เข้าใจน้ำกระด้างชั่วคราวคืออะไร? สาเหตุ ผลกระทบ และวิธีแก้ง่ายๆ

น้ำเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของชีวิต แต่น้ำแต่ละชนิดก็ไม่ได้เหมือนกัน คุณอาจสังเกตเห็นว่าบางครั้งสบู่ของคุณมีฟองไม่ทั่วถึง หรือกาต้มน้ำของคุณมีคราบขาวคล้ายชอล์กสะสมหลังจากต้มน้ำ สาเหตุนี้เกิดจากคุณสมบัติที่เรียกว่าความกระด้างของน้ำ ในบรรดาสองประเภทหลัก คือ น้ำกระด้างชั่วคราวและน้ำกระด้างถาวร น้ำกระด้างชั่วคราวพบได้บ่อยกว่าและบำบัดได้ง่ายกว่า

ในบทความนี้เราจะมาศึกษาและอธิบายว่าน้ำกระด้างชั่วคราวคืออะไร เกิดขึ้นได้อย่างไร ผลกระทบ และวิธีการกำจัดเพื่อคุณภาพน้ำที่ดีขึ้นทั้งในครัวเรือนและอุตสาหกรรม

น้ำกระด้างชั่วคราวเกิดขึ้นได้อย่างไร

ความกระด้างชั่วคราวเกิดขึ้นเมื่อน้ำฝน ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วมีความอ่อนตัวและมีความเป็นกรดเล็กน้อย ไหลผ่านหินปูน ชอล์ก หรือโดโลไมต์ หินเหล่านี้ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) และแมกนีเซียมคาร์บอเนต (MgCO₃) ซึ่งละลายในน้ำเนื่องจากมีคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂)

ปฏิกิริยาเคมีที่อธิบายกระบวนการนี้:

• CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (กรดคาร์บอนิก)
• CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (กรดคาร์บอนิก)
• H₂CO₃ + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ (แคลเซียมไบคาร์บอเนต)
• H₂CO₃ + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ (แคลเซียมไบคาร์บอเนต)

แคลเซียมไบคาร์บอเนตและแมกนีเซียมไบคาร์บอเนตที่ได้จะยังคงละลายอยู่ในน้ำ ทำให้เกิดความกระด้างชั่วคราว เมื่อน้ำนี้ถูกให้ความร้อน ไบคาร์บอเนตจะสลายตัวเป็นคาร์บอเนตที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งตกตะกอนเป็นของแข็งสีขาว (ตะกรัน)

สมการเคมีของการกำจัดความกระด้างชั่วคราว

เมื่อต้มน้ำกระด้างชั่วคราว ไบคาร์บอเนตจะสลายตัวดังนี้:

• Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ ↓ + CO₂ ↑ + H₂O
• Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ ↓ + CO₂ ↑ + H₂O
• Mg(HCO₃)₂ → Mg(OH)₂ ↓ + 2CO₂ ↑
• Mg(HCO₃)₂ → Mg(OH)₂ ↓ + 2CO₂ ↑

ลูกศรชี้ลง (↓) แสดงถึงการก่อตัวของตะกอนที่ไม่ละลายน้ำ ได้แก่ แคลเซียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งจะตกตะกอน ทำให้น้ำอ่อนลง

วิธีขจัดความกระด้างชั่วคราว

ข่าวดีก็คือความกระด้างชั่วคราวนั้นกำจัดได้ง่าย นี่คือวิธีการทั่วไป:

1. การต้ม: การต้มน้ำสักครู่จะทำให้ไบคาร์บอเนตสลายตัวเป็นคาร์บอเนต ซึ่งต่อมาจะตกตะกอนเป็นของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ นี่เป็นวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับการใช้น้ำปริมาณน้อยในครัวเรือน
2. การเติมปูนขาว (วิธีของคลาร์ก): วิธีของคลาร์กคือการเติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (ปูนขาว) ลงในน้ำ ปูนขาวจะทำปฏิกิริยากับไบคาร์บอเนตจนเกิดเป็นคาร์บอเนตที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งสามารถกรองออกได้
3. วิธีการแลกเปลี่ยนไอออน: แม้ว่าโดยทั่วไปจะใช้สำหรับความกระด้างถาวร แต่เรซินแลกเปลี่ยนไอออนก็สามารถกำจัดความกระด้างชั่วคราวได้เช่นกัน เรซินจะแทนที่ไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมด้วยไอออนโซเดียม ทำให้เกิดน้ำอ่อน
4. การเติมโซดาซักผ้า (โซเดียมคาร์บอเนต): การเติมโซดาซักผ้า (Na₂CO₃) จะเปลี่ยนไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้ให้กลายเป็นคาร์บอเนตที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งสามารถกำจัดออกได้ด้วยการกรอง

ตารางเปรียบเทียบน้ำกระด้างชั่วคราวกับน้ำกระด้างถาวร

สรุป

น้ำกระด้างชั่วคราวเป็นความกระด้างของน้ำที่พบได้ทั่วไปและสามารถจัดการได้ ซึ่งเกิดจากการมีแคลเซียมไบคาร์บอเนตและแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต แม้ว่าความกระด้างชั่วคราวอาจทำให้เกิดตะกรันและปัญหาในการทำความสะอาด แต่ความกระด้างชั่วคราวนี้ทำให้สามารถขจัดออกได้ง่ายด้วยการต้ม การบำบัดด้วยปูนขาว หรือเทคนิคอื่นๆ ที่ทำให้น้ำอ่อนลง

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการก่อตัวของน้ำกระด้างชั่วคราวและวิธีการบำบัดน้ำกระด้างชั่วคราวจะช่วยให้ครัวเรือนและอุตสาหกรรมสามารถบำรุงรักษาระบบที่มีประสิทธิภาพ ปกป้องเครื่องใช้ไฟฟ้า และมั่นใจได้ว่าจะมีน้ำสะอาดคุณภาพสูงสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน