Nước Cứng Và Những Điều Cần Biết

Độ cứng của nước là nguồn gốc của nhiều vấn đề. 

Một lĩnh vực rắc rối quan trọng là cách khoáng chất cứng phản ứng với xà phòng và chất tẩy rửa.

Khía cạnh này của vấn đề về độ cứng quan trọng đến mức độ cứng đôi khi được định nghĩa là “tác động của một số nguyên tố kết hợp với xà phòng để tạo thành một vật liệu không hòa tan được gọi là sữa đông.

 

Top 5 vấn đề về nước cứng 

Danh sách các nguyên tố có tính chất cứng này bao gồm độ cứng , đồng và mangan. Tất cả đều có mặt bình thường với số lượng tương đối nhỏ. 

Tất nhiên, phổ biến hơn là canxi và magiê , thường có mặt với số lượng đáng kể. 

• Quần áo được giặt bằng nước mềm không có cặn xà phòng nước cứng khó chịu.
• Đối với người nội trợ, độ cứng của nước khiến công việc vệ sinh nhà cửa trở nên khó khăn hơn.
• Trong đồ giặt, nước cứng để lại cặn xà phòng và chất tẩy rửa trên vải. 
• Điều này làm phai màu và tạo ra màu xám hoặc vàng cho vải trắng.
•  Ngoài ra, xà phòng nước cứng còn bám vào sợi vải, làm cho sợi vải trở nên giòn và rút ngắn tuổi thọ của chất liệu.

TOP5

• Nước cứng làm lãng phí xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp.
• Nước cứng để lại những vòng cặn xà phòng khó coi trong bồn tắm.
• Vết nước cứng và vệt đồ thủy tinh và bát đĩa.
• Nước cứng khiến da và tóc khó tắm hơn.
• Nước cứng tạo ra các cặn bẩn cao cấp trong tất cả các thiết bị sử dụng nước . Làm tắc nghẽn đường ống dẫn nước nóng.

Thậm chí còn quan trọng hơn đối với người nội trợ và cả gia đình họ, nước cứng cản trở nỗ lực chải chuốt.

 

Nước cứng làm giảm hiệu xuất hoạt động của vật dụng

Quy mô là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất gây ra bởi các khoáng chất cứng. Sản phẩm phụ đặc biệt này của độ cứng của nước khiến nhiều thiết bị sử dụng nước không hoạt động.

 Nó làm tắc nghẽn đường ống nước nóng và có thể làm giảm mạnh hiệu quả thiết bị tiếp xúc với nước. Khi đun nóng nước cứng, cặn được hình thành. 

Điều này là do

• Sự phân hủy canxi và magiê bicarbonate
• Sự đảo ngược của chúng thành các dạng cacbonat không hòa tan cao
• Kết tủa của chúng từ nước
• Nồng độ của chúng trên các bề mặt bên trong của máy nước nóng

Trong những điều kiện nhất định, cặn lắng tạo thành bùn. Cả bùn và cáu cặn đều có thể dẫn đến giảm mạnh hiệu quả hoạt động.

 

Xử lý nước cứng bằng công nghệ trao đổi ion

Nguyên tắc trao đổi ion

Ý tưởng trao đổi ion không phải là mới. Các nhà khoa học đã nhận thức được nguyên tắc này từ lâu. 

Tuy nhiên, chỉ từ đầu thế kỷ này, nguyên tắc này mới được đưa vào sử dụng thực tế. Một lĩnh vực mà nó có hiệu quả cao là xử lý nước để loại bỏ các khoáng chất cứng và một số chất gây ô nhiễm khác. 

• Trao đổi ion là quá trình trong đó các ion trong dung dịch được biến đổi thành chất rắn giải phóng các ion khác loại nhưng cùng cực. 
• Điều này có nghĩa là các ion trong dung dịch được thay thế bằng các ion khác ban đầu có trong chất rắn. Quá trình phân tách vật lý trong đó các ion được trao đổi không bị thay đổi về mặt hóa học.

 

 

• Nước có chứa các ion canxi và magie còn được gọi là “nước cứng”. 
• Nước cứng không chỉ có vị và mùi khó chịu mà còn có thể không tốt cho sức khỏe khi uống. 
• Nước cứng có thể gây đóng cặn bên trong các thiết bị dùng nước và làm giảm tuổi thọ của các thiết bị này.
•  Một trong những cách phổ biến nhất để xử lý nước cứng là sử dụng máy lọc nước trao đổi ion.

 

 

Máy lọc làm mềm nước cứng

Tất cả các thiết bị làm mềm nước gia dụng được công nhận hiện nay trên thị trường đều sử dụng nguyên lý trao đổi ion. 

Thiết bị sử dụng nguyên tắc này chứa một lớp vật liệu làm mềm dạng hạt hoặc dạng hạt cố định để nước chảy qua. 

Khi nước đi qua lớp vật liệu trao đổi ion, các khoáng chất cứng được loại bỏ, khiến nước mềm và phù hợp hơn cho mục đích sử dụng trong gia đình. 

Các hạt hoặc hạt của vật liệu trao đổi ion trong chất làm mềm được gọi là hạt Cation.

Vật liệu trao đổi ion

(thường là hạt hoặc hạt nhựa) bao gồm các anion vĩnh viễn không hòa tan, được giữ trung hòa về điện bằng các cation natri có thể thay thế. Nước cứng nhiễm canxi và magieion đi vào cột hoặc hạt trao đổi. Khi nó chảy qua nó, các cation magie và canxi trong nước được hút vào các anion của bộ trao đổi ion.

•  Bộ trao đổi ion có ái lực lớn hơn đối với các ion canxi và magiê so với các ion natri.
• Các ion canxi và magie được hấp thụ và một lượng ion natri tương đương về mặt hóa học được giải phóng vào trong nước.
•  Do đó, nước chứa các ion canxi bicacbonat khi đi vào chứa các ion natri bicacbonat khi nó rời khỏi hạt trao đổi ion. 
• Tóm lại, các ion natri vô hại đã thay thế các ion độ cứng gây rắc rối.

Trao đổi ion xảy ra theo nghĩa đen hàng tỷ lần giữa vật liệu trong cột trao đổi và các khoáng chất trong nước khi quá trình làm mềm diễn ra. 

 

Làm mềm nước cứng

• Canxi và magiê làm giảm hiệu quả của các thiết bị nước. Bằng cách gây ra sự tích tụ cặn giống như màng. 

Ví dụ, bạn đã bao giờ nhận thấy cặn trắng tích tụ bên trong ấm đun nước của mình chưa? 

• Lớp này là sự tích tụ của canxi và magie, điều này thực sự sẽ khiến ấm đun nước sử dụng nhiều năng lượng hơn để làm nóng nước do lớp này dày lên. 
• Sự tích tụ tương tự này xảy ra ở bên trong các thiết bị gia dụng khác, đường ống nước, máy giặt, v.v.

 

Nhiều nghiên cứu thực nghiệm ghi nhận rằng độ cứng của nước cao hơn không gây ra bất kỳ nguy cơ nào đối với sỏi tiết niệu (điều này không đúng với độ cứng của nước vượt quá phạm vi được coi là nước uống – xem bên dưới) và xác nhận một cách nhất quán rằng việc uống nước giàu canxi (hoặc nước giàu magiê) làm giảm nguy cơ mắc sỏi niệu canxi oxalate (Rodgers, 1997; Rodgers, 1998; Caudarella et al, 1998; Marangella et al, 1996; Guten brunner và cộng sự, 1989; Ackermann và cộng sự, 1988; Sommariva và cộng sự, 1987). Uống nước như vậy có liên quan đến việc loại bỏ canxi qua nước tiểu nhiều hơn và đồng thời với việc loại bỏ oxalate qua nước tiểu thấp hơn có thể do liên kết oxalate với canxi trong ruột với việc ngăn ngừa hấp thu oxalate sau đó và tăng cường đào thải oxalate qua phân.

Tuy nhiên, những kết luận này không áp dụng cho bệnh nhân sau khi loại bỏ sỏi tiết niệu. Các thí nghiệm riêng biệt gợi ý rằng lượng thức ăn mềm hơn. Nước uống dẫn đến tỷ lệ mắc bệnh sỏi niệu tái phát thấp hơn (Bellizzi et al, 1999; Coen et al, 2001; Di Silverio et al, 2000) nhưng được thừa nhận đồng thời các kết quả không thể khái quát và phụ thuộc vào nhiều yếu tố, EG liệu có phải là một trong các nghiên cứu. Khuynh hướng di truyền và thói quen ăn uống có thể đóng một vai trò liên quan trong vấn đề này. Độ cứng cao (>5 mmol/l), không phải là đặc trưng của nước uống, có thể liên quan đến nguy cơ hình thành sỏi tiết niệu và nước bọt cao hơn như được ghi nhận trong một nghiên cứu dịch tễ học của Nga (Mudryi, 1999).

Tác giả nói rằng việc uống nước có nồng độ cồn trên 5 mmol/l trong thời gian dài dẫn đến nguồn cung cấp máu cục bộ ở thận cao hơn và quá trình lọc và tái hấp thu ở thận sẽ thích ứng sau đó. Đây được cho là một phản ứng bảo vệ của cơ thể con người, có thể dẫn đến, nếu tình trạng này kéo dài, làm thay đổi hệ thống điều tiết của cơ thể với khả năng phát triển sau đó là sỏi tiết niệu và tăng huyết áp. Nguy cơ mắc sỏi niệu cũng liên quan đến việc uống nước có độ cứng 10,5 mmol/l (Ca 370 mg/l) như đã được ghi nhận trong nghiên cứu của Ý (Coen et al, 2001). Không có bằng chứng nào chứng minh tác hại đối với sức khỏe con người từ nước uống khó hơn.

Có lẽ chỉ hàm lượng magiê cao (hàng trăm mg/l) cùng với hàm lượng sunfat cao mới có thể gây tiêu chảy. Tuy nhiên, những trường hợp như vậy là khá hiếm; các tác động có hại khác cho sức khỏe do độ cứng của nước cao (ví dụ: các tác động đối với hệ thống loại bỏ như đã đề cập ở trên) đã được quan sát thấy ở các vùng nước giàu chất rắn hòa tan (trên 1000 mg/l) cho thấy mức khoáng chất, không phải là điển hình của hầu hết các loại nước uống. Ở các khu vực của vùng Tula được cung cấp nước uống cứng hơn 5 mmol / l, tỷ lệ mắc bệnh sỏi mật, sỏi tiết niệu, bệnh khớp cao hơn và bệnh khớp so với những người được cung cấp nước mềm hơn đã được báo cáo (Muzalevskaya et al, 1993). Một nghiên cứu dịch tễ học khác được thực hiện ở vùng Tambov cho thấy nước cứng (hơn 4-5 mmol/l) có thể là nguyên nhân dẫn đến tỷ lệ mắc một số bệnh cao hơn bao gồm cả ung thư (Golubev et al, 1994). Kết quả của các nghiên cứu liên quan đến mối quan hệ giữa độ cứng của nước và các khối u là không thống nhất, nhưng hầu hết chúng đều ủng hộ tác dụng bảo vệ của nước cứng hơn.