Nguyên nhân gây ra độ cứng của nước ( nước cứng ) là do các muối hòa tan Calcium và Magnesium. Người ta cho rằng, nguồn gốc của thuật ngữ nước cứng xuất hiện ở thế kỷ 19, do thực tế người ta gặp khó khăn trong việc giặt quần áo bởi vì xà phòng không tạo bọt trong nước có độ cứng cao. Trái lại, nước mềm sẽ giúp xà phòng tạo bọt dễ dàng và do đó quần áo sẽ dễ giặt hơn.

1. Nước cứng là gì?

Xà phòng là muối Natri của acid béo thu được từ các loại dầu, như dầu dừa, Natri trong xà phòng được thay thế bằng canxi trong nước cứng và kết quả là tạo ra một lớp cặn không hòa tan. Khi tắm bằng nước cứng sẽ có cặn bám trên người và tóc gây cảm giác khó chịu. Các muối có trong nước cứng lâu ngày sẽ bám trong các đường ống dẫn nước làm giảm dường kính ống làm hạn chế, thậm chị tắc nghẽn luôn dòng chảy. Trong máy nước nóng, hiện tượng lắng cặn và tắc nghẽn cũng xảy ra và điều này là rất nguy hiểm. Phải luôn đảm bảo rằng dòng chảy qua máy nước nóng không bị cản lại.

Nước cứng nói chung không tốt cho công việc làm sạch. Quần áo giặt bằng nước cứng sẽ không sạch và có cảm giác khô cứng, kính rửa bằng nước cứng sẽ bị mờ đục.

2. Độ cứng trong nước uống

Tổ chức Y Tế Thế Giới ( WHO ) cho biết rằng không xuất hiện bất kỳ bằng chứng nào thuyết phục rằng độ cứng của nước gây tác dụng có hại cho sức khỏe con người. Đôi khi nước cứng chỉ làm thay đổi màu sắc và hương vị của thức ăn, đồ uống được chế biến. Người ta cũng tin rằng nước cứng có thể có hại cho các bệnh ngoài da như eczema. Nước cứng là nước có tính kiềm do đó đôi khi người ta còn tin rằng uống nước có độ cứng lại tốt cho sức khỏe.

nuoc cung

Nước cứng có thể được làm mềm bằng cách thay thế các ion Ca và Mg bằng các ion Na qua quá trình trao đổi ion. Như vậy nước được làm mềm sẽ chứa muối Na thay vì muối Canxi hay Magie. Tuy nhiên nước này được khuyến cáo không nên sử dụng cho người cao huyết áp khi họ đang theo một chế độ ăn uống ít muối. Đối với vấn đề giặt quần áo với nước cứng, có thể sử dụng Natri cacbonat hay bột giặt soda cũng sẽ làm giảm độ cứng.

Màng thẩm thấu ngược RO và màng lọc Nano là một phương pháp xử lý ngày càng được sử dụng nhiều để loại bỏ độ cứng trong nước.

Nước cứng được tìm thấy trong các khu vực có đá phấn và đá vôi. Khi nước đi qua những khu vực này, đá phấn và đá vôi hòa tan canxi cacbonat và bicarbonat và làm cho nước trở nên “cứng”

3. Đơn vị và phương pháp đo độ cứng trong nước

Có nhiều đơn vị biểu thị độ cứng, nhưng đơn vị thường dùng là “phần triệu” ( ppm) hay mg CaCO3/lit. Ở Ấn độ thường dùng đơn vị ppm, còn ở Mỹ người ta thường dùng đơn vị “gpg” ( Grains per Gallon ). Quy đổi 1 gpg = 17.1 ppm. Mỗi nơi trên thế giới có thể có một đơn vị đo độ cứng khác nhau, sau đây là một vài đơn vị đo độ cứng:

  mgCa/l (ppm) mgCaCO3/l (ppm) Degrees Clark Degrees French Degrees Greman MmolCa/l
Rất cứng 140 350 24.4 35 20 4
Cứng 100 250 17.4 25 14 3
Mềm 30 75 5.2 8 4 1

Nước cứng đôi khi không phải hoàn toàn là không tốt, vì trong đó có chứa các khoáng chất cần thiết cho sức khỏe, chỉ làm mềm nước khi thấy cần thiết và độ cứng là quá cao. Các phương pháp làm mềm nước như đã đề cập ở trên là dùng trao đổi ion và một phương pháp hiện được sử dụng nhiều, đặc biệt trong các ứng dụng gia dụng ( gia đình, trường học, công ty, … ) là dùng màng thẩm thấu ngược RO hoặc Nano, phương pháp này có ưu thế hơn so với sử dụng ion trao đổi đó là không phải thay thế các ion trong nước cứng bằng bất kì loại ion hay hóa chất nào khác.