghiệp và cả dân dụng. Tuy nhiên phương pháp này không được dùng để làm mềm nguồn nước uống vì dư lượng hóa chất có thể gây hại cho sức khỏe.

Xem thêm: Soda Na2CO3 là gì? Ứng dụng của Na2CO3 trong xử lý nước cứng

4.2 Xử lý nước cứng bằng muối hoàn nguyên

Muối hoàn nguyên được sử dụng trong giai đoạn hoàn nguyên hạt nhựa cation trong các hệ thống lọc nước. Khi hạt nhựa đã hấp thụ quá nhiều ion canxi và magie, khả năng làm mềm nước sẽ bị giảm. Lúc này cần bơm dung dịch muối qua lớp nhựa cation để đẩy các ion canxi và magie ra khỏi nhựa. Quá trình này giúp tạo khả năng làm mềm nước của hệ thống.

Phương pháp dùng muối hoàn nguyên để giảm độ cứng của nước có thể ứng dụng để xử lý nước sinh hoạt trong gia đình, dùng cho lò hơi công nghiệp, hệ thống làm mát…

5. Nguyên nhân nào khiến cho nguồn nước hồ bơi bị cứng

Hồ bơi là nơi dễ gặp tình trạng nước cứng, nhất là các bể bơi ngoài trời. Có rất nhiều nguyên nhân làm tăng độ cứng của nước hồ bơi, dưới đây là những tác nhân chính:

• Nguồn nước đầu vào: Các bể bơi dùng nước giếng khoan thường có độ cứng cao do nguồn nước có chứa nhiều khoáng chất.
• Trời mưa: Các bể bơi ngoài trời thường có độ cứng cao hơn so với bể bơi trong nhà. Trời mưa mang theo bụi bẩn và đất đá trôi vào bể, làm tăng nồng độ khoáng chất làm cho nước trong bể cứng hơn.
• Ánh nắng mặt trời: Khi trời nắng gắt, nước bốc hơi nhiều, lượng nước giảm nhưng các ion canxi và magie vẫn ở trong bể. Nồng độ khoáng chất trong hồ tăng lên, làm cho nước cứng hơn.

Xem thêm: Hướng dẫn làm mềm nước cứng bể bơi cực hiệu quả mà bạn nên biết

6. Một số tác hại của nước cứng mà bạn nên biết

Nước cứng có nồng độ khoáng chất cao nên gây ra nhiều tác hại trong đời sống sinh hoạt và công nghiệp. Các ion canxi và magie hình thành cặn, bám vào các thiết bị gia dụng và thiết bị sản xuất. Độ cứng của nước cao còn làm giảm hiệu quả của xà phòng và chất tẩy rửa, việc giặt giũ không được sạch sẽ.

Đối với hồ bơi, nước cứng gây hại cho người bơi và làm hư thiết bị. Bơi trong nước có độ cứng cao tóc sẽ bị xơ cứng, da khô và đỏ mắt. Độ cứng cao còn làm nước hồ bơi bị đục và làm giảm hiệu quả hoạt động của các hóa chất xử lý nước. Nếu không dùng biện pháp làm mềm nước, sau thời gian dài cặn vôi sẽ bám đầy trên nền gạch, ron gạch, làm tắc nghẽn đường ống và làm hư thiết bị.

Xem thêm: Những tác hại của nước cứng đối với cơ thể người mà bạn nên biết

7. Câu hỏi thường gặp

7.1 Độ cứng của nước được tính như thế nào?

Độ cứng nước được tính dựa trên tổng nồng độ khoáng chất trong nước, thường là canxi và magie. Bạn có thể tính độ cứng bằng phương pháp chuẩn độ EDTA hoặc dùng bút đo TDS.

7.2 Độ cứng của nước bao nhiêu có thể gây hại đến sức khỏe con người?

Theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước sinh hoạt, độ cứng của nước dùng trong sinh hoạt hằng ngày phải thấp hơn 350 mg/L. Nếu vượt qua ngưỡng này sẽ gây hại đến sức khỏe của con người.

7.3 Nước cứng liệu có thể uống được không?

Theo nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), nước cứng có thể uống được. Nó giúp bổ sung một số khoáng chất thiết yếu cho cơ thể như canxi và magie. Tuy nhiên, những người có hệ tiêu hóa kém không nên uống nước cứng vì có thể gây rối loạn tiêu hóa và giảm khả năng hấp thu dinh dưỡng. Ngoài ra độ cứng nước cao còn làm tăng nguy cơ sỏi thận, sỏi tiết niệu…

7.4 Độ cứng của nước hồ bơi bao nhiêu là hợp lý?

Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4260:2012 về Công trình thể thao – Bể bơi – Tiêu chuẩn thiết kế (thông tư TCVN 4260:2012) thì độ cứng của nước hồ bơi phải thấp hơn 500 mg/L (tính theo CaCO3) (1). Những bể bơi sử dụng nguồn nước cấp có độ cứng cao thì phải lắp đặt bộ lọc để giảm bớt độ cứng.

7.5 Độ cứng của nước có làm ảnh hưởng đến PH trong hồ bơi hay không?

Khi nước trong hồ bơi có độ cứng cao sẽ làm tăng độ kiềm tổng, làm tăng độ pH. Các hồ bơi nên duy trì độ cứng trong khoảng từ 200 – 400 mg/L để ổn định pH, bảo vệ thiết bị và duy trì hiệu quả của hóa chất.

8. Kết

Vậy là LifeVista đã giúp bạn hiểu được độ cứng của nước là gì và những cách đo độ cứng nước phổ biến hiện nay. Là một đơn vị chuyên phân phối hóa chất làm mềm nước, LifeVista không chỉ mang đến cho bạn giải pháp xử lý nước cứng đơn giản, tiết kiệm mà còn có hiệu quả cao. Bên cạnh hóa chất, LifeVista còn cung cấp dịch vệ sinh hồ bơi, giúp bạn giải quyết vấn nạn nước cứng trong bể bơi. Dịch vụ từ A – Z, xử lý nhanh chóng và giá cả phải chăng. Hãy liên hệ ngay với LifeVista nếu bạn đang tìm mua hóa chất làm mềm nước cứng nhé!