Nước là một yếu tố vô cùng cầ thiết cho cuộc sống, nó ở dang lỏng, không màu, không mùi, không vị. Vì trạng thái của nó nên chúng ta thường nghĩ rằng, nước chỉ có nước mềm vì nó ở thể lỏng mà. Chúng ta có nghĩ rằng nước cũng có nước cứng không. Câu trả lời là "Có". Không phải ai cũng biết rằng nước được chia làm 2 loại: Nước cứng và nước mềm Vậy nước cứng là gì? Có phải nước cứng là nước ở thể cứng như viên nước đá trong tủ lạnh? Nước cứng là gì? Nếu đã học môn hóa hoặc đọc tài liệu thì chúng ta có thể biết rằng tính chất cứng của nước là do hàm lượng của 2 ion Ca2+ và Mg2+ trong nước. Nếu hàm lượng của 2 ion này cao quá mức cho phép, nó sẽ thành nước cứng. Phân loại nước cứng Nước cứng được chia thành 3 loại: Nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh cửu và nước cứng toàn phần - Nước cứng tạm thời: Gọi là nước cứng tạm thời vì tính cứng của nước sẽ bị mất khi đun sôi. Khi nước đun sôi thì HCO3- của Ca, Mg sẽ bị phân huỷ thành cacbonat và giúp nước trở nên mềm hơn. Nước dùng trong sinh hoạt hằng ngày chủ yếu là nước cứng tạm thời. - Nước cứng vĩnh cửu: Gọi là nước cứng vĩnh cửu vì khi đun sôi cũng không thể loại bỏ tính cứng của nước. Để làm mềm nước cứng vĩnh cửu thì phải tìm đến các phương pháp hóa học để xử lý. Chẳng hạn như sử dụng NA2CO3 hoặc cho nước cứng qua bộ trao đổi ion hay chưng cất nước. - Nước cứng toàn phần: Nước cứng toàn phần là nước cứng có cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu. Tại sao có nước cứng? Nước cứng được hình thành khi nước ngầm thấm qua những lớp đá vôi, đá phấn hoặc thạch cao mà những loại đá này vốn chứa lượng lớn ion Ca2+ và Mg2+ ở dạng hợp chất cacbonat, hidro cacbonat, sulfat. Khi nước thẩm thấu qua các lớp đá khoáng trong tầng ngậm nước, những ion này sẽ hòa tan vào nước. Quá trình này được hiểu như sau: Khi mưa, nước sẽ mang tính chất mềm – không có khoáng chất. Nước ngấm và đi qua các địa tầng đất đá và cát, lúc này lượng khoáng chất trong nước tăng dần lên. Nước cứng là nước có chứa nhiều muối khoáng, điển hình với 2 ion kim loại Mg2+ và Ca2+ Nước cứng có hại không? Nếu nguồn nước sinh hoạt hằng ngày của chúng ta bị nhiễm nước cứng thì ta có thể nhận thấy nó qua bề mặt các vật liệu như vòi hoa sen, bình nấu nước, bình nóng lạnh. Những vật dụng đó sẽ ngả sang màu vàng bám vào bề mặt của đồ dùng. Và lâu ngày có thể gây tắc một số thiết bị, và đương nhiên chúng còn mất thẩm mĩ. Khả năng tạo bọt của các chất tẩy rửa, bột giặt, xà bông bị giảm đáng kể khi sử dụng với nguồn nước cứng. Chính vì vậy gây nên sự lãng phí khi ta phải sử dụng nhiều hơn lượng chất tẩy rửa này, chi phí tốn kém, lãng phí nhiều thời gian. Tuy nhiên, theo một số nghiên cứu cho rằng tỷ lệ mắc bệnh tim mạch ở những người dùng nước mềm sinh hoạt cao hơn người sử dụng nước cứng sinh hoạt. Điều này được lí giải là do các thành phần trong nước cứng là Ca2+ và Mg2+ có hại cho bề mặt các vật dựng nhưng có lợi cho sức khỏe con người. Chúng ta đều biết rằng Ca và Mg là 2 yếu tố cần thiết cho cơ thể. Việc thiếu hụt quá mức 2 yếu tố này làm cơ thể chúng ta dễ mắc các bệnh như thiếu canxi, loãng xương, sỏi thận. Còn trong công nghiệp, các thành phần calci cacbonat và magnesi cacbonat trong nước cứng dẫn đến tình trạng bám cặn trên bề mặt thiết bị nhiệt, gây tắc nghẽn, làm giảm hệ số lưu lượng trên đường ống, gây hư hỏng dẫn đến chi phí sửa chữa hoặc thay thế cao. Vì vậy, trong các ngành công nghiệp, người ta sẽ xử lý nước cứng rồi sau đó mới đưa vào sử dụng. Cách xử lý nước cứng Có một số cách để xử lý nước cứng đơn giản mà hiệu quả tại nhà: - Làm mềm nước cứng bằng cách đun sôi. Đó cũng là cách lý giải tại sao nên uống nước đun sôi để nguội. Nước đun sôi sẽ loại bỏ các vi khuẩn, đồng thời làm Canxi phân hủy. - Làm mềm nước cứng bằng máy lọc nước. Hiện nay có rất nhiều máy lọc nước sử dụng công nghệ thẩm thấu ngược RO, nếu như không có thời gian đun sôi nước rồi để nguội, chúng ta có thể sử dụng nước thông qua máy lọc nước tại nhà. Tuy nhiên, hệ thống nước trong các đường ống dẫn nước vẫn là nước cứng, vẫn gây ra tình trạng bám cặn bẩn vào thành ống. - Hiện nay, phương pháp phổ biến nhất để xử lý nước cứng là trao đổi ion. Đây được cho là phương pháp hiệu quả, giá thành rẻ. Hệ thống lọc này sẽ thay thế các ion làm nước cứng và thay bằng các ion khác như Natri và Kali. Còn trong công nghiệp, do sử dụng nước với một khối lượng lớn nên phương pháp chủ yếu vẫn là phương pháp trao đổi ion thông qua hệ thống lọc nước.
