1. Nước cứng là gì ?
Nước cấp ban đầu đa số là nước cứng có chứa một hàm lượng Ca2+ và Mg2+, đây là các cation có tính tan không tốt, có nhiều muối kết tủa gây hại cho các điều kiện sản xuất như: Nước cứng có thể kết tủa thành chất không hòa tan bám vào thành ống, chẳng hạn khi đưa vào nồi hơi sẽ ngày càng cô đặc hơn bám vào các thành ống và balong của nồi hơi làm giảm hiệu suất truyền nhiệt của nồi hơi, gây tiêu hao nhiên liệu, Nguy hiểm hơn có thể làm tắc ngẻn, nứt gảy các ống nhiệt gây nổ do quá nhiệt.
=> Chất lượng nước cấp đóng một vai trò rất quan trọng đối với việc đảm bảo sự an toàn khi lò hơi vận hành, quyết định hiệu quả làm việc hệ thống.
Để làm giảm thành phần đóng cáu cặn ta phải làm “mềm” nước cứng thông qua nhiều phương pháp như sử dụng hóa chất, gia nhiệt và trao đổi ion khử ion Ca2+, Mg2+.
2. Phân loại nước cứng
Nước cứng tạm thời là nước có chứa các ion: Ca2+, Mg2+, HCO-3. Nếu muốn làm mềm nước cứng tạm thời, các bạn có thể sử dụng phương pháp đun sôi nước nhằm phân hủy muối thành CO2-3
Nước cứng vĩnh cửu là nước có chứa các ion: Ca2+, Mg2+, HCO-3, Cl- ,SO2-4. Nước cứng vĩnh cửu không thể làm mềm bằng phương pháp đung sôi như nước cứng tạm thời mà phải dùng các chất làm mềm nước cứng vĩnh cửu (phương pháp hóa học)
3. Các phương pháp làm mềm nước cứng
a. Làm mềm nước cứng bằng cách trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion được sử dụng chủ yếu cho nguồn nước sinh hoạt. Chúng hoạt động bằng cách loại bỏ các ion Canxi và Magie ra khỏi nước và thay thế chúng bằng các ion như Natri hoặc Kali bao phủ bởi các hạt nhựa trao đổi ion.
Hệ thống cần được vệ sinh khoảng một lần một tuần để thay thế các ion làm mềm nước đã được sử dụng và loại bỏ các ion trong nước cứng đã thay thế. Ngoài ra, chất làm mềm nước cứng này cũng có khả năng loại bỏ sắt hòa tan trong nước ra khỏi nguồn nước.
Chính vì thế, phương pháp xử lý nước cứng bằng hạt nhựa ion là cách làm mềm nước cứng được dùng phổ biến nhất vì có giá thành rẻ từ chi phí đầu tư đến chi phí vận hành
b. Làm mềm nước cứng bằng hóa chất
Đây là phương pháp sử dụng rất nhiều trong công nghiệp. Phương pháp này sẽ pha các hóa chất khác nhau vào nước để kết hợp với các ion Ca2+, Mg2+ tạo thành các hợp chất tan dược trong nước.
4. Các hóa chất làm mềm nước cứng hay dùng trong công nghiệp:
Vôi tôi – Ca(OH)2
Vôi tôi hay còn được biết đến với cái tên Canxi hydroxit – Ca(OH)2. Khi cho vôi vào nước, vôi hòa tan tạo thành dung dịch có độ pH cao và sinh ra một lượng nhiệt nhất định.
Vôi phản ứng với Mg 2+ và Ca 2+ tạo thành hai hợp chất kết tủa là: Mg(OH)2, CaCO3.
Hai chất này sẽ lắng xuống đáy, giúp cho phần nước phía trên mềm hơn.
Phần cặn lắng cũng dễ dàng để tách ra, giúp nước được làm sạch hiệu quả.
Tuy nhiên, vôi chỉ phù hợp với những loại nước cứng tạm thời, đối với nước cứng vĩnh cửu thì vôi không mang lại công dụng.
Bởi vì, tuy làm giảm được Ca 2+, Mg 2+ trong nước nhưng phản ứng này lại tạo ra một lượng CaSO4 và CaCl2. Các anion trong những chất này chỉ làm tăng độ cứng của nước cứng vĩnh cửu.
Soda – Na2CO3
Khác với nước cứng tạm thời, độ cứng của nước cứng vĩnh cửu được tính theo nồng độ các anion như: anion sunfat (SO4 2-), Cl – của Mg 2+ và Ca 2+.
Soda với thành phần hóa học chính là Na2CO3, ngoài khả năng làm mềm nước cứng tạm thời thì đây cũng là một chất thông dụng để làm nước mềm nước cứng vĩnh cửu.
Soda là một chất thường được bổ sung vào nước tẩy.
Khi cho vào nước cứng, anion CO3 2- sẽ tác dụng với các ion kim loại như Mg 2+, Ca2+,… để tạo thành các hợp chất kết tủa.
Các chất này nhiều tạo thành cặn lắng có thể nhìn thấy bằng mắt thường ở dưới đáy bể.
Tuy nhiên, khi sử dụng hóa chất dùng để làm mềm nước như soda, nồng độ Na+ trong nước sẽ tăng cao. Nồng độ muối Natri quá cao sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cho người dùng nước giảm độ cứng bằng cách này.
Bari hydroxit Ba(OH)2
Bari hydroxit được biết đến là hợp chất có khả năng ngậm nước rất đặc biệt. Một phân tử Bari hydroxit có thể ngậm tối đa 8 phân tử nước.
Nó có màu trắng, ở dạng bột và cũng là hóa chất thường được sử dụng để làm mềm nước.
Khi cho Ba(OH)2 vào nước, đầu tiên, phản ứng ngậm nước sẽ xảy ra, sau đó là các phản ứng trao đổi ion.
Nhóm (OH)- sẽ kết hợp với hai ion làm cứng nước chính là Mg 2+, Ca 2+, (SO4) 2- tạo ra tủa Mg(OH)2, Ca(OH)2 và BaSO4.
Các tủa này lắng xuống đáy và dễ dàng gạn lấy phần nước trong đã được giảm độ cứng ở trên mặt.
Natri hydroxit – NaOH
Một trong những hóa chất dùng để làm mềm nước phải kể đến Natri hydroxit – NaOH.
Nó còn có tên gọi khác thông dụng hơn là Xút hay Xút ăn da, có tính nhờn và tạo thành dung dịch bazơ mạnh khi tan trong nước và các loại dung một khác.
Hợp chất của Natri rất được sử dụng để làm mềm nước bởi Natri ít gây hại cho người sử dựng.
Tuy nhiên, đối với những người có chế độ ăn ít muối thì không nên dùng nước đã khử độ cứng bằng các hợp chất của Natri.
Natri hydroxit tan mạnh trong nước và giải phóng ra các ion Na+ và (OH)-. Cũng tương tự như Bari hydroxit, nhờ có nhóm (OH)-, các kết tủa Mg(OH)2 và Ca(OH)2 được tạo thành và chìm xuống đáy.
Nhờ đó, nồng độ Mg 2+ và Ca 2+ trong nước giảm xuống và nước trở nên mềm hơn.
Natri photphat Na3PO4
Natri photphat được biết đến là một chất làm sạch có tác dụng như thuốc tẩy và có khả năng làm mềm nước.
Hợp chất này tồn tại ở thể rắn dạng tinh thể và tan rất tốt trong nước tạo thành dung dịch có độ kiềm cao.
Đối với các phương pháp làm mềm nước bằng soda hay vôi, nước cứng chưa được làm mềm triệt để bởi vẫn còn các muối của cation Mg 2+ và Ca 2+ tồn tại theo dạng hòa tan trong nước.
Khi xử lý bằng Na3PO4, các muối hòa tan này bị sẽ bị khử hết, tạo thành các tủa: Mg3(PO4)2, Ca3(PO4)2 và lọc ra khỏi nước dễ dàng.
Giá thành của Natri photphat trên thị trường được đánh giá là cao.
Do đó, khi làm mềm nước bằng hóa chất này, người ta thường làm mềm bằng vôi và soda trước để giảm bớt nồng độ Ca 2+ và Mg2+ trong nước.
Sau đó khi dùng Na3PO4 sẽ chỉ cần một lượng nhỏ nên tiết kiệm hơn.
Mỗi phản ứng hóa học sẽ đòi hỏi bạn phản đáp ứng điều kiện cụ thể về nhiệt độ, dung môi,… để phản ứng được diễn ra.
Phản ứng làm mềm nước với Na3PO4 cũng vậy. Khi tiến hành làm mềm nước với Na3PO4, nhiệt độ để phản ứng xảy ra phải lớn hơn 100 độ C nên bạn cần chú ý.
——————————————-
CÔNG TY CỔ PHẦN TOA VIỆT NAM
Địa chỉ:
🔹 Trụ sở chính (HN): Tầng 2, TTTM Mê Linh Plaza, KM8, Cao tốc Bắc Thăng Long – Nội Bài, Quang Minh, Mê Linh, Hà Nội.
🔹 Trụ sở TP.HCM: 350/54/35 D45 Lê Đức Thọ, Phường 6, Quận Gò Vấp, Hồ Chí Minh.
Hotline: HN: 0356.357.669 (Mr. Trung) | HCM: 0906.721.912 (Mr. Phúc)
Điện thoại: HN: 0243 200 2411 | HCM: 0283 895 2169
Website: www.t-o-a.vn
Fanpage: https://www.facebook.com/toavalve
Mail: info@t-o-a.vn
