Đun nước cứng lâu ngày trong ấm nước xuất hiện một lớp cặn. Thành phần chính của lớp cặn đó là?

Có bao giờ bạn thắc mắc đun nước cứng lâu ngày trong ấm nước xuất hiện một lớp cặn. Thành phần chính của lớp cặn đó là gì không? Và điều này có liên quan gì đến hóa học hay không, hãy theo dõi bài viết dưới đây để giải đáp các thắc mắc nhé!

Đun nước cứng lâu ngày trong ấm nước xuất hiện một lớp cặn. Thành phần chính của lớp cặn đó là?

Trong nhà, khi ấm nước đun lâu ngày chúng ta sẽ thấy bên trong xuất hiện một lớp cặn. Thành phần chính của lớp cặn đó chính là CaCO3 hay còn gọi là nước cứng.

Nước cứng là gì?

Khái niệm 

Như chúng ta đã biết, trong nước tự nhiên thường sẽ chứa nhiều muối của các canxi, magie, sắt,… Nếu nước có chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+ sẽ được gọi là nước cứng.

Ngược lại, nước có chứa ít các ion Ca2+và Mg2+sẽ được gọi là nước mềm.

Nước cứng có ba trạng thái đó là: nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh cửu và nước cứng toàn phần. 

• Tính cứng tạm thời được gây nên bởi các muối Ca(HCO 3 )2 và Mg(HCO 3)2 .Khi đun sôi, các muối trên sẽ bị phân hủy và tạo nên kết tủa thành CaCO3 và MgCO3 nên tính cứng sẽ bị mất đi.
• Tính cứng vĩnh cửu được gây ra bởi các muối sunfat, clorua của canxi và magie. Gọi là cứng vĩnh cửu vì khi đun sôi, các này sẽ không bị phân hủy nên tính cứng vĩnh cửu sẽ không bị mất đi 
• Tính cứng toàn phần là gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

Nguyên nhân xuất hiện nước cứng

Khi nguồn nước đi qua các lớp đất cát hay đá vôi nằm sâu trong lòng đất thì dễ bị hòa tan với cái ion canxi, mangan,… Điều này dẫn đến hiện tượng nước cứng, đặc biệt là nguồn nước ngầm dưới lòng đất hay nguồn nước từ sông suối, ao hồ khi chảy qua các lớp đất đá cũng làm tăng độ cứng lên.

Mặc dù hiện nay các nguồn nước được đơn vị nhà máy cung cấp đã được xử lý và khai thác nhưng vẫn chưa triệt để, dẫn đến vẫn còn một số phần nước cứng bên trong. Điều này gây bất tiện trong việc sinh hoạt hằng ngày của các hộ dân.

Một số dấu hiệu cho thấy có nước cứng

• Xuất hiện các mảng bám như đá vôi trong các thiết bị chứa nước hay thường xuyên tiếp xúc với nước trong nhà.
• Thành bồn tắm hay các vòi nước có lốm đốm trắng khó tẩy rửa.
• Nước có màu đục, khi ra ngoài tan nhanh hơn so với nước sạch.
• Chén đĩa khi rửa bằng nước cứng sẽ xuất hiện chấm loang lổ.

Tác hại của nước cứng

• Khi đun nước cứng trong thời gian dài ở nồi hơi thì nồi sẽ bị phủ một lớp cặn. Khi lớp cặn dày 1mm thì sẽ làm tốn thêm 5% nhiên liệu, ở trường hợp xấu nhất sẽ gây nổ.
• Trong các ống dẫn nước có nước cứng lâu ngày sẽ bị đóng cặn và làm giảm đi lưu lượng của nước.
• Khi giặt đồ, nước cứng sẽ làm cho xà phòng không ra bọt dẫn đến làm quần áo nhanh hư hỏng không sạch do những kết tủa khó tan bám và quần áo và làm tốn xà phòng.
• Pha trà hay các loại nước khác sẽ làm giảm hương vị của trà. Nước cứng làm cho thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị.

Phương pháp làm mềm nước cứng

Muốn làm mềm nước cứng chúng ta cần dựa vào nguyên tắc làm giảm đi nồng độ ion Ca2+và Mg2+có trong nước qua các cách sau:

Phương pháp kết tủa 

• Khi đun sôi nước, các muối Ca(HCO 3 )2 và Mg(HCO 3)2 sẽ bị phân hủy thành muối cacbonat không tan, lúc đó loại bỏ kết tủa trên, ta thu được nước mềm 
• Hoặc chúng ta có thể dùng Ca(OH)2với lượng vừa đủ để trung hòa muối axit, từ đó tạo ra kết tủa và làm mất đi tính cứng tạm thời có trong nước.
• Sử dụng Na2CO3 hay Na3PO4 để làm mất đi cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.
• Ngoài ra, chúng ta còn có thể sử dụng một số hóa chất như Ca(OH)2 và Na2CO3để làm mất đi tính cứng có trong nước.

Phương pháp trao đổi ion

• Trong các thành phần cấu tạo của vật liệu vô cơ và hữu cơ có khả năng trao đổi ion với các ion có trong dung dịch, hay còn gọi là vật liệu trao đổi ion.
• Người ta thường sử dụng các vật liệu có polime để xử lý nước cứng vì trong đó có khả năng trao đổi cation hay còn gọi là nhựa cationit.
• Ngoài ra, Zeolit còn được dùng làm vật liệu trao đổi ion vô cơ trong việc làm mềm nước.
• Phương pháp trao đổi ion có thể làm giảm cả đội cứng vĩnh cửu và độ cứng tạm thời có trong nước.

Cách nhận biết Ca2+và Mg2+

Để nhận biết được trong dung dịch có hai loại ion Ca2+và Mg2+ hay không, chúng ta cần cho tác dụng với các loại muối có chứa CO32- . Tiếp theo đó cần sục khí CO2dư vào dung dịch cần kiểm tra. Nếu có kết tủa xuất hiện rồi tan dần đi thì chứng tỏ dung dịch trên có chứa Ca2+và Mg2+.

Ca2+ +  CO3 2- → CaCO3↓

CaCO3 + CO2  + H2O → Ca(HCO3)2 tan

Mg2+ + CO32- → MgCO3

Và trong bài viết trên chúng tôi đã giải đáp thắc mắc “Đun nước cứng lâu ngày trong ấm nước xuất hiện một lớp cặn. thành phần chính của lớp cặn đó là?” và các vấn đề liên quan đến nước cứng như tác hại, dấu hiệu cũng như phương pháp xử lý nước cứng. Hi vọng những điều trên sẽ giúp ích được cho các bạn!