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

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

362 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.

Máy đo quang phổ để bàn DR3900
Máy đo quang phổ để bàn DR3900

1289 Lượt xem

Việc kiểm soát chất lượng nước là một trong những hoạt động cần thiết nhằm bảo vệ nguồn nước và cải thiện môi trường sống trong cộng đồng. Có thể dùng nhiều cách thức để tiến hành phân tích thành phần các chất có trong nước. Tuy nhiên, trong xu thế hiện đại các phương pháp hạn chế sự vận hành thủ công vẫn được ưu tiên nhiều hơn. Trong đó, phải kể đến các phương pháp phân tích với sự hỗ trợ của máy đo quang phổ để bàn DR3900. Vậy điều gì đã giúp thiết bị này được nhiều người lựa chọn như vậy?

TÍN CHỈ CARBON LÀ GÌ? CƠ HỘI VÀ THÁCH THỨC CHO DOANH NGHIỆP NGÀNH QUAN TRẮC NƯỚC TẠI VIỆT NAM
TÍN CHỈ CARBON LÀ GÌ? CƠ HỘI VÀ THÁCH THỨC CHO DOANH NGHIỆP NGÀNH QUAN TRẮC NƯỚC TẠI VIỆT NAM

74 Lượt xem

Bài viết này chỉ mang tính chất cung cấp thông tin về tín chỉ carbon. Aquaco không cung cấp dịch vụ về loại tín chỉ này. Cảm ơn quý khách hàng đã dành thời gian đọc bài.

 

Quan Trắc Nước Thải Bệnh Viện: Đảm Bảo Tiêu Chuẩn An Toàn Môi Trường
Quan Trắc Nước Thải Bệnh Viện: Đảm Bảo Tiêu Chuẩn An Toàn Môi Trường

401 Lượt xem

Bệnh viện là nguồn phát sinh lượng nước thải lớn, chứa nhiều tác nhân gây ô nhiễm nguy hiểm. Nếu không được xử lý đúng cách, nước thải bệnh viện có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Chính vì vậy, việc quan trắc nước thải là bước quan trọng giúp giám sát, kiểm soát và đảm bảo rằng nước thải trước khi xả ra môi trường đạt tiêu chuẩn an toàn.

Thiết bị so màu đa chỉ tiêu cầm tay DR900
Thiết bị so màu đa chỉ tiêu cầm tay DR900

1056 Lượt xem

Máy so màu cầm tay đa thông số với hơn 90 thông số đo màu để sử dụng trong các môi trường hiện trường khắt khe nhất

Trạm Nước Thô Là Gì? Vai Trò Cấu Trúc Và Các Chỉ Tiêu Cần Quan Trắc
Trạm Nước Thô Là Gì? Vai Trò Cấu Trúc Và Các Chỉ Tiêu Cần Quan Trắc

166 Lượt xem

Trong mọi hệ thống cấp nước – từ quy mô đô thị đến khu công nghiệp – trạm nước thô là mắt xích khởi đầu, nơi quyết định chất lượng và lưu lượng của toàn bộ chuỗi xử lý phía sau. Dù ít được chú ý so với các nhà máy xử lý nước hiện đại, nhưng nếu nước thô đầu vào bị ô nhiễm, biến động hoặc không được kiểm soát chặt chẽ, toàn bộ quy trình sản xuất nước sạch sẽ gặp rủi ro: chi phí xử lý tăng cao, tuổi thọ thiết bị giảm và nghiêm trọng hơn là ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.

Bộ điều khiển đo cảm biến pH online Hach có những ưu điểm nào?
Bộ điều khiển đo cảm biến pH online Hach có những ưu điểm nào?

1477 Lượt xem

Quan trắc online ngày càng trở nên phổ biến bởi sự tiện lợi và nhanh chóng. Cùng với đó, các thiết bị phục vụ cho hoạt động ngày cũng ngày càng được chú trọng hơn. Ngoài việc cho ra đời các thiết bị có một chức năng chuyên biệt, Hach còn tạo sự kết hợp giữa những bộ điều khiển và các sensor tạo thành những bộ thiết bị hoàn hảo. Trong đó, phải kể đến bộ điều khiển đo cảm biến pH online Hach.

Thiết kế chương trình quan trắc nước mặt
Thiết kế chương trình quan trắc nước mặt

2844 Lượt xem

Trước thực trạng nước mặt đang suy thoái về chất lượng và cạn kiệt thì việc thực hiện các công tác bảo vệ nguồn nước mặt được chú trọng hơn bao giờ hết. Có thể thấy được những chuyển biến rõ rệt từ công tác xử lý nước mặt bị ô nhiễm cũng như quan trắc chất lượng nước mặt. Đồng thời các hoạt động này trở thành yêu cầu bắt buộc đối với một số doanh nghiệp. Và để nâng cao chất lượng môi trường nước mặt, việc lên kế hoạch và thiết kế chương trình quan trắc nước mặt ngày càng được cải thiện hơn.

Kết quả quan trắc chất lượng nước sông
Kết quả quan trắc chất lượng nước sông

1625 Lượt xem

Nước ta có mạng lưới sông ngòi dày đặc, là nguồn tiềm năng kinh tế dồi dào. Từ lĩnh vực nông nghiệp, thủy sản, phát triển giao thông thủy, cấp nước cho các hoạt động kinh doanh. Tuy nhiên, những điều này đã gây áp lực về sự ô nhiễm cho hệ thống sông. Việc tiếp nhận quá nhiều chất ô nhiễm từ nước thải khiến nước sông mất đi độ sạch và dần suy giảm về chất lượng. Vì thế, các hoạt động quan trắc nước sông được tiến hành liên tục nhằm thu được kết quả quan trắc chất lượng nước sông khả quan hơn.

Giải pháp quan trắc Mangan tự động với EZ Series từ HACH
Giải pháp quan trắc Mangan tự động với EZ Series từ HACH

192 Lượt xem

Trong ngành công nghiệp nước và xử lý nước thải, việc giám sát nồng độ Mangan là một yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng nước đạt tiêu chuẩn. Với tiền đề đó, HACH đã phát triển dòng thiết bị EZ Series, một giải pháp quan trắc tự động giúp giám sát nồng độ Mangan tổng và Mangan hòa tan một cách chính xác và hiệu quả. EZ series có thiết kế thân thiện và công nghệ tiên tiến, giúp các doanh nghiệp kiểm soát chất lượng nước, tối ưu hóa quy trình xử lý, giảm thiểu rủi ro và chi phí vận hành.

MÁY ĐO ĐA CHỈ TIÊU CẦM TAY HQ2100
MÁY ĐO ĐA CHỈ TIÊU CẦM TAY HQ2100

1117 Lượt xem

HQ2100 được phát triển để ứng dụng cho các mảng Nước cấp, Nước tinh khiết, Thực phẩm và Môi trường

Thiết bị đo được các chỉ tiêu sau: pH, Độ dẫn điện, TDS, Độ mặn, Dissolved Oxygen (DO), và ORP

Quan Trắc Độ Màu Trong Nước Thải Dệt Nhuộm Chính Xác Với Thiết Bị HACH
Quan Trắc Độ Màu Trong Nước Thải Dệt Nhuộm Chính Xác Với Thiết Bị HACH

322 Lượt xem

Trong ngành công nghiệp dệt nhuộm – nơi màu sắc là yếu tố quyết định giá trị sản phẩm – nước thải lại chính là "tấm gương phản chiếu" những gì còn sót lại sau quá trình sản xuất. Một trong những chỉ tiêu nổi bật chính là độ màu – không chỉ ảnh hưởng đến thẩm mỹ mà còn gây hệ lụy đến hệ sinh thái nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Theo quy định, độ màu là thông số bắt buộc phải quan trắc trong nước thải dệt nhuộm.


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