DO CUNG CUA NUOC doc

Phân loại Nếu dựa theo độ cứng tổng số thì độ cứng của nước được chia làm 2 loại: độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh viễn... KHÁI NIỆM Nếu tính đơn vị của độ cứng là số mg CaCO3 trong 1l

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN & CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

1.KHÁI NIỆM

???

Mg2+ 

KHÁI NIỆM

1.2 Phân loại

Nếu dựa theo độ cứng tổng số thì

độ cứng của nước được chia làm 2 loại:

độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh viễn.

KHÁI NIỆM

cacbonat: tạo bởi các muối canxi và

magie cacbonat và bicacbonat, trong đó chủ yếu la bicacbonat vì muối cacbonat canxi và magie hầu như không tan trong nước

KHÁI NIỆM

muối khác của canxi và magie như sunfat, clorua… chỉ có thể thay đổi bằng các phương pháp phức tạp và đắt tiền

KHÁI NIỆM

 Nếu tính đơn vị của độ cứng là số mg CaCO3 trong 1lit thì có thể phân loại nước theo độ cứng như sau:

  Nước mềm là nước có hàm lượng

muối cacbonat của kim loại hóa trị II tính đổi ra nhỏ hơn 50mg CaCO3/lít.

  Nước cứng trung bình là nước có

hàm lượng muối quy đổi xấp xỉ 150 mg CaCO3/lít.

  Nước quá cứng là nước có hàm

lượng muối quy đổi lớn hơn 300 mg CaCO3/lít.

KHÁI NIỆM

Thông thường người ta chỉ quan tâm đến độ cứng tạm thời của nước vì nó ảnh hưởng nhiều hơn là độ cứng vĩnh viễn

Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau, nhưng chủ yếu người ta dùng 3 đơn vị đo: độ dH, mg đương lượng/lít và ppm

Để đơn giản, khi đo độ cứng người ta thường quy về một loại muối là CaCO3.

Nước có độ cứng tạm thời lớn hơn

100 ppm được coi là nước cứng, dưới mức đó được coi là nước mềm.

2 NGUYÊN NHÂN

Độ cứng tổng của nước là do sự có

mặt của muối Ca2+ và Mg2+ tan trong nước Những cation này thường có trong nước ngầm hoặc nước chảy qua khu

vực có đá vôi

Bên cạnh đó, các quá trình phong hóa các

vỏ nghêu, sò, ốc, hến,… cũng tạo ra các cation gây nên độ cứng của nước

3 ẢNH HƯỞNG

Độ cứng vĩnh viễn của nước ít ảnh hưởng đến sinh vật trừ phi nó quá cao Ngược lại, độ cứng tạm thời lại có ảnh hưởng rất lớn

ẢNH HƯỞNG

Nguyên nhân là vì thành phần chính tạo ra độ cứng tạm thời là các muối bicarbonat Ca và Mg: Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 , chúng là các muối hòa tan hoàn toàn nhưng không ổn định, không bền Chúng dễ dàng bị phân hủy thành

là các muối kết tủa:

Ca(HCO3)2  CaCO3+ H2O + CO2 Mg(HCO3)2  MgCO3 + H2O + CO2

ẢNH HƯỞNG

Khi phản ứng phân hủy xảy ra trong

cơ thể sinh vật, các muối mà kết tủa trong cơ thể sinh vật sẽ gây hại không nhỏ Ở con người, chúng là nguyên nhân gây ra sỏi thận và một trong các nguyên nhân gây tắc động mạch do đóng cặn vôi ở thành trong của động mạch

Tắc động mạch do cặn

ẢNH HƯỞNG

Nếu những ion này có mặt không nhiều lắm thì nước vẫn có thể dùng cho việc ăn uống, nhưng vẫn có một số tác hại như:

ẢNH HƯỞNG

  Nước cứng làm giảm hiệu lực của xà phòng khi tắm giặt: xà phòng là các muối kali hoăc natri tan của các axit cacboxylic mạch dài Nhưng muối của canxi và magie của các axit này không tan Vì thế, khi dùng xà phòng với nước cứng thì các anion của xà phòng sẽ kết tủa với các ion canxi và magie.

Ca2+ + 2RCOO-  Ca(RCOO)2

Phản ứng này làm mất tác dụng của xà phòng và tạo ra bọt váng bẩn có thể bám vào quần áo, vải vóc đang giặt.

ẢNH HƯỞNG

khi đun sôi các dung dịch chứa ion hiđrocacbonat thì cacbon đioxit sẽ thoát ra và các ion hiđrocacbonat bị phân hủy thành các ion cacbonat Canxicacbonat không tan sẽ xuất hiện.

ẢNH HƯỞNG

cáu vì độ tan của nó giảm khi nhiệt độ tăng Lớp cáu cứng đóng ở đáy nồi, thành nồi và thành ống sẽ làm giảm khả năng truyền nhiệt gây lãng phí nhiên liệu, thậm chí có thể gây tắc ống

Vòi bị tắc do nước cứng

ẢNH HƯỞNG

 Điều này giải thích thắc mắc của nhiều gia đình: tại sao khi đun nước thường có cặn trắng bám ở đáy ấm, tại sao ống nước, vòi nước hay bị bám một lớp bột như đá vôi, máy giặt dùng nhiều bột giặt nhưng thấy ít bọt…

4 GIẢI PHÁP

Có nhiều phương pháp làm mềm nước,

vì thế phải căn cứ vào mức độ làm mềm cần thiết (độ cứng cho phép còn lại của nước), chất lượng nước nguồn và các chỉ tiêu kinh tế khác để chọn ra phương pháp làm mềm thích hợp nhất

GIẢI PHÁP

4.1 Phương pháp nhiệt

Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là dùng nhiệt để bốc hơi khí cacbonic hòa tan trong nước Trạng thái cân bằng của các hợp chất cacbonic sẽ chuyển dịch theo phương trình phản ứng sau:

2HCO3-  CO32- + H2O + CO2

Ca2+ + CO32-  CaCO3

Nên Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2O

Tuy nhiên, khi đun nóng nước chỉ khử được hết khí CO2 và giảm độ cứng cacbonat của nước, còn lượng CaCO3 hòa tan vẫn còn tồn tại trong nước.

   Gi m đ  c ng c a n c b ng cách đun nóngả ộ ứ ủ ướ ằ

GIẢI PHÁP

4.2 Làm nước lưu động liên tục

Khuấy liên tục hoặc bơm tuần hoàn liên tục cũng có tác dụng làm mềm nước Tuy nhiên phương pháp này khá chậm và trong nhiều trường hợp, sự phân hủy bicacbonat chậm hơn sự hòa tan bicacbonat mới từ các nguồn khác vào nước

 B m n c góp ph n làm gi m đ  c ngơ ướ ầ ả ộ ứ

GIẢI PHÁP

4.3 Lọc RO ( thẩm thấu ngược)

gần như tất cả các chất hòa tan và

không hòa tan ra khỏi nước, nước lọc

RO có thể coi là nước tinh khiết (tuy không bằng nước cất)

Nguyên lí hoạt động của máy làm mềm nước là sử dụng các

ống lọc nước chứa các hạt nhựa trao đổi ion giúp hấp thụ các ion tự do trong nước cứng Khi đạt đến khối lượng xử lý nhất định, các hạt nhựa này cần được tái tạo; nhiều máy làm mềm nước có thể tự động thực hiện công đoạn này.

đình

GIẢI PHÁP

hóa chất cần phải dựa vào chất lượng nư

ớc nguồn và mức độ làm mềm cần thiết Trong một vài trường hợp có thể kết hợp làm mềm nước với khử sắt, khử silic, khử photphat…

độ kiềm của nước.

GIẢI PHÁP

4.5.2 Làm mềm nước bằng sođa (Na2CO3)

Làm mềm nước bằng sođa là phương

pháp có hiệu quả đối với thành phần ion bất kỳ của nước

Ca2+ + Na2CO3  CaCO3 + 2Na+

Mg2+ + Na2CO3  MgCO3 + 2Na+

GIẢI PHÁP

4.5.3 Làm mềm nước bằng photphat và bari

độ cứng của nước sau khi làm mềm còn tương đối lớn, người ta bổ sung phương pháp làm mềm triệt để bằng photphat Hóa chất thường dùng là natri photphat Khi cho các hóa chất này vào nước chúng sẽ phản ứng với ion canxi và magiê tạo ra muối photphat của canxi và magiê không tan trong nước.

GIẢI PHÁP

Để khử độ cứng sunfat có thể dùng bari cacbonat BaCO3, bari hyđrôxit Ba(OH)2 Ca2+ + BaCO3  CaCO3 + Ba2+

Ca2+ + Ba(OH)2  Ca(OH)2 + Ba2+

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Th.S Đặng Thị Thanh Hà “Bài giảng

Phân tích môi trường”, Đại học Tây

Nguyên, 2011

2 Th.S Đinh Hải Hà “Phương pháp phân

tích các chỉ tiêu môi trường”, Đại học

Kỹ Thuật Công Nghệ, 2007

3 Website: http://www.vi.wikipedia.org.

4 Website: http://www.sinhvatcanh.org