硬水について学ぶ: 概念、分類、水を軟化させる方法
1. 硬水の概念
硬水は、許容レベルを超える濃度(通常は 300mg/リットル以上)のミネラルイオンを多量に含む水源です。硬水の主成分はCa2+やMg2+などの金属イオンです。さらに、一部の水源には、鉄、ストロンチウム、アルミニウム、バリウム、マンガン、亜鉛などのイオンなどの他の陽イオンも含まれています。
一方、通常の水または軟水にはこれらのミネラルがほとんど含まれておらず、通常、陽イオン濃度は 60 mg/L 未満です。
形成の原因:
硬水の現象は、多くの場合、自然の水源の流れを通じて形成されます。地下水源は多くの地形を通過する傾向があり、これはカルシウムやマグネシウムなどの微量元素を含む土壌中の多くの栄養素を吸収するための条件でもあります。
特に、鉱物鉱山や石灰岩の山がある地域では、ここの水源は大量の Ca2+ および Mg2+ イオンを溶解する危険性が高くなります。これら 2 つのイオンの濃度が許容閾値 >300mg/リットルを超える場合、この水源は硬水または石灰石汚染水と呼ばれます。
硬水の詳しい原因については、こちらをご覧ください: 硬水の主な原因 3 つ以上
2. 硬水の兆候
次の兆候により、水源が硬水かどうかがわかります。
- 長期間使用すると、蛇口やシャワーに錆や水垢が付着し、水の流れが詰まることがあります。
- 鍋、フライパン、やかんなどの調理器具の底には白い汚れが層状に付着しています。
- 石鹸や食器用洗剤などの泡立ちが少なくなります。洗濯後、衣類には洗剤が多く残っていますが、時間が経つと徐々に乾燥してくすみ、劣化が早くなります。
- 硬水を飲み物の準備に使用すると、薄いアクの層が現れます。
- 硬水で作られた氷は白濁しており、通常の氷よりも早く溶けます。
| 硬水はベトナム、特にハザン、カオバン、ランソン、クアンニン、ライチャウ、ラオカイ、ソンラ、ホアビン、ニンビンなどの石灰岩の山々がある地域で一般的な現象です。 |
3. 硬水の種類
自然界では、硬水は次の 2 つの方法のいずれかに分類できます。
3.1. Ca2+およびMg2+3イオン含有量に基づく
米国地質調査所 (USGS) によると、水の硬度は金属陽イオンのカルシウム (Ca2+) とマグネシウム (Mg2+) の濃度、または TDS 指数に基づいて決定され、次の基本タイプに分類されます。
| 水タイプ | TDS |
| 軟水 | 0~60mg/L |
| 中硬水 | 61~120mg/L |
| 硬水 | 121~180mg/L |
| 水はとても硬いです | >= 181 mg/L |
3.2.水の塩分含有量に基づいて、
硬水中の塩の組成特性に基づいて、次の表に示すように 3 つのタイプに分類できます。
| 評価基準 | 一時的に硬水になる | 永久硬水 | 総硬水 |
| 壁 一部 | Ca(HCO3)2 と Mg(HCO3)2 の 2 つの塩を含む | MgCl2、CaCl2、MgSO4、CaSO4 塩 | 塩 MgCl2、CaCl2、Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、MgSO4、CaSO4 |
| 水の特性 | 一時的な硬度を持ち、水中の塩は高温で容易に分解されます。 | 永久的な硬度を持ち、水中の塩は高温でも耐久性があります。 | 一時的な硬度と永久的な硬度の両方を含み、容易に分解される塩を含み、高温でも耐久性があります。 |
| 柔軟化能力 | 水を沸騰させる | 化学薬品またはイオン交換法を使用する | 複数の方法を組み合わせたり、浄水器を使用したりする |
次の記事で硬水の分類を詳しく調べてください: 知っておくべき硬水分類ガイド
4. 硬水の効果は何ですか?
TDS < 300mg/L で適度なミネラル含有量の硬水を使用すると、次のような効果が得られます。
- 水中の Ca2+ や Mg2+ などの一部のミネラルは、適切に処理されれば体の抵抗力を高めることができます。
- 米国、カナダ、ヨーロッパでの多くの研究により、硬水に含まれるカルシウム、マグネシウム、マンガンなどの一部のミネラルが心血管疾患に良い兆候をもたらすことが証明されています。
5. 硬水の使用による悪影響
実際、硬水には、許容レベルを超えるミネラル含有量が 500mg/l を超えることがよくあります。したがって、この水源を定期的に使用すると、健康と日常生活に大きな影響を与えます。
5.1.健康のために
- ジュネーブ会議でWHOは、水中のカルシウムとマグネシウムの含有量が500mg/lを超えると、腎臓結石や尿路結石の主な原因となり、動脈や静脈を遮断し、健康を危険にさらすことを確認した。
- 硬水を使用して髪を洗うと抜け毛が増え、時間が経つにつれて肌や髪が乾燥し、ユーザーの信頼に影響を及ぼします。
- 2004年に日本で行われた研究でも、硬水を使用すると敏感肌を刺激し、さらに深刻なことに、発疹やニキビなどの多くの症状を伴うアレルギー性皮膚炎を引き起こす可能性があることが示されました。
- 第18回西ベンガル州科学技術会議の報告書では、水中の過剰なカルシウムとフッ素は人間の生殖能力に悪影響を与えると述べた。
5.2.日々の活動に
- 石鹸の泡立ちが少なく、衣類がすぐに腐ってしまいます。
- 硬水を調理に使用すると、食品の風味や品質が低下します。
5.3.業界内
- しばらくすると、ポットの底や工業用水道管に白い残留物が現れることがよくあります。この現象は、デバイスの熱伝導を悪化させ、材料を無駄にするだけでなく、ボイラーの爆発を引き起こし、ユーザーを危険にさらす可能性があります。
6. 硬水を軟水にする5つの効果的な方法
硬水は人々の健康や日常生活に多くの悪影響を及ぼすことがわかります。硬水を軟化させる一般的な方法をいくつか紹介しますので、参考にしてください。
| 方法 | 費用 | 適用規模 |
| イオン交換法 | 20,000,000 - 50,000,000 ドン | style="text-align:center">業界|
| 無機塩類の低減方法 | 4,000,000 - 5,2000,000 ドン | 業界ファミリー |
| 沈殿法 | 10,000 - 20,000 ドン | 家族 |
| 蒸留方法 | 1,500 - 2,500 ドン | 家族 |
| 逆浸透法 | 5,000,000 - 15,000,000 ドン | 業界ファミリー |
6.1 イオン交換法
原理: この方法は工業的によく使用されており、主な材料はイオン交換ビーズであり、硬水中のCa2+、Mg2+などのミネラルイオンをNa+、K+などのイオンに置換して水を軟化させます。
方法: この方法では、水源にイオン交換装置を購入して設置するだけです。
料金: 20,000,000 - 50,000,000 VND。
6.2 無機塩の除去方法
原理: ミネラルの脱塩または脱イオン方法は、イオン交換カラムと陰イオン交換カラムを並べて使用します。ここを水が通過すると、Ca2+やMg2+などのミネラルイオンがH+に置き換わります。次に、陰イオンカラムは H+ イオンを OH- と交換します。最後に、硬水からイオンをほとんど含まない軟水が得られます。次の方程式からさらに詳しく知ることができます。
CaSO4 + H2Z → Ca2 + H2SO4
Ca(HCO3)2 + H2Z → Ca2 + 2H2O + 2CO2
2 NaCl + H2Z → Na2Z + HCl
H2SO4 + Z(OH)2 → ZSO4 + 2H2O
2HCl + Z(OH)2 → ZCl2 + 2H2O
実装方法: この方法を実装するには、ユーザーは家庭または工業団地の水源用のイオン交換カラムと陰イオン交換カラムを設置します。
料金: 4,000,000 - 5,2000,000 VND。
現在、ムトシは家庭だけでなく工業団地でのきれいな水のニーズを満たすために、多数のトータルろ過システムを発売しています。最新のフィルターカラムシステムを備えたこの装置は、硬水、石灰石汚染水から掘削井戸水、水道水まで、さまざまな種類の入力水源を処理できます。これはユーザーの健康を確保するだけでなく、家庭用品の長寿命化にも貢献します。
6.3 沈殿法
原理: 沈殿法では、石灰石 Ca(OH)2、ソーダ Na2CO3 などの化学物質を使用して硬水を軟化させます。これらの物質は、水中の Ca2+、Mg2+ と化学的に反応して沈殿を形成し、それによってすべてのミネラルが除去されます。水源からの硬度を引き起こすイオン:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + 2H2O
Mg(HCO3) + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + MgCO3↓ + 2H2O
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2 NaCl
やり方:
- ステップ 1: 処理する必要がある硬水を鍋またはやかんに入れます。
- ステップ 2: 準備した化学物質を水に入れ、反応が起こるまで数分間待ちます。
- ステップ 3: 沈殿物をろ過すると、安全に使用できる軟水になります。
料金: 10,000 - 20,000 VND。
6.4.蒸留方法
原理: この方法は一時的な硬水源によく適用されます。 重炭酸塩は高温では不安定になることがよくあります。したがって、沸騰または蒸留すると、この塩は沈殿物を形成して水源から分離し、効果的に硬度を低下させます。
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 → MgCO3 + H2O + CO2
やり方:
- ステップ 1: 処理が必要な一時的な硬水源をポットまたはケトルに入れます。
- ステップ 2: 完全に沸騰し、鍋の底に白い残留物が現れるまで水を沸騰させます。
- ステップ 3: ストーブの電源を切り、水源からの白い残留物を濾過します。
料金: 1,500 - 2,500 VND。
6.5.逆浸透法
原理: 逆浸透法は、多くの硬水源を効果的に処理できるため、多くの人に使用されています。この方法では逆浸透膜方式のRO浄水器を使用します。これは、汚れ、不純物、特に硬度の原因となるミネラルイオンを水源から除去するのに役立ちます。
方法: 逆浸透法を適用するには、ユーザーは水源に RO 浄水器製品を設置する必要があります。
料金: 5,000,000 - 15,000,000 VND。
硬水を軟化させる方法の詳細については、こちらをご覧ください: 硬水を 100% 効果的に処理する方法についての説明。
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上記は、硬水の現象とこの症状に対する最も効果的な治療法に関する詳細情報のすべてです。硬水現象に関するご質問がございましたら、ホットライン 1900 636 595 経由で Mutosi まで直ちにご連絡ください。アドバイスと回答が得られます。
*** 注: 記事内の情報は参考用です。