KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, TÁC HẠI VÀ BIỆN PHÁP LÀM MỀM NƯỚC CỨNG

I. Khái niệm, phân loại 

 - Nước đi từ đầu nguồn đến nơi sử dụng sẽ hòa tan các nguyên tố vi lượng trong đó bao gồm cả Canxi và Magie, đặc biệt khi chảy qua các khu vực đá vôi, trầm tích hay các mỏ khoáng sản, một lượng lớn Canxi và Magie sẽ hòa tan vào trong nước gây ra hiện tượng nước cứng. Nước mưa, nước sông thường có độ cứng tương đối thấp, ngược lại nước ngầm có độ cứng khá cao.

1. Khái niệm 

 - Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca²⁺  và Mg²⁺.

 - Nước chứa ít hoặc không chứa các ion Mg²⁺ và Ca²⁺ được gọi là nước mềm.

2. Phân loại:  có 3 loại 

 - Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂.  Có thể tìm phương pháp xử lý bằng nhiều phương pháp đơn giản như nấu chín, lọc trao đổi ion,… 

  - Tính cứng vĩnh cửu là tính cứng gây nên bởi các Cl^-, SO₄^2- của Ca và Mg. Muối này bền nên xử lí phức bằng một số phương pháp tạp hơn. 

 - Tính cứng toàn phần gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

II. Tác hại của nước cứng

 - Nước cứng gây nhiều tác hại cho đời sống và sản xuất:

  + Làm giảm khả năng tạo bọt của xà phòng cũng như giảm tác dụng tẩy rửa do tạo muối canxi không tan, nhanh làm mục vải, hại quần áo, gây khô da, khô tóc.

  + Các thiết bị đun nấu, bình nóng lạnh, nồi hơi dễ bị bám cặn, nhanh làm hỏng sản phẩm.

  + Lớp CaCO₃ hình thành do nước cứng có thể tạo thành 1 lớp cách nhiệt dưới đáy nồi, làm giảm khả năng dân nhiệt và truyền nhiệt, làm tiêu tốn điện năng và gia tăng chi phí.

  + Đun nấu thức ăn lâu chín, giảm mùi vị. 

  + Ở con người, chúng là nguyên nhân gây ra sỏi thận và 1 trong các nguyên nhân gây tắc động mạch do đóng cặn vôi ở thành trong của động mạch.

III.  Biện pháp làm mềm nước cứng 

1. Nguyên tắc

 - Làm giảm nồng độ ion Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nước cứng. 

2. Phương pháp

a. Phương pháp xử lí bằng nhiệt: Xử lí được nước có tính cứng tạm thời.

    Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ ↓ + CO₂ ­ + H₂O

    Mg(HCO₃)₂ → MgCO₃ ↓ + CO₂ ­ + H₂O

b. Phương pháp xử lí bằng hóa chất

 - Làm mềm nước cứng bằng vôi: Làm mềm được nước cứng tạm thời với nồng độ thích hợp 

     Ca(OH)₂   +  Ca(HCO₃)₂ → 2CaCO₃  +  2H₂O

     Ca(OH)₂   +  Mg(HCO₃)₂ → CaCO₃ + MgCO₃ +  2H₂O

 - Làm mềm nước cứng bằng Na₂CO₃ và Na₃PO₄ 

      Ca²⁺     +    CO₃^2-  →   CaCO₃ 

      Mg²⁺     +   CO₃^2-  →   MgCO₃

      3Ca²⁺     +    2PO₄^3-  →   Ca₃(PO₄)₂

      3Mg²⁺     +    2PO₄^3-  →   Mg₃(PO₄)₂ 

c. Phương pháp xử lí bằng trao đổi ion

 - Cho nước cứng đi qua chất nhựa trao đổi ion (ionit), ở đây các ion Ca²⁺, Mg²⁺ bị hấp thụ và được trao đổi bởi các ion Na⁺ hay H⁺ của nhựa → nước mềm.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng