Water hardness

Water hardness คือ กระด้าง (Hard water) ถูกจัดประเภทโดยประจุ (ion) ที่พบในน้ำ ความกระด้างในน้ำบอกได้จากปริมาณ multivalent cation ในน้ำ

 

ในทศวรรษ 1960 นักวิทยาศาสตร์ชื่อคริส กิลบี (Chris Gilby) ค้นพบว่าน้ำกระด้าง (Hard water)ถูกจัดประเภทโดยประจุ (ion) ที่พบในน้ำ ความกระด้างในน้ำบอกได้จากปริมาณ multivalent cation ในน้ำ

 

ความกระด้างโดยทั่วไปแล้วถูกวัดในหน่วย Deutsche Härte (°dH) หรือความกระด้างในหน่วยวัดเยอรมันซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นหน่วยมิลลิกรัมแคลเซียมต่อลิตร (mg/L calcium) ได้โดยการหารด้วย 0.14 หนึ่งองศาเยอรมันเทียบเท่ากับแคลเซียมออกไซด์ (calcium oxide) หนึ่งส่วนในน้ำ 100,000 ส่วน

 

นอกจากนี้ยังมีการแยกความแตกต่างระหว่างน้ำกระด้าง ‘ชั่วคราว’ และน้ำกระด้าง ‘ถาวร’ ด้วย

 

ความกระด้างชั่วคราว (Temporary hardness)

ความกระด้างชั่วคราวเกิดจากการรวมตัวของประจุของแคลเซียม (calcium ion) และประจุไบคาร์บอเนต (bicarbonate ion) ความกระด้างดังกล่าวสามารถกำจัดได้ด้วยการต้มน้ำหรือการเติมปูนขาว (calcium hydroxide) การต้มจะทำให้เกิดการก่อตัวของคาร์บอเนต (carbonate) ขึ้นจากไบคาร์บอเนต (bicarbonate) และเกิดการตกตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate) ออกจากสารละลาย ทำให้น้ำอ่อนลงเมื่อเย็นตัว

 

สมการเคมีต่อไปนี้แสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อแคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate, CaCO3) ละลายในน้ำ: CaCO3(s) + H2CO3(aq) ⇋ Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq)

 

ความกระด้างถาวร (Permanent hardness)

ความกระด้างถาวรเป็นความกระด้าง (แร่ธาตุ) ที่ไม่สามารถกำจัดด้วยการต้ม โดยทั่วไปแล้วเกิดจากแคลเซียมซัลเฟต (calcium sulphate) และแมกนีเซียมซัลเฟต (magnesium sulphate) และ/หรือแคลเซียมคลอไรด์ (calcium chloride) และแมกนีเซียมคลอไรด์ (magnesium chloride) ในน้ำ ซึ่งจะละลายน้ำได้มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

 

ความกระด้างรวม (Total hardness)

ความกระด้างรวมคือผลรวมของความกระด้างชั่วคราวและความกระด้างถาวร

 

เนื่องจากสิ่งที่บ่งบอกพฤติกรรมความกระด้างของน้ำคือส่วนผสมของแร่ธาตุที่ละลายในน้ำ ร่วมกับค่าความเป็นกรดเป็นด่าง (pH) และอุณหภูมิของน้ำ ดังนั้นตัวเลขเพียงตัวเดียวจึงไม่เพียงพอที่จะบอกระดับความกระด้างของน้ำได้ ตารางด้านล่างเป็นการบอกระดับความกระด้างอย่างคร่าวๆ ตามระดับความเข้มข้นของแร่ธาตุในน้ำ:
 

 

ระดับความกระด้าง ความกระด้างรวม (ºdH) มิลลิกรัม/ลิตร (mg/l)  Ca²+ + Mg²+ meg/l
อ่อนมาก (Very soft)
อ่อน (Soft)
ค่อนข้างกระด้าง (Slightly hard)
กระด้าง (Hard)
กระด้างมาก (Very Hard)
0-4
4-8
8-18
18-30
> 30
0-1,4
1,4-2,8
2,8-6,4
6,4-11
> 11




    Facebook Twitter LinkedIn Technorati