Độ cứng của nước là gì? 6 điều NHẤT ĐỊNH phải biết

Độ cứng của nước là chỉ số đo lường các khoáng chất như Canxi, Magie trong nước. Bạn cần hiểu về độ cứng của nước để biết cách xử lý loại nước này và có được nguồn nước an toàn phục vụ sinh hoạt, sản xuất. Hãy cùng Bách Hóa Môi Trường tìm hiểu cụ thể vấn đề này ngay nhé!

1. Độ cứng của nước là gì? Nguyên nhân hình thành độ cứng của nước

Độ cứng của nước được đo lượng bằng hàm lượng khoáng chất hòa tan trong nước. Đặc biệt, là 2 khoáng chất Canxi, Magie, nồng độ ion Ca2+ và Mg2+ trong nước càng cao thì nước càng cứng. Nếu bạn sử dụng nước cứng chưa qua xử lý trong thời gian dài có thể ảnh hưởng tới sức khỏe, sinh hoạt và sản xuất.

Nguyên nhân hình thành độ cứng của nước chính là do nguồn nước ngầm, nước ở ao hồ đi qua các lớp đất đá, trầm tích, đá vôi – những loại đá có lượng lớn các ion Ca2+, Mg2+. Khi nước thấm ngấm qua những lớp đất đá này, sẽ xảy ra phản ứng hóa học và hình thành các hợp chất Cabonat và Hydro Cacbonat trong nước.

2. Độ cứng của nước được đo như thế nào

Độ cứng của nước được xác định bằng nồng độ ion Ca2+ và Mg2+ trong nước. Bạn có thể xác định nồng độ của 2 ion này bằng nhiều cách đo lường. Cụ thể:

• Tính bằng hạt trên gallon (g): Số hạt trên gallon tương ứng với một hạt lúa mì khô hoặc khoảng 1/7000 pound. 
• Xác định khối lượng ion khoáng chất trên Lít (mg/Lít): Bạn cần xác định được số lượng (mg) khoáng chất trong 1 lít nước. 
• Xác định khối lượng ion khoáng chất phần triệu (ppm): Khối lượng khoáng chất (ppm) trong 1 lít nước.  
• Sự liên hệ giữa các đơn vị tính nước cứng: Độ cứng hạt trên mỗi gallon (gpg) = 17.1 x mg/Lít (hoặc ppm)

3. Thang độ cứng của nước

Theo cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, bạn có thể sử dụng bảng thang độ cứng sau để xác định độ cứng của nước. 

Độ cứng của nước	Mg/Lít hoặc ppm	Gallon (gpg)
Nước mềm	0 – 17.1	0 – 1
Hơi cứng	17.1 – 60	1 – 3.5
Cứng vừa phải	61 – 120	3.5 – 7.0
Cứng	121 -180	7.0 – 10.5
Rất cứng	>180	>10.5

Như vậy, nếu kết quả kiểm tra nước cứng của bạn nhỏ hơn một hạt trên mỗi gallon (17,1 mg/L trở xuống), thì đó là nước mềm và có thể an tâm sử dụng. Còn nếu nguồn nước có các chỉ số cao hơn đều là nước cứng và bạn cần xử lý để có thể có nước mềm sử dụng.

4. Đơn vị đo độ cứng của nước

Đơn vị đo độ cứng của nước ở mỗi quốc gia sẽ có đơn vị đo riêng. Hiện tại chưa có đơn vị quốc tế để đo độ cứng của nước. Sau đây là các đơn vị đo độ cứng tiêu biểu:

Đơn vị	mmol/L	ppm, mg/L	dGH,  °dH	gpg	°điện tử,  °Clark	° F
mmol/L	1	0.00991	0.1783	0.171	0.1424	0.09991
ppm, mg/L	100.1	1	17.85	17.12	14.25	10
dGH,  °dH	5.608	0.05603	1	0.9591	0.7986	0.5603
gpg	5.847	0.05845	1.043	1	0.8327	0.5842
°điện tử,  °Clark	7.022	0.17016	1.252	1.201	1	0.7016
° F	10.01	0.1	1.785	1.712	1.425	1

Còn tại Việt Nam, thường dùng đơn vị tính là mg/Lít, nếu độ cứng của nước quá nhỏ sẽ sử dụng đơn vị là micro trong 1 lít nước (mcrdlg/Lít). 

Trong đó:

• Ppm: 1 mg/l CaCO3
• Gpg: 64,8 mg canxi cacbonat mỗi gallon( 3,79 lít) hoặc 17,118 ppm
• 1 mmol/l tương đương với 100,09 mg/l CaCO3 hoặc 40,08 mg/l Ca2+
• 0dH : 10 mg/l CaO hoặc 17,848 ppm
• de: 64,8 mg CaCO3 mỗi 4,55 lít nước tương đương 14,254 ppm
• 0f : 10 mg/l CaCO3 tương đương với 10 ppm

5. Công thức tính độ cứng của nước

Công thức tính độ cứng của nước giúp bạn xác định được loại nước đang sử dụng là nước cứng hay nước mềm. 

Công thức tính độ cứng của nước: 

Độ cứng của nước (mg/L) = Ca (mg/L) x 2,497 + Mg (mg/L) x 4.118

Trong đó: Ca = Hàm lượng Canxi, Mg = Hàm lượng Magie

6. Các cách đo độ cứng của nước

Sau đây là các cách giúp bạn đo được độ cứng của nước đơn giản và dễ thực hiện: 

Trắc quang so màu

Trắc quang so màu là phương pháp kiểm tra độ cứng của nước dễ thực hiện. Phương pháp này sẽ 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.

Các bước thực hiện

• Bước 1: Bạn chuẩn bị dung dịch đệm, dung dịch chỉ thị màu, dung dịch EDTA (Ethylenediaminetetraacetic Acid), lọ đựng nước. 
• Bước 2: Đổ 5ml nước vào trong lọ, nhỏ 5 giọt dung dịch đệm, nhỏ 1 giọt dung dịch chỉ thị màu nước sẽ chuyển sang màu đỏ.
• Bước 3: Tiếp theo nhỏ dung dịch EDTA cho đến khi nào nước chuyển sang màu xanh. 
• Bước 4: Bạn tính lượng dung dịch EDTA đã nhỏ để nước chuyển màu xanh

Cách kiểm tra kết quả

• Bạn sẽ xác định được độ cứng của nước bằng cách: Lấy lượng dung dịch EDTA đã dùng x 300.
• Ví dụ: Bạn dùng hết 0.4ml dung dịch EDTA thì độ cứng của nước là: 0.4 x 300 = 120mg/L. Như vậy đây là nước cứng vừa phải. 

Lưu ý: Khi nhỏ dung dịch EDTA vào dung dịch đã pha dung dịch chỉ thị bạn nên dùng xi lanh cỡ nhỏ. Sau đó, nhỏ từ từ đến khi nước chuyển sang màu xanh thì ngừng lại. Khi đó bạn sẽ xác định được lượng dung dịch EDTA chính xác.

Sử dụng phương pháp trắc quang so màu để đo độ cứng của nước 

Phương pháp xà phòng hóa

Đây là một trong những phương pháp dễ thực hiện và giúp bạn có kết quả nhanh chóng.

Các bước thực hiện

• Bước 1: Bạn chuẩn bị: một chai thủy tinh hoặc nhựa rỗng, trong, sạch, có nắp đậy kín. 
• Bước 2: Đổ nước trực tiếp từ vòi vào khoảng 1/3 chai
• Bước 3: Bạn thêm vài giọt xà phòng lỏng nguyên chất và lắc mạnh trong khoảng 15 giây. 
• Bước 4: Bạn đặt chai xuống và quan sát dung dịch.

Cách kiểm tra kết quả

• Nước cứng: Không có bong bóng mịn trong nước hoặc nước có màu đục hoặc màu trắng đục. 
• Nước mềm: Xà phòng sẽ nhanh chóng sủi bọt và tạo bọt, còn phần nước đọng ở đáy sẽ trong. 

Lưu ý: Một số loại xà phòng được pha chế từ chất tẩy rửa nên chúng sẽ tạo bọt bất kể loại nước của bạn là gì. Để có kết quả tốt nhất, hãy sử dụng xà phòng ít chất tẩy rửa để cho kết quả chính xác nhất. 

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 tách ion thường được áp dụng trong các phòng thí nghiệm với nhiều dụng cụ hiện đại. 

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, vì cần nhiều dụng cụ hỗ trợ và thường được thực hiện trong các phòng thí nghiệm nên chi phí cho phương pháp này khá cao.

Sử dụng thiết bị đo điện tử

Sử dụng thiết bị đo điện tử để kiểm tra nước tại nhà là cách đơn giản nhất và cho độ chính xác cao. 

Các bước thực hiện

• Bước 1: Bạn chuẩn bị một thiết bị đo điện tử của thương hiệu có uy tín. 
• Bước 2: Bạn đổ nước vào một cốc hoặc bình chứa nhỏ.
• Bước 3: Nhúng thiết bị đo điện tử vào nước và chờ kết quả được hiển thị trên thiết bị. 

Cách kiểm tra kết quả

Trên thiết bị sẽ hiển thị kết quả thể hiện chỉ số của nước cứng theo đơn vị mg/L.  

• Nước mềm: Kết quả trên thiết bị là từ 0 – 60mg/Lít. 
• Nước cứng: Kết quả hiển thị >60mg/Lít

Lưu ý: Bạn nên lựa chọn thiết bị của thương hiệu uy tín để cho kết quả đo tốt nhất. Bởi nếu lựa chọn thiết bị đo điện tử trôi nổi có thể cho ra kết quả không chính xác. 

Trên đây là tổng hợp những thông tin tổng quan về độ cứng của nước, mong rằng đã giúp các bạn có được các kiến thức cần thiết để kiểm tra nguồn nước đang sử dụng. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về nước cứng và các phương pháp làm mềm nước hiện đại, an toàn hãy liên hệ với Công ty TNHH Bách Hóa Môi Trường qua số Hotline 0399 766655 để được giải đáp tận tình.