Độ cứng tổng (Total Hardness) là gì? Đo lường độ cứng tổng như thế nào?

Độ cứng tổng là một chỉ tiêu quan trọng trong ngành khoa học môi trường, đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý và phân tích nước. Việc hiểu rõ về độ cứng tổng và các phương pháp đo lường có thể giúp chúng ta cải thiện chất lượng nước và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu khái niệm, các tác động của độ cứng tổng ảnh hưởng đến sức khỏe, các phương pháp đo lường và các ứng dụng của độ cứng tổng.  

1. Khái niệm về độ cứng tổng 

1.1. Định nghĩa  

Độ cứng tổng (Total Hardness) là một khái niệm dùng để đo lường lượng các ion kim loại đa hóa trị (thường là canxi Ca2+và magiê Mg2+ trong nước. Khi những ion này kết hợp với các ion khác trong nước dễ dàng tạo ra các muối không tan, gây ra hiện tượng "cứng" cho nước, tạo thành cặn trong các thiết bị gia nhiệt, đường ống hoặc trên bề mặt vật liệu. Độ cứng tổng thể hiện nồng độ của các ion này trong nước và có thể được đo lường qua đơn vị mg/L hoặc ppm (parts per million). (1 mg/L = 1 ppm) 

1.2. Vai trò của độ cứng tổng trong môi trường nước 

Độ cứng tổng đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng nước và ảnh hưởng  trực tiếp đến chất lượng nước và hệ sinh thái nước. Nước có độ cứng cao thường dẫn đến sự hình thành cặn trong các thiết bị nấu nước, ống dẫn nước và máy móc công nghiệp. Ngoài ra, độ cứng còn ảnh hưởng đến khả năng tẩy rửa của xà phòng, vì xà phòng khó hòa tan hơn trong nước cứng.  

Đối với môi trường tự nhiên, độ cứng ảnh hưởng đến hệ sinh thái, đặc biệt là sức khỏe của động vật thủy sinh. Các ion canxi (Ca²⁺) và magiê (Mg²⁺) là những khoáng chất thiết yếu cho sự phát triển của sinh vật thủy sinh, đặc biệt là động vật có xương (như cá) và động vật không xương sống (như giáp xác). 

1.3. Các thành phần ảnh hưởng đến độ cứng tổng 

1.3.1. Canxi và magiê 

Canxi và magiê là hai thành phần chính quyết định độ cứng tổng của nước. Các ion này thường có mặt trong các lớp đá vôi, dolomit hoặc các mỏ khoáng chất khác. Khi nước mưa tiếp xúc với các loại đá này, sẽ hòa tan các ion canxi và magiê, làm tăng độ cứng của nước. 

1.3.2. Các ion khác trong nước 

Ngoài canxi và magiê, một số ion khác như stronti (Sr²⁺) và sắt (Fe²⁺) cũng có thể góp phần vào độ cứng của nước. Tuy nhiên, tác động của các ion này thường ít đáng kể hơn so với canxi và magiê. 

Các thành phần của độ cứng tổng - Hardness water

Các thành phần của độ cứng tổng - Hardness water

2. Phân loại độ cứng tổng 

2.1. Độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh viễn 

Độ cứng có thể được phân loại thành hai loại: độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh viễn. 

  • Độ cứng tạm thời là do sự hiện diện của các ion bicarbonate (HCO₃⁻), ở dạng này độ cứng có thể được loại bỏ bằng cách đun sôi nước. 
  • Độ cứng vĩnh viễn thì ngược lại, đây là do sự hiện diện của các ion như sulfate (SO₄²⁻) và chlorua (Cl⁻) ở dạng này độ cứng không thể loại bỏ được bằng phương pháp đun sôi. 

2.2. Độ cứng tổng trong nước tự nhiên và nước sinh hoạt 

Độ cứng tổng trong nước tự nhiên có thể dao động từ thấp đến cao, tùy thuộc vào nguồn nước và điều kiện địa lý của từng khu vực.  

Đối với nước sinh hoạt độ cứng thường được kiểm soát ở mức phù hợp nhằm bảo vệ thiết bị, đảm bảo hiệu quả sử dụng và an toàn cho sức khỏe con người. 

3. Tác động của độ cứng tổng đến sức khỏe con người 

3.1. Lợi ích và tác hại của nước có độ cứng cao 

Thông thường, nước có độ cứng cao có thể mang lại một lượng canxi và magiê lớn, đây là hai khoáng chất thiết yếu mang lợi ích cho cơ thể và sức khỏe của con người. Tuy nhiên đây cũng là con dao hai lưỡi, nếu độ cứng duy trì ở nồng độ quá cao, có thể gây ra các vấn đề liên quan đến đường tiêu hóa và thận, bên cạnh đó cũng ảnh hưởng ít nhiều đến các thiết bị sinh hoạt. 

3.2. Những bệnh lý liên quan đến độ cứng tổng 

Khi độ cứng tổng tồn tại trong nước, đặc biệt khi ở mức cao, có thể liên quan đến một số vấn đề sức khỏe. Một vài nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa việc sử dụng nước cứng với các bệnh lý sau: 

Sỏi thận: Hàm lượng ion canxi và magiê cao trong nước cứng có thể góp phần hình thành sỏi thận ở những người có nguy cơ hoặc cơ địa dễ bị. Tuy nhiên, mức độ tác động còn phụ thuộc vào tổng lượng canxi, chế độ ăn uống và các yếu tố khác. 

Bệnh tim mạch: Một số nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng nước có canxi và magiê trong nước cứng ở mức hợp lý được cho là có lợi, nhưng hàm lượng quá cao hoặc quá thấp có thể gây ra rối loạn tim mạch. 

Các vấn đề về da: Nước cứng có thể gây kích ứng da, đặc biệt là ở những người bị viêm da cơ địa hoặc da nhạy cảm, do các khoáng chất làm giảm hiệu quả làm sạch của xà phòng và để lại cặn trên da. 

Các vấn đề tiêu hóa: Nước cứng chứa hàm lượng khoáng chất cao đôi khi gây khó chịu cho hệ tiêu hóa, đặc biệt đối với trẻ nhỏ hoặc người có hệ tiêu hóa nhạy cảm. 

độ cứng duy trì ở nồng độ quá cao có thể gây ra các vấn đề liên quan đến đường tiêu hóa và thận

Độ cứng duy trì ở nồng độ quá cao có thể gây ra các vấn đề liên quan đến đường tiêu hóa và thận

4. Phương pháp đo lường độ cứng tổng bằng thiết bị và hóa chất của HACH 

4.1. Sử dụng bộ kit test nhanh 

Bộ kit test nhanh của HACH là lựa chọn đơn giản và hiệu quả để kiểm tra độ cứng tổng tại hiện trường hoặc trong các ứng dụng không yêu cầu độ chính xác cao. Một số sản phẩm nổi bật bao gồm: 

HACH Total Hardness Test Kit Model 5-B: Bộ kit này sử dụng phương pháp chuẩn độ thủ công với các thuốc thử dạng lỏng, dễ dàng đo lường độ cứng tổng trong khoảng 1-30 gpg (grains per gallon, tương đương khoảng 17-500 mg/L CaCO₃). 

HACH Test Strips Total Hardness: Các dải thử nhanh cho phép đo độ cứng tổng trong vòng vài giây với các mức chỉ số định lượng: 0, 30, 60, 120, 180, 240 ppm (mg/L CaCO₃). 

Que test strips 5 in 1 dùng để kiểm tra nhanh độ cứng

4.2. Phương pháp chuẩn độ (Titration) 

Quy trình chuẩn độ sử dụng hóa chất tiêu chuẩn từ HACH, phù hợp cho kiểm tra trong phòng thí nghiệm hoặc các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao. 

  • Dung dịch EDTA chuẩn (0.01M và 0.1M): Là chất chuẩn độ dùng để phản ứng với ion canxi và magiê trong mẫu nước. 

  • Dung dịch đệm Hardness Buffer Solution: Duy trì pH tối ưu (khoảng 10.1) để phản ứng xảy ra chính xác. 

  • Chỉ thị calmagite (Eriochrome Black T): Phát hiện sự hiện diện của ion canxi và magiê bằng sự thay đổi màu sắc. 

Thiết bị hỗ trợ chuẩn độ: 

  • Buret Class A: Được sử dụng để kiểm soát chính xác lượng EDTA chuẩn thêm vào mẫu nước. 

  • Cốc thủy tinh 50-100 mL: Dùng để chứa mẫu nước. 

Bộ thuốc thử độ cứng

4.3. Đo độ cứng tổng bằng các thiết bị hiện đại của HACH 

4.3.1. Máy đo độ cứng cầm tay Pocket Pro+ Total Hardness Tester 

Là thiết bị cầm tay nhỏ gọn, dễ sử dụng, đo trực tiếp độ cứng tổng bằng cách sử dụng cảm biến điện hóa. Khoảng đo: 0-999 mg/L CaCO₃. 

Hach Pocket Testers for accurate water application measurements at glance

Máy đo độ cứng cầm tay Pocket Pro+

4.3.2. Máy quang phổ DR3900 và DR6000 

Thiết bị quang phổ tiên tiến dùng để đo độ cứng thông qua các chỉ tiêu quang học. Cần sử dụng kết hợp với các bộ hóa chất phân tích của HACH, chẳng hạn như Total Hardness Reagent Set. 

Thiết bị quang phổ tiên tiến dùng để đo độ cứng DR6000

4.3.3. Máy đo độ cứng HQ Series (HQ1110, HQ2100) 

Sử dụng với điện cực thông minh IntelliCAL ™ (điện cực ISE dành riêng cho canxi và magiê). 

Đo trực tiếp độ cứng tổng với độ chính xác cao, phù hợp cho các phòng thí nghiệm và ứng dụng chuyên sâu. 

HQ series dùng để đo độ cứng - HQ1100, HQ2100

5. Ứng dụng của độ cứng tổng trong công nghiệp 

5.1. Ngành xử lý nước 

Độ cứng tổng có vai trò quan trọng trong ngành xử lý nước, vì sự ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình lọc và khử khoáng. Nước cứng có thể gây tắc nghẽn hệ thống lọc, làm giảm hiệu quả của các thiết bị và tăng chi phí vận hành. 

5.2. Ngành thực phẩm và đồ uống 

Trong ngành thực phẩm và đồ uống, nước có độ cứng thấp thường được ưa chuộng vì giúp cải thiện hương vị và chất lượng sản phẩm. Các công ty sản xuất đồ uống, đặc biệt là bia và nước giải khát, luôn chú trọng đến độ cứng của nước sử dụng. 

6. Giải pháp cải thiện độ cứng tổng trong nguồn nước 

6.1. Phương pháp trao đổi ion 

Một trong những phương pháp hiệu quả nhất để giảm độ cứng của nước là trao đổi ion, trong đó các ion canxi và magiê sẽ được thay thế bằng các ion natri (Na⁺), giúp làm mềm nước. 

6.2. Sử dụng hóa chất để giảm độ cứng 

Các hóa chất như natri carbonate hoặc natri hexametaphosphate cũng có thể được sử dụng để làm giảm độ cứng của nước, thông qua quá trình kết tủa các ion canxi và magiê. 

Có thể nói, đo lường độ cứng tổng là một yếu tố quan trọng trong việc quản lý và cải thiện chất lượng nước. Tùy vào mục đích sử dụng và điều kiện thực tế, có thể lựa chọn các phương pháp đo lường phù hợp để đảm bảo nước đạt yêu cầu về độ cứng, giúp bảo vệ sức khỏe con người và tối ưu hóa các hoạt động công nghiệp. 

Để được tư vấn trực tiếp vui lòng liên hệ với chúng tôi qua:

Công ty cổ phần thiết bị công nghệ AQUA 

Văn phòng đại diện:  Số 23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường 26, quận Bình Thạnh, TP.HCM.

Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 7, KDC Bình Dân, Phường Hiệp Bình Chánh, TP Thủ Đức, TP HCM.

Văn phòng Hà Nội: Phòng 3A5, Lô B15D13 Khu Đô thị mới Cầu Giấy, Phường Dịch Vọng, Quận Cầu Giấy, Hà Nội.

Hotline:  0909 246 726 

Tel: 028 6276 4726 

Email: info@aquaco.vn 

Mọi người cũng tìm kiếm

1. Hệ thống quan trắc nước thải

2. DR3900 vs DR6000: Nên lựa chọn dòng máy quang phổ nào cho phòng thí nghiệm

3. Máy đo đa chỉ tiêu cầm tay HQ2100 của HACH – Giải pháp chuyên sâu cho phân tích chất lượng nước 


Tin tức liên quan

Quan trắc khí thải Online
Quan trắc khí thải Online

1212 Lượt xem

Ô nhiễm không khí được xem là một trong các vấn đề ô nhiễm độc hại nghiêm trọng trên thế giới. Có thể thấy ô nhiễm không khí chịu sự tác động lớn nhất từ các hoạt động của con người tạo ra. Các khí thải ô nhiễm này xuất phát từ các hoạt động: sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt…Vì thế, Nghị định số 40/2019/NĐ-CP đã đưa ra quy định về thực hiện quan trắc khí thải online nhằm tuân thủ tiêu chuẩn về khí thải; đồng thời gián tiếp đánh giá được hiệu quả sản xuất của các doanh nghiệp.

Những lưu ý khi lắp đặt trạm quan trắc nước thải
Những lưu ý khi lắp đặt trạm quan trắc nước thải

1055 Lượt xem

Việc quản lý, quan sát và theo dõi lưu lượng nước thải ra bên ngoài môi trường có ý nghĩa rất lớn cả về phát triển kinh tế và đảm bảo chất lượng cuộc sống cho con người. Chính vì thế, việc lắp đặt các trạm quan trắc nước thải nên được đầu tư kỹ lưỡng và bài bản, tránh việc lắp đặt “cho có”, mang tính đối phó, để dễ gây ra những thiệt hại không lường trước về lâu dài.

Tìm hiểu về hoá chất phòng thí nghiệm
Tìm hiểu về hoá chất phòng thí nghiệm

2147 Lượt xem

Hóa chất phòng thí nghiệm là các chất có độ tinh khiết cao, được sản xuất với tiêu chuẩn nghiêm ngặt về nồng độ và tỉ lệ tạp chất, sử dụng cho mục đích kiểm định thành phần của chất lượng nước, không khí,… Những hoá chất tinh khiết và chuẩn mực thì kết quả sau khi kiểm định sẽ chính xác, ít sai số, vì vậy, chúng ta cần cân nhắc lựa chọn nơi cung cấp nguồn hoá chất an toàn, chính hãng và được đánh giá cao trên thị trường.

Que thử chất lượng nước 5 trong 1 - đơn giản, nhanh chóng 
Que thử chất lượng nước 5 trong 1 - đơn giản, nhanh chóng 

537 Lượt xem

Đáp ứng nhu cầu kiểm tra nhanh chóng mức độ ô nhiễm nước, tiết kiệm chi phí, HACH mang đến sản phẩm que thử 5 trong 1. Kết quả được ghi nhận thông qua sự biến đổi màu sắc, so sánh ngay lập tức với dãy màu in trên hộp đựng. 

Tần suất quan trắc môi trường nước thải
Tần suất quan trắc môi trường nước thải

1279 Lượt xem

Việc thực hiện quan trắc nước thải đã trở thành hoạt động quen thuộc với nhiều đơn vị và được tiến hành song song cùng hoạt động xử lý nước thải. Từ đó cho thấy trắc nước thải ngày càng  chiếm giữ vai trò quan trọng khi có thể cung cấp những dữ liệu cần thiết về hiện trạng nước thải cũng như góp phần đưa ra hướng xử lý phù hợp với mức độ ảnh hưởng đến chất lượng môi trường. Tuy nhiên, cần phải xác định tần suất quan trắc môi trường nước thải phù hợp mới có thể mang lại kết quả chính xác nhất.

Máy đo độ đục phòng thí nghiệm TL2300 có hiệu quả không?
Máy đo độ đục phòng thí nghiệm TL2300 có hiệu quả không?

1238 Lượt xem

Độ đục là yếu tố ô nhiễm trong nước có thể quan sát bằng mắt thường. Nước bị đục có nhiều nguyên nhân nhưng nguyên nhân chính thường đến từ các chất rắn lơ lửng (TSS) gây cản trở hiệu quả của chất khử trùng. Nguy hiểm hơn có khi các TSS này thậm chí còn ẩn chứa nguồn bệnh tiềm ẩn đối với con người. Và để xử lý vấn đề này cần tiến hành đo bằng các máy đo độ đục phòng thí nghiệm mới có thể khử độ đục hiệu quả nhất. 

Phương pháp quan trắc nước thải
Phương pháp quan trắc nước thải

1030 Lượt xem

Quan trắc nước thải là hoạt động theo dõi diễn ra thường xuyên nhằm kiểm soát được nguồn nước thải đã qua xử lý đảm bảo đạt chuẩn. Đồng thời, giúp đưa ra những biện pháp hợp lý nhằm giảm thiểu tối đa sự tác động tiêu cực của nguồn nước thải đối với nguồn tiếp nhận. Tùy theo thông số cần quan trắc mà các chuyên gia, kỹ sư môi trường sẽ đề xuất các thiết bị quan trắc phù hợp. Từ đây, cũng sẽ đưa ra được những phương pháp quan trắc nước thải phù hợp với mỗi thông số.

Chi Phí Lắp Đặt Trạm Quan Trắc Nước Thải Nhà Máy Bia
Chi Phí Lắp Đặt Trạm Quan Trắc Nước Thải Nhà Máy Bia

284 Lượt xem

Đối với các nhà máy sản xuất công nghiệp thực phẩm, đồ uống, đặc biệt là các nhà máy bia, nước thải thường sẽ có đặc tính ô nhiễm rất cao. Chúng ta có thể dễ dàng nhận biết điều này qua màu sắc và mùi của nước thải. Và nhà máy bia là đối tượng được quy định rõ ràng về việc quan trắc nước thải đầu ra trước khi thải ra môi trường.

Có nên chọn máy đo TDS cầm tay Hach chính hãng?
Có nên chọn máy đo TDS cầm tay Hach chính hãng?

1225 Lượt xem

TDS (Total Dissolved Solids) là thông số đặc trưng cho tổng số lượng chất rắn hòa tan có trong nước. Giá trị này thường được đo lường dựa trên đơn vị mg/lít nước. Mức độ tinh khiết của nước phụ thuộc nhiều vào các giá trị TDS ghi nhận được. Với sự ảnh hưởng của các chất rắn có trong nước sẽ ảnh hưởng đến độ trong, mùi vị, cặn trong nước. Sự ô nhiễm này có thể đến từ nhiều chất khác nhau, vì thế cần sử dụng các máy đo TDS cầm tay Hach để nhanh chóng xác định được nồng độ TDS chính xác nhất.

Nhà máy sản xuất sữa cần đầu tư vào những hệ thống quan trắc nào theo quy định của pháp luật?
Nhà máy sản xuất sữa cần đầu tư vào những hệ thống quan trắc nào theo quy định của pháp luật?

185 Lượt xem

Ngành sản xuất sữa là một trong những lĩnh vực quan trọng đóng góp vào nền kinh tế và cung cấp nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho cộng đồng. Tuy nhiên, sự phát triển của ngành cũng kéo theo nhiều thách thức đối với môi trường, đặc biệt là từ nước thải, khí thải và các yếu tố ô nhiễm khác. 

Quan trắc môi trường nước mặt là gì?
Quan trắc môi trường nước mặt là gì?

1397 Lượt xem

Quá trình thực hiện đo chất lượng nước ở môi trường sông, hồ, đầm,...bằng các thiết bị quan trắc là một nhiệm vụ bắt buộc phục vụ công tác bảo vệ môi trường. Hoạt động này khi được thực hiện đúng cách sẽ giúp đưa ra được giải pháp điều chỉnh ô nhiễm nước mặt kịp thời. Hiệu quả của quá trình quan trắc môi trường nước mặt là gì được đánh giá cao khi là nguồn dữ liệu quan trọng cho hoạt động quản lý môi trường. Nội dung bài viết dưới đây sẽ mang đến những kiến thức giúp bạn quan trắc hiệu quả hơn.

Vai Trò Của Trạm Quan Trắc Nước Thải Sinh Hoạt Trong Việc Giảm Thiểu Ô Nhiễm Nguồn Nước
Vai Trò Của Trạm Quan Trắc Nước Thải Sinh Hoạt Trong Việc Giảm Thiểu Ô Nhiễm Nguồn Nước

284 Lượt xem

Hiện nay, ô nhiễm nguồn nước là một vấn đề môi trường nghiêm trọng tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Các hệ thống sông ngòi, hồ và biển đang chịu áp lực nặng nề từ sự gia tăng dân số, công nghiệp hóa - hiện đại hóa. Đặc biệt, nước thải sinh hoạt chưa được xử lý đúng cách cũng đang là một nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm. 

Đó cũng chính là lý do tại sao chúng ta phải tiến hành lắp đặt trạm quan trắc nước thải sinh hoạt để theo sát và đánh giá nước thải trước khi thải ra môi trường. 


Bình luận
  • Đánh giá của bạn
Đã thêm vào giỏ hàng