หมวดสาระหน้ารู้

หินปูนคืออะไร ???

       แคลเซียมคาร์บอเนต(CaCO3) เป็นสารประกอบชนิดหนึ่งหรือที่เรารู้จักกันดีในชื่อว่า หินปูน และมีชื่อที่เรียกกันในหมู่นักธรณีวิทยาว่า แร่คัลไซด์ หินปูนเป็นแร่ในกลุ่มหินตะกอนเกิดจากการทับถมของตะกอนคาร์บอเนตในแหล่งน้ำธรรมชาติ เกิดจากซากสิ่งมีชีวิตและสารอนินทรีย์ที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำธรรมชาติซึ่งทับถมกันจนตกผลึกเป็นแร่คัลไซด์ น้ำกระด้างคือน้ำที่มีการเจือปนของแร่ธาตุสูง (โดยมากจะเป็น แคลเซียมไอออน และแมกนีเซียมไอออน) หินปูนถูกใช้ในอุตสาหกรรมการทาง ทำถนน ทางรถไฟ เผาทำปูนซิเมนต์ ปูนขาว หรือปูนกินหมาก ทำแคลเซียมคาร์ไบด์ ทำวัสดุทนไฟ ทำปุ๋ย และทำสี อย่างไรก็ตาม ตัวหินปูนนี้เองที่เป็นต้นเหตุหลักของน้ำกระด้าง ดังนี้เราจะมาทำความรู้จักน้ำกระด้างกัน

      โดยปกติแล้วน้ำกระด้างประกอบด้วย Ca2+ และ Mg2+ ในบางทีน้ำกระด้างก็อาจจะรวมไปถึงสารประกอบ คาร์บอเนต และซัลเฟต ในทศวรรษที่ 1960 นักวิทยาศาสตร์ได้แบ่งน้ำกระด้างเป็น 2 ประเภทคือ น้ำกระด้าง ชั่วคราว และน้ำกระด้างถาวร

      1. น้ำกระด้างชั่วคราวคือน้ำที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต(หรือ หินปูนนั่นเอง) ถ้าหากเราต้องการ ทราบว่า น้ำที่เราใช้อุปโภค หรือบริโภคอยู่นั้น มีหินปูนเจือปนอยู่หรือไม่ วิธีง่ายๆ ที่เราทำได้คือการนำน้ำ ไปต้ม และถ้าน้ำนั้นมีหินปูนเจือปนอยู่ เราก็จะเห็นคราบตะกรันเกาะอยู่ตามภาชนะที่ใช้ต้ม

ทำไมเราจึงเห็นคราบตะกรันภายหลังการต้ม??
สมการด้านล่างคือสิ่งที่แสดงถึงการละลายของหินปูนในน้ำ

CaCO3(s) + H2CO3(aq) ↔ Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq)

      H2CO3(aq) หรือที่รู้จักในนามกรดคาร์บอนิกนั้นเกิดจากการรวมตัวกันของน้ำ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในทันทีที่เราทำการต้ม ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกกำจัดออกไปทำให้ปริมาณกรดคาร์บอนิกลดลง และส่งผลโดยตรงต่อ สมดุล จากสมการปฏิกริยาไปทางซ้ายจะเกิดขึ้น และส่งผลให้ปริมาณหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต) เพิ่มสูงขึ้น

      2. สำหรับน้ำกระด้างถาวรนั้นเราไม่สามารถกำจัดได้โดยง่าย เนื่องจากน้ำกระด้างถาวรเกิดจากแคลเซียม ซัลเฟต และแมกนีเซียมซัลเฟต เป็นหลัก ทันทีที่เราทำการต้มความสามารถในการละลายของสารดังกล่าว จะเพิ่งสูงขึ้น ดังนี้เราจึงไม่สามารถกำจัดสารเหล่านี้ออกมาได้โดยการต้ม

การเปลี่ยนสารกรอง

       จากการรายงานปัญหาการเจ็บป่วยด้วยโรคอุจจาระร่วงที่มีจำนวนปีละประมาณ 1 ล้านคน ติดต่อกันมาหลายปี และยังไม่มีแนวโน้มลดลง และโรคที่ได้รับพิษจากโลหะหนัก เช่น ตะกั่ว แคดเมียม สารหนู ฟลูออไรด์ ในพื้นที่ต่างๆของประเทศ ซึ่งสาเหตุการเกิดโรคดังกล่าวมีความสัมพันธ์โดยตรงกับคุณภาพของ น้ำดื่ม – น้ำใช้ ที่ไม่สะอาด มีเชื้อแบคทีเรียและโลหะหนักเกินเกณฑ์มาตรฐาน

      จากการสำรวจตรวจสอบคุณภาพน้ำ เครื่องกรองน้ำ และ ที่เก็บน้ำ โดยกรมอนามัย พบว่าคุณภาพส่วนใหญ่ที่ไม่สะอาดปลอดภัยตามเกณฑ์มาตรฐาน ซึ่งจะต้องมีการปรับปรุงดูแลรักษาอย่างต่อเนื่อง

      จากบทความ ในหนังสือพิมพ์ เดลินิวส์ ฉบับวันที่ 5 เมษายน 2551 กรมอนามัยได้แนะนำวิธีการดูแลรักษาภาชนะต่างๆเอาไว้ว่า

ตู้น้ำดื่ม ถังเก็บน้ำ หอถังสูง และโอ่งน้ำ – ระบายตะกอนทิ้ง ทำความสะอาด โดยการขัดถูล้าง และฆ่าเชื้อโรคอย่างน้อย 1-2 ครั้งต่อปี

น้ำกระด้าง

      น้ำกระด้าง มีแคลเซียมไอออน (Ca2+) และแมกนิเซียมไอออน (Mg2+) ดังที่ได้กล่าวไว้ในบทความ "หินปูน" ทำให้ประสิทธิภาพการทำความสะอาดของสบู่ลดน้อยลง เนื่องจากแคลเซียมในน้ำกระด้างทำปฏิกิริยาทางเคมีกับไอออนส่วนหนึ่งของสบู่ (Stearate anion) ทำให้เกิดแคลเซียมสเตียเรตท์(Calcium Stearate) เป็นสาเหตุให้ต้องใช้สบู่จำนวนที่มากขึ้น (เมื่อเทียบกับน้ำที่ไม่กระด้าง) ในการทำความสะอาดที่เท่าเดิม ทั้งนี้ปริมาณของสบู่ที่ต้องใช้ในการทำความสะอาดในสภาวะน้ำกระด้างนั้นจะขึ้นอยู่กับระดับความกระด้างของน้ำว่ามีแคลเซียมไอออนมากน้อยเพียงใด

H2O(l) + CO2(g) –> H2CO3(aq)
HCO3-(aq) –>CO32-(aq) + H+(aq) ------ ที่ pH» 7
Ca2+(aq) + CO32-(aq) –>CaCO3(s)

      ในการทำความสะอาดผิวกายด้วยน้ำกระด้างนั้น แคลเซียมสเตียเรตท์(Calcium Stearate) หรือว่าไขสบู่อาจจะ เป็นสาเหตุหนึ่งของปัญหาทางผิวหนังมากมายเช่น สิว ผิวหนังอักเสบ เป็นต้น เพราะว่าไขสบู่ซึ่งเป็นสสารที่ไม่ละลายน้ำ อาจจะไปอุดรูขุมขนของเราขณะทำการทำความสะอาดได้