น้ำกระด้างถาวรคืออะไร? สาเหตุและวิธีแก้ไข

น้ำกระด้างถาวร (Permanent hard water) เป็นปัญหาทั่วไปที่ส่งผลกระทบต่อบ้านเรือนทั่วโลก ซึ่งแตกต่างจากน้ำกระด้างชั่วคราวที่สามารถกำจัดโดยทำให้อ่อนลงได้ด้วยการต้ม

น้ำชนิดนี้ต้องใช้วิธีการบำบัดที่ซับซ้อนกว่า แต่เรามาศึกษาว่าน้ำกระด้างถาวรคืออะไรกันแน่ และส่งผลต่อชีวิตประจำวันของคุณอย่างไร ในบทความโดยละเอียดนี้ เราจะสรุปถึงสาเหตุ ผลกระทบ และวิธีแก้ไข

นิยามน้ำกระด้างถาวรคืออะไร

น้ำกระด้างถาวรคือน้ำที่มีแร่ธาตุละลายอยู่ในระดับสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งแคลเซียม (Ca²⁺) และแมกนีเซียม (Mg²⁺) ซัลเฟตและคลอไรด์ ซึ่งแตกต่างจากน้ำที่กระด้างชนิดชั่วคราวซึ่งเกิดจากไบคาร์บอเนต ทำให้น้ำกระด้างขนิดนี้ไม่สามารถแก้ด้วยการต้มได้ เนื่องจากซัลเฟตและคลอไรด์จะไม่แยกตัวออกมาโดยความร้อน

แร่ธาตุเหล่านี้จะไม่ตกตะกอนหรือไหลออกจากสารละลายเมื่อน้ำถูกต้ม ทำให้การบำบัดน้ำชนิดด้วยโดยใช้วิธีการพื้นฐานเช่นการต้มนั้นเป็นไปไม่ได้

น้ำกระด้างถาวรเกิดขึ้นได้อย่างไร

น้ำกระด้างถาวรมักเกิดขึ้นเมื่อน้ำไหลผ่านชั้นหินที่มีแร่ธาตุสูงเช่นยิปซัม (แคลเซียมซัลเฟต) หรือแมกนีเซียมคลอไรด์ แร่ธาตุเหล่านี้จะละลายในน้ำทำให้น้ำนั้นกระด้างมากขึ้น

เนื่องจากสารประกอบเหล่านี้จะไม่สลายตัวเมื่อได้รับความร้อน การต้มน้ำจึงไม่สามารถขจัดความกระด้างได้ นั่นจึงเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเรียกว่า “ความกระด้างถาวร”

ตัวอย่างเช่น พื้นที่ที่มีหินปูนหรือชอล์กมักเกี่ยวข้องกับน้ำที่กระด้างชั่วคราวเนื่องจากมีไบคาร์บอเนต ในขณะที่พื้นที่ที่มียิปซัมหรือโดโลไมต์ในปริมาณมากมักจะมีน้ำซึ่งกระด้างแบบถาวรเนื่องจากมีซัลเฟต

เคมีของน้ำกระด้างถาวร

น้ำกระด้างถาวรมีลักษณะเฉพาะคือมีเกลือแคลเซียมและแมกนีเซียมอยู่ด้วยซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากความร้อน เกลือเหล่านี้ได้แก่:

• แคลเซียมซัลเฟต (CaSO₄)
• แมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO₄)
• แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl₂)
• แมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl₂)

สารประกอบเหล่านี้ละลายในน้ำและเพิ่มความกระด้างของน้ำ ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องไม่อนุญาตให้แร่ธาตุเหล่านี้ตกตะกอนได้ง่ายเหมือนไบคาร์บอเนตในน้ำกระด้างชั่วคราว

น้ำกระด้างถาวรเทียบกับน้ำกระด้างชั่วคราว

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างน้ำกระด้างถาวรและแบบชั่วคราวนั้นมีความสำคัญต่อการเลือกวิธีการบำบัดที่ถูกต้อง แม้ว่าน้ำกระด้างชั่วคราวสามารถทำให้อ่อนลงได้ด้วยการต้ม แต่น้ำกระด้างถาวรนั้นต้องใช้การบำบัดขั้นสูงกว่า ตารางด้านล่างสรุปแบบย่อ:

วิธีการวัดค่าความกระด้างของน้ำ

การวัดค่าความกระด้างของน้ำเป็นขั้นตอนสำคัญก่อนตัดสินใจเลือกวิธีการบำบัดที่เหมาะสม มีหลายวิธีในการทดสอบความกระด้างของน้ำ:

1.แถบทดสอบ (Test strip): วิธีการง่ายๆ และรวดเร็ว โดยคุณจุ่มแถบทดสอบลงในน้ำแล้วเปรียบเทียบการเปลี่ยนสีกับแผนภูมิ

2.ชุดทดสอบ (Test kits): ใช้รีเอเจนต์เคมีในการวัดระดับความกระด้างของน้ำ

3.เครื่องวัดแบบดิจิตอล (Hardness meter): ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยการวัดปริมาณแร่ธาตุเป็นส่วนต่อล้านส่วน (ppm)

โดยทั่วไปแล้ว น้ำจะถูกจำแนกตามระดับความกระด้างดังข้อมูลนี้:

• 0–60 (mg/L): กระด้างน้อย
• 61–120 (mg/L): กระด้างปานกลาง
• 121–180 (mg/L): กระด้างสูง
• 181+ (mg/L): กระด้างสูงมาก

มาตรฐานน้ำกระด้างในประเทศไทย

สำหรับน้ำดื่มอ.ย กำหนดให้ไม่เกิน 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ดังรายละเอียดด้านล่าง

วิธีการบำบัดน้ำกระด้างถาวร

เนื่องจากน้ำเดือดไม่สามารถทำให้น้ำกระด้างถาวรอ่อนลงได้ จึงต้องใช้เทคนิคขั้นสูงกว่าเพื่อลดความกระด้างของน้ำ ต่อไปนี้เป็นวิธีการบำบัดที่มีประสิทธิภาพ:

1. เครื่องปรับน้ำแบบแลกเปลี่ยนไอออน

การแลกเปลี่ยนไอออนเป็นหนึ่งในวิธีการทั่วไปและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการทำให้น้ำกระด้างถาวรอ่อนลง ในระบบเหล่านี้ ไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมจะถูกแทนที่ด้วยไอออนโซเดียมหรือโพแทสเซียมซึ่งไม่ทำให้เกิดความกระด้าง

เมื่อน้ำกระด้างผ่านเครื่องปรับน้ำ แร่ธาตุจะถูกแลกเปลี่ยน ทำให้ได้น้ำอ่อน

• ข้อดี: มีประสิทธิภาพในการขจัดความกระด้างทั้งชั่วคราวและถาวร
• ข้อเสีย: เพิ่มปริมาณโซเดียมในน้ำ ซึ่งอาจไม่เหมาะสำหรับผู้ที่รับประทานอาหารโซเดียมต่ำ

2. ระบบออสโมซิสย้อนกลับ (RO)

ออสโมซิสย้อนกลับเป็นอีกวิธีหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดแร่ธาตุที่ละลายอยู่ในน้ำ ระบบ RO จะผลักน้ำผ่านเยื่อกึ่งซึมผ่านได้ โดยกำจัดสิ่งสกปรกได้มากถึง 99% รวมถึงแคลเซียมและแมกนีเซียม

• ข้อดี: กำจัดสารปนเปื้อนได้หลากหลายประเภทนอกเหนือจากแร่ธาตุในน้ำกระด้าง
• ข้อเสีย: สิ้นเปลือง (ผลิตน้ำเกลือ) ราคาแพง และต้องบำรุงรักษาเป็นประจำ

บทความน่าสนใจ

• น้ำกระด้างชั่วคราวคืออะไร: สาเหตุและวิธีแก้ไข
• ทำความเข้าใจความกระด้างของน้ำคืออะไร: คู่มือฉบับสมบูรณ์
• น้ำกระด้างคืออะไร? สาเหตุ ปัญหา และวิธีแก้ไข คำแนะนำง่ายๆ