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

CẬP NHẬT - Thông tư 10/2021-TT/BTNMT - Quy định kỹ thuật quan trắc môi trường và quản lý thông tin, dữ liệu quan trắc chất lượng môi trường
CẬP NHẬT - Thông tư 10/2021-TT/BTNMT - Quy định kỹ thuật quan trắc môi trường và quản lý thông tin, dữ liệu quan trắc chất lượng môi trường

1249 Lượt xem

AQUACO xin cập nhật đến Quý khách hàng Thông tư 10/2021/TT-BTNMT của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường quy định kỹ thuật quan trắc môi trường và quản lý thông tin, dữ liệu quan trắc chất lượng môi trường

Giải Pháp Quan Trắc Tổng Photpho Trong Nước Thải – Tuân Thủ QCVN và Bảo Vệ Môi Trường
Giải Pháp Quan Trắc Tổng Photpho Trong Nước Thải – Tuân Thủ QCVN và Bảo Vệ Môi Trường

84 Lượt xem

Photpho là một nguyên tố thiết yếu trong tự nhiên, nhưng khi xuất hiện với nồng độ cao trong nước thải, đó lại trở thành mối nguy hại lớn với môi trường. Tổng Photpho trong nước thải không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong các quy định xả thải hiện hành. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tác động của Photpho, các quy định liên quan, cũng như những giải pháp quan trắc và xử lý hiệu quả đang được ứng dụng hiện nay.

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

422 Lượt xem

Máy đo đa chỉ tiêu cầm tay HQ2100 của HACH là một thiết bị cao cấp, tích hợp nhiều công nghệ hiện đại để đáp ứng nhu cầu phân tích chất lượng nước trong các môi trường khác nhau. Thiết bị này được thiết kế không chỉ để cung cấp kết quả chính xác mà còn nhằm cải thiện quy trình làm việc, tăng tính linh hoạt và độ bền trong các điều kiện khắc nghiệt.

Cùng Aquaco tìm hiểu chi tiết về các tính năng, các lợi ích và công nghệ tiên tiến của HQ2100 đến từ thương hiệu HACH qua bài viết này!

Máy Lấy Mẫu Tự Động Trong Lĩnh Vực Quan Trắc Nước
Máy Lấy Mẫu Tự Động Trong Lĩnh Vực Quan Trắc Nước

713 Lượt xem

Máy lấy mẫu là thiết bị dùng để thu thập một hoặc nhiều mẫu nước tại hiện trường để thử nghiệm. Có nhiều thiết kế máy lấy mẫu khác nhau. Mời bạn cùng Aquaco tìm hiểu các loại máy lấy mẫu và quy trình lấy mẫu, bảo quản mẫu theo đúng quy định. 

Lắp trạm quan trắc nước thải như thế nào mới đúng quy định?
Lắp trạm quan trắc nước thải như thế nào mới đúng quy định?

739 Lượt xem

Sau khi đi vào hoạt động các trạm quan trắc giữ vai trò theo dõi thường xuyên các thành phần đang có trong nước thải sau xử lý. Với tính chất hoạt động liên tục với tần suất khác nhau, các trạm quan trắc cần đảm bảo hoạt động ổn định, môi trường an toàn và được lắp đặt theo đúng quy chuẩn hiện hành. Vậy quy định về lắp trạm quan trắc nước thải gồm có những vấn đề nào. Hãy cùng Aquaco theo dõi nội dung bài viết dưới đây.

Quy định về Quan Trắc Tự Động đối với Nước Thải Sinh Hoạt Khu Đô Thị tại Việt Nam
Quy định về Quan Trắc Tự Động đối với Nước Thải Sinh Hoạt Khu Đô Thị tại Việt Nam

134 Lượt xem

Với tốc độ đô thị hóa chóng mặt tại Việt Nam, lượng nước thải sinh hoạt từ các khu đô thị gia tăng đáng kể. Nếu không được kiểm soát và xử lý đúng cách, nước thải có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Để giải quyết vấn đề, các cơ quan chức năng đã ban hành nhiều quy định, trong đó có yêu cầu lắp đặt hệ thống quan trắc tự động nước thải. Đây là giải pháp hiệu quả giúp giám sát chất lượng nước thải, đảm bảo tuân thủ pháp luật và giảm nguy cơ bị xử phạt.

Vì sao phải thực hiện kế hoạch quan trắc nước thải?
Vì sao phải thực hiện kế hoạch quan trắc nước thải?

802 Lượt xem

Chất lượng nước ảnh hưởng không nhỏ đối với nhiều hoạt động trong xã hội. Trong đó, sự tác động thể hiện rõ nhất ở môi trường xung quanh và sức khỏe con người. Vì thế cần kiểm soát được chất lượng nước, đặc biệt là nguồn nước sau khi xử lý nhằm đảm bảo sự đạt chuẩn của nước trước khi đến nguồn tiếp nhận. Và hoạt động này cũng cần tuân theo kế hoạch quan trắc nước thải hợp lý và phù hợp yêu cầu của từng khu vực riêng biệt.

Quan trắc không khí xung quanh - Hoạt động quan trọng trong quy trình Quản lý chất lượng không khí
Quan trắc không khí xung quanh - Hoạt động quan trọng trong quy trình Quản lý chất lượng không khí

2266 Lượt xem

Không khí xung quanh chúng ta có nhiệm vụ cung cấp sự sống cho tất cả sinh vật và con người. Vì thế khi nguồn không khí này bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người tác động xấu đến môi trường trong tự nhiên. Việc lấy mẫu không khí và quan trắc không khí xung quanh nhằm giúp đánh giá có hệ thống và lâu dài về mức độ ô nhiễm của không khí qua từng loại thông số. Đồng thời, giúp chúng ta biết được nguyên nhân gây ô nhiễm và đưa ra hướng giải quyết để mang lại không khí trong lành.

Thiết bị quan trắc môi trường online
Thiết bị quan trắc môi trường online

712 Lượt xem

Trước sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ trong các lĩnh vực đời sống đã đem lại những bước tiến trong nhiều lĩnh vực. Điển hình trong lĩnh vực quan trắc môi trường, đặc biệt trong việc sử dụng phương pháp điều khiển từ xa để vận hành quan trắc. Hình thức này giúp giảm thiểu tối đa thời gian phân tích, cập nhật kết quả phân tích liên tục. Tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao nhất, cần chú trọng đến việc lựa chọn thiết bị quan trắc môi trường online khi thực hiện.

Tìm Hiểu Về Nước Mặt: Đặc Điểm, Tính Chất và Thực Trạng Ô Nhiễm của nguồn nước mặt tại Việt Nam.
Tìm Hiểu Về Nước Mặt: Đặc Điểm, Tính Chất và Thực Trạng Ô Nhiễm của nguồn nước mặt tại Việt Nam.

2480 Lượt xem

Nước là một phần quan trọng không thể thiếu trong cuộc sống. Nước bao phủ 71% trên bề mặt Trái Đất. Trong đó 97% là nước mặn bao gồm các đại dương lớn và chỉ khoảng 3% trong đó là nước ngọt. Trong đó có đến 68.7% là các đỉnh núi băng và sông băng, 30.1% là nước ngầm và 0.9% còn lại là nước mặt tồn tại ở trên bề mặt Trái Đất.

Hệ Thống Quan Trắc Nước Thải Cho Nhà Máy Sản Xuất Giấy
Hệ Thống Quan Trắc Nước Thải Cho Nhà Máy Sản Xuất Giấy

118 Lượt xem

Ngành công nghiệp sản xuất giấy là một ngành đặc thù tiêu thụ lượng nước lớn và thải ra nước thải chứa nhiều hóa chất độc hại như Clo, xút (NaOH), phẩm màu và hợp chất hữu cơ dẫn đến nguy cơ ô nhiễm nước tại nguồn tiếp nhận nếu không được xử lý đúng cách. Vậy nên, để đảm bảo tuân thủ các quy định môi trường và giảm thiểu tác động đến hệ sinh thái, việc triển khai hệ thống quan trắc nước thải tự động là giải pháp quan trọng và cần thiết.

Hach SL1000 – thiết bị đo nước cầm tay đa chỉ tiêu hiện đại phù hợp cho phân tích nước
Hach SL1000 – thiết bị đo nước cầm tay đa chỉ tiêu hiện đại phù hợp cho phân tích nước

92 Lượt xem

Trong phân tích nước, tốc độ và độ chính xác là hai yếu tố quan trọng, đặc biệt khi cần kiểm tra chất lượng nước ngay tại hiện trường. Thay vì sử dụng nhiều thiết bị và thực hiện các bước đo phức tạp, giờ đây, chỉ với HACH SL1000, mọi thao tác trở nên đơn giản và hiệu quả hơn bao giờ hết.

SL1000 của HACH không chỉ là một thiết bị đo cầm tay mà còn là giải pháp đột phá, giúp tối ưu hóa quy trình phân tích nước, giảm thao tác thủ công, tăng tốc độ đo lường và đảm bảo kết quả chính xác, nhất quán.


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