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

Chương trình quan trắc nước thải là gì?
Chương trình quan trắc nước thải là gì?

580 Lượt xem

Hệ thống quan trắc thường được lắp đặt ngay sau hệ thống xử lý nước thải và trước khi xả thải ra môi trường bên ngoài. Điều này, giúp kiểm soát được thành phần các chất có trong nước thải đồng thời giảm thiểu được những tác động xấu đến môi trường xung quanh. Để đạt được hiệu quả xử lý tốt cần có những phương án thiết kế chương trình quan trắc nước thải đúng cách. Và trong bài viết hôm nay, Aquaco sẽ cung cấp đến bạn những thông tin hữu ích cho việc xây dựng một chương trình quan trắc đạt chuẩn.

Phân tích các loại nước thải công nghiệp: loại nước thải nào có mức độ ô nhiễm cao nhất?
Phân tích các loại nước thải công nghiệp: loại nước thải nào có mức độ ô nhiễm cao nhất?

370 Lượt xem

Nước thải công nghiệp là một trong những thách thức lớn nhất mà thế giới hiện đại đang phải đối mặt trong công cuộc bảo vệ môi trường. Với sự phát triển không ngừng của các ngành công nghiệp, lượng nước thải phát sinh ngày càng gia tăng, trong đó chứa đầy các chất ô nhiễm nguy hại, gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho nguồn nước, hệ sinh thái và sức khỏe con người. 

Làm sao quan trắc chất lượng nước mặt hiệu quả?
Làm sao quan trắc chất lượng nước mặt hiệu quả?

511 Lượt xem

Thủy lợi giữ nhiều vai trò trong hoạt động sản xuất kinh doanh. Việc sử dụng nguồn nước này đúng cách và kiểm soát mức độ ô nhiễm là một trong những giải pháp hữu hiệu để giữ gìn nguồn tài nguyên này. Hiện nay, hoạt động này được thể hiện ra qua việc quan trắc chất lượng nước mặt được áp dụng tại các môi trường sông, hồ với sự hỗ trợ của các chuyên gia về môi trường cùng các thiết bị quan trắc hiện đại. Quan trắc còn giúp đưa ra những cảnh báo kịp thời đối với diễn biến về chất lượng nước mặt.

Quan trắc nước thải là gì?
Quan trắc nước thải là gì?

2522 Lượt xem

Quan trắc là hoạt động theo liên tục chất lượng của môi trường theo tần suất nhất định. Việc thực hiện quan trắc nước thải giúp đưa ra những cảnh báo về tác động của hoạt động xả thải đến môi trường xung quanh. Đồng thời, từ đó có thể đánh giá được hiệu quả sản xuất/kinh doanh cũng như chất lượng của hệ thống xử lý. 

Vậy làm sao biết được đơn vị của bạn có đang thuộc đối tượng cần phải quan trắc nước thải hay lợi ích quan trắc nước thải là gì bạn có thể tham khảo qua những thông tin của bài viết

Máy so màu cầm tay DR900
Máy so màu cầm tay DR900

937 Lượt xem

So màu là việc làm cần phải thực hiện khi cần kiểm tra chất lượng nước. Và để tiến hành công việc này, người dùng có thể sẽ cần dùng đến sự hỗ trợ của các máy so màu hoặc các máy đo màu quang phổ. Tùy thuộc nhu cầu sẽ lựa chọn các dòng thiết bị phù hợp, trong đó các máy so màu cầm tay DR900 phổ biến trong đo đạc tại hiện trường; các máy đo quang phổ thường phù hợp hơn cho các phân tích phức tạp tại phòng thí nghiệm.

Aquaco tại VietWater 2024 – Đánh dấu một kỳ triển lãm thành công
Aquaco tại VietWater 2024 – Đánh dấu một kỳ triển lãm thành công

141 Lượt xem

Từ ngày 6-8/11/2024, Aquaco đã có mặt tại triển lãm lớn nhất ngành nước VietWater 2024. Sự kiện đã thu hút đông đảo khách tham quan, các đối tác và chuyên gia trong ngành, tạo nên một không gian trao đổi, hợp tác và học hỏi đáng quý. 

Tiêu chuẩn trong Quan trắc nước thải tự động
Tiêu chuẩn trong Quan trắc nước thải tự động

903 Lượt xem

Quan trắc giữ vai trò quan trọng trong công tác xử lý nước thải hiện nay. Thế nên nhiều năm nay, các hoạt động quan trắc đã được nhiều doanh  nghiệp đưa vào hoạt động cùng các kế hoạch bảo vệ môi trường. Thế nhưng, trước sự phát triển không ngừng của nền kinh tế, đã gây áp lực không nhỏ trong công tác xử lý nước thải. Từ đó, khó tránh khỏi việc những doanh nghiệp chưa đáp ứng được những tiêu chuẩn trong quan trắc nước thải tự động. Vậy những tiêu chuẩn cần có khi quan trắc nước thải là gì?

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

165 Lượt xem

Môi trường sống của chúng ta chứa đựng một khối lượng tài nguyên thiên nhiên vô hạn cho tất cả các hoạt động của con người. Nhưng đây cũng là nơi chứa đựng những phế thải từ các hoạt động sinh hoạt, sản xuất, giải trí... Điều này có thể được thấy rõ qua việc nước mặt bị ô nhiễm bởi rác thải, nước thải….ngày càng nhiều hơn. Vì thế có thể thấy việc quan trắc nước mặt là điều nên thực hiện trong tình hình hiện nay. Thế nhưng, quan trắc môi trường nước mặt là gì? hãy cùng AQUACO tìm hiểu nhé.

TNTplusTM - Ống nghiệm chứa sẵn thuốc thử có mã vạch
TNTplusTM - Ống nghiệm chứa sẵn thuốc thử có mã vạch

245 Lượt xem

Sản phẩm Hach TNTplusTM cung cấp chất lượng được kỳ vọng, là sản phẩm dễ sử dụng và chính xác hơn bao giờ hết.

Quy định quan trắc nước mặt có những điều gì cần lưu ý?
Quy định quan trắc nước mặt có những điều gì cần lưu ý?

638 Lượt xem

Nước mặt chịu nhiều tác động bởi các hoạt động của con người. Nguyên nhân đến từ việc đây là nguồn nước phục vụ cho phần lớn các hoạt động sinh hoạt, sản xuất,...Ô nhiễm nước mặt gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ động thực vật dưới nước. Về lâu dài sự ô nhiễm này có tác động xấu đến sức khỏe cộng nếu không được xử lý chất lượng nước kịp thời. Vì thế việc tiến hành quan trắc vừa tuân thủ theo quy định quan trắc nước mặt, đồng thời đây cũng là giải pháp hữu hiệu để bảo vệ môi trường.

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

1172 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.


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