Nước cứng là gì và cách làm mềm nước cứng

Các chất làm mềm nước tiêu chuẩn được tìm thấy trong các cửa hàng cung cấp đồ gia dụng và phần cứng sẽ loại bỏ gần như tất cả canxi và magiê khỏi nước thô trong quá trình làm mềm nước. Các chất làm mềm cũng sẽ loại bỏ tới 10 phần triệu (ppm) sắt và mangan. Nguồn cung cấp nước có hàm lượng sắt và mangan cao (lớn hơn 10 ppm) có thể cần xử lý trước để kéo dài tuổi thọ của thiết bị làm mềm nước.

Điều gì làm cho nước trở nên “cứng”?

Nước “cứng” là kết quả của nước ngầm đi qua và hòa tan đá và khoáng chất, sau đó giải phóng các ion canxi và magiê. Các ion hòa tan này tạo cho nước cứng các đặc tính của nó.

Độ cứng được đo như thế nào?

Độ cứng của nước được biểu thị bằng độ cứng của hạt trên một gallon (gpg) nước hoặc phần triệu (ppm) hoặc miligam trên lít (mg / l). Một gpg tương đương với 17 ppm (mg/l). Theo NSF International, một tổ chức an toàn và sức khỏe cộng đồng, người tiêu dùng tin rằng họ có vấn đề khi độ cứng vượt qua mức 6 đến 7 hạt trên một gallon.

Các vấn đề do nước cứng gây ra

Nước cứng gây trở ngại cho tất cả các loại công việc làm sạch. Vấn đề vệ sinh phát sinh khi các chất tẩy rửa không loại bỏ hoàn toàn bụi bẩn. Theo thời gian, quần áo giặt trong nước cứng có thể trông xỉn màu và có cảm giác thô ráp và xước. Quần áo trắng được giặt liên tục trong nước cứng dần dần sẽ trở nên bẩn.

Đĩa và đồ thủy tinh rửa bằng máy rửa bát sử dụng nước cứng có thể bị loang khi khô. Nước cứng gây ra màng trên cửa tắm kính, tường và bồn tắm. Tóc gội trong nước cứng có thể bị dính và trông xỉn màu. Sau khi tắm bằng nước cứng, da sẽ có cảm giác thô ráp và ngứa. Cảm giác này đặc biệt dễ nhận thấy vào mùa đông khi độ ẩm tương đối của không khí thấp.

Váng xuất hiện khi xà phòng kết hợp với canxi và magiê hòa tan. Váng xà phòng rất khó loại bỏ khỏi bồn rửa, vòi hoa sen, bồn tắm và các thiết bị khác.

Sử dụng nước cứng có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị gia dụng. Khi đun nóng, canxi cacbonat và magie cacbonat lắng ra khỏi huyền phù (kết tủa) khỏi nước và tạo thành cặn khoáng ở đáy bình đun nước nóng. Sự tích tụ trên quy mô lớn làm chậm quá trình đun nóng và cần nhiều năng lượng hơn để đun nóng nước. Máy nước nóng có tích tụ chất khoáng lớn sẽ có tuổi thọ ngắn hơn. Các cặn bẩn cũng tích tụ để cắm các thiết bị ống nước và tích tụ trong các thiết bị khác như bình pha cà phê và máy rửa bát, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng.

Quá trình trao đổi ion

Các ion canxi (Ca2 +) và magiê (Mg2 +) gây ra độ cứng của nước có thể được loại bỏ khá dễ dàng bằng cách sử dụng quy trình trao đổi ion. Thiết bị làm mềm nước tiêu chuẩn là thiết bị trao đổi cation. Cation dùng để chỉ các ion mang điện tích dương hòa tan trong nước. Trao đổi cation liên quan đến việc thay thế các ion cứng bằng một ion không cứng.

Chất làm mềm nước thường sử dụng natri (Na +) làm ion trao đổi. Các ion natri được cung cấp từ muối natri clorua hòa tan, còn được gọi là nước muối. Trong quá trình trao đổi ion, các ion natri được sử dụng để phủ lên môi trường trao đổi trong chất làm mềm. Môi trường trao đổi có thể là “zeolit” tự nhiên hoặc các hạt nhựa tổng hợp giống như cát ướt.

Khi nước cứng đi qua chất làm mềm, canxi và magiê trao đổi với các ion natri . Các ion natri được giữ lỏng lẻo và dễ dàng bị thay thế bởi các ion canxi và magiê. Trong quá trình này, các ion natri “tự do” được giải phóng vào nước.

Quy trình làm mềm

Sau khi làm mềm một lượng lớn nước cứng, môi trường trao đổi trở nên phủ các ion canxi và magiê. Khi điều này xảy ra, môi trường trao đổi phải được tái tạo lại

Để nạp lại chất làm mềm bằng các ion natri, chất làm mềm được trộn ngược với dung dịch nước muối muối. Trong quá trình chảy ngược, dung dịch nước muối thay thế các ion canxi và magiê trên môi trường trao đổi bằng các ion natri từ dung dịch muối.

Ưu điểm của chất làm mềm nước

Chất làm mềm mang lại cảm giác quần áo sạch hơn, mềm mại hơn; tuổi thọ lâu hơn của các thiết bị, bao gồm máy giặt, máy rửa chén và máy nước nóng; ít sử dụng các sản phẩm tẩy rửa gia dụng, chẳng hạn như chất tẩy rửa, cũng như các sản phẩm vệ sinh cá nhân như dầu gội đầu; và giảm đốm nước.

Nhược điểm của chất làm mềm nước

Nước làm mềm không được khuyến khích để tưới cây nhà, bãi cỏ và vườn do hàm lượng natri của nó. Nước được sử dụng để sạc lại thiết bị làm mềm nước có thể làm quá tải hoặc giảm hiệu quả của các hệ thống tự hoại hoặc cống rãnh nhỏ. Ăn nhiều natri có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe. Không nên dùng nước làm mềm cho bàn là hơi nước hoặc máy làm mát bay hơi. Sự lựa chọn tốt nhất cho các thiết bị như vậy là nước cất hoặc nước từ thiết bị thẩm thấu ngược.

Các lựa chọn thay thế cho các đơn vị trao đổi ion

Các vấn đề về nước cứng có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng chất tẩy rửa bao gồm hóa chất làm mềm nước trong công thức của chúng. Một số loại hóa chất có thể được thêm vào nước cứng để giảm tác động tiêu cực của canxi và magiê. Xử lý hóa học để làm mềm nước gia đình được khuyến khích cho các mức độ cứng thấp.

Hai loại hóa chất được sử dụng để làm mềm nước giặt tại nhà là Sal Soda và Calgon.

Sal Soda kết hợp với canxi và magiê để tạo thành các hạt rắn. Các hạt này lắng xuống cùng với các hạt bụi bẩn trong quá trình giặt. Sử dụng các chất phụ gia kết tủa như Sal Soda có thể không làm sạch hoàn toàn đồ giặt của bạn vì các hạt rắn có thể bám vào vải.

Calgon làm mềm nước bằng cách kết hợp với canxi và magiê để tạo thành các hợp chất ở trong dung dịch. Việc sử dụng các chất phụ gia không tạo kết tủa như Calgon có tác động tiêu cực đến môi trường vì chúng có hàm lượng phốt phát cao thúc đẩy sự phát triển của tảo.