ในแง่วิทยาศาสตร์ความกระด้างของน้ำโดยทั่วไปคือปริมาณแคลเซียม (Calcium) และแมกนีเซียม (Magnesium) ที่ละลายในน้ำ แต่สำหรับบุคคลทั่วไปคุณอาจสังเกตเห็นน้ำเมื่อมือของคุณยังรู้สึกลื่นหลังจากล้างด้วยสบู่และน้ำ หรือเมื่อแก้วน้ำที่บ้านของคุณใสน้อยกว่า
น้ำกระด้างมีแร่ธาตุที่ละลายน้ำสูง ส่วนใหญ่เป็นแคลเซียมและแมกนีเซียม คุณอาจเคยสัมผัสถึงผลกระทบของน้ำกระด้างคือเวลาที่คุณล้างมืออาจรู้สึกเหมือนมีฟิล์มเหลืออยู่บนมือของคุณ ในน้ำกระด้างสบู่จะทำปฏิกิริยากับแคลเซียม (ซึ่งค่อนข้างสูงในน้ำกระด้าง) เพื่อสร้าง “เศษสบู่” เมื่อใช้น้ำกระด้าง ต้องใช้สบู่หรือสารซักฟอกมากขึ้นเพื่อทำความสะอาดสิ่งต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นมือ ผม หรือเสื้อผ้าของคุณ
หน่วยวัดความกระด้างของน้ำ
ระดับของความกระด้างในน้ำโดยทั่วไปจะเรียกว่า “ความกระด้างรวม (Total Hardness) ” ในส่วนต่อล้าน (ppm หรือ mg/L มิลลิกรัมต่อลิตร)
ดูรายละเอียดวิธีการวัด Hardness ในน้ำได้ที่ https://www.neonics.co.th/หมวดหมู่สินค้า/เครื่องวัดความกระด้างของน้ำ
ระดับกระด้างของน้ำ (Hardness level)
น้ำในภาคอุตสาหกรรมและในประเทศจำนวนมากกังวลเกี่ยวกับระดับกระด้างของน้ำ น้ำกระด้างมีส่วนให้เกิดตะกรันสะสมซึ่งมาจากเกิดจากสารประกอบของแคลเซียมและแมกนีเซียมและโลหะอื่นๆ ที่หลากหลาย แนวทางทั่วไปสำหรับการจำแนกประเภทของน้ำคือ:
- ค่าอยู่ระหว่าง 0 ถึง 60 mg/L (มิลลิกรัมต่อลิตร) เป็นน้ำกระด้างน้อย
- ค่าอยู่ระหว่าง 61 ถึง 120 mg/L เป็นน้ำกระด้างปานกลาง
- ค่าอยู่ระหว่าง 121 ถึง 180 mg/L เป็นน้ำกระด้าง
- ค่ามากกว่า 180 mg/L เป็นน้ำกระด้างมาก
การวัดความกระด้างของน้ำ
น้ำกระด้างโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุที่ละลายในน้ำ ซึ่งคือการวัดปริมาณไอออนที่สูญเสียอิเล็กตรอน 2 ตัว ที่ละลายในน้ำที่ทดสอบ และดังนั้นจึงสัมพันธ์กับของแข็งที่ละลายทั้งหมด ยิ่งไอออนไพเพอร์ละลายในน้ำมากเท่าไร น้ำก็จะยิ่งกระด้างมากขึ้น
การไทเทรต
โดยทั่วไปวัดความแข็งโดยการไทเทรตสีด้วยสารละลาย EDTA การไทเทรตเกี่ยวข้องกับการเพิ่มตัวบ่งชี้แล้วจึงเพิ่มสารละลายไทแทรนต์ทีละน้อยในตัวอย่างน้ำจนกว่าตัวอย่างจะเปลี่ยนสี คุณสามารถไตเตรทตัวอย่างสำหรับความกระด้างทั้งหมดโดยใช้บิวเรตต์หรือใช้ชุดทดสอบความกระด้างของน้ำ คุณยังสามารถวัดความกระด้างของแคลเซียมแยกจากความแข็งของแมกนีเซียมได้ด้วยการปรับ pH และใช้ตัวบ่งชี้ต่างๆ
ชุดทดสอบ
การทดสอบความกระด้างนี้ใช้หลอดหยดเพื่อเพิ่มสารละลาย EDTA ให้กับตัวอย่าง และจำนวนหยดจะเป็นสัดส่วนกับระดับกระด้างของน้ำ และทำงานได้ดีที่สุดสำหรับตัวอย่างน้ำธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีธาตุเหล็กหรือแมงกานีส หรือเมื่อมีความเป็นด่างสูง
การวัดสีหรือสเปกโตรโฟโตเมตรี
ใช้คัลเลอริมิเตอร์หรือสเปกโตรโฟโตมิเตอร์เมื่อคุณต้องการวัดน้ำกระด้าง โดยที่ความเข้มข้นคาดว่าจะน้อยกว่า 4 มก./ลิตร ตาม CaCO 3 (วิธีคาลมาไจต์) ใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์เมื่อคุณต้องการวัดค่าความกระด้างต่ำเป็นพิเศษในน้ำ โดยคาดว่าความเข้มข้นจะน้อยกว่า 1 มก./ลิตร ตาม CaCO 3 (วิธีคลอโรฟอสโฟนาโซ)