Phương pháp trao đổi ion để làm mềm nước cứng dựa trên sự thay thế các ion $M{g}^{2+}$ và $C{a}^{2+}$ trong nước cứng (kí hiệu chung là $M^{2+}$) bằng các cation $N{a}^{+},H^{+}$ có trong các gốc $-S{O}_{3}Na$ hoặc $-S{O}_{3}H$ được gắn vào trong nhựa trao đổi ion. Khi nước cứng đi qua nhựa, các ion $C{a}^{2+},M{g}^{2+}$ sẽ được giữ lại và các ion $H^{+},N{a}^{+}$ từ nhựa sẽ đi vào nước theo phản ứng:

$$M^{2+}+2\text{-}S{O}_3{X}^{-}\to (\text{-}S{O}_3{)}_{2}M+2X^{+}\left(X^{+}\text{ laˋ }{H}^{+}\text{ hoặc }N{a}^{+}\right).$$



Một loại nhựa cationite có phần trăm khối lượng sulfur là 7,94\% được sử dụng để loại bỏ các ion $M{g}^{2+},C{a}^{2+}$ trong nước cứng. Nếu khối lượng nhựa cationite đó là 500 gam thì tổng số $molM{g}^{2+},C{a}^{2+}$ tối đa có thể được loại bỏ là x mol. Giá trị của x là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)

Chất nào sau đây được dùng để làm mềm nước có tính cứng vĩnh cửu?

Calcium hydrogencarbonate là một trong những chất gây nên tính cứng tạm thời của nước. Công thức của hợp chất này là

Độ cứng của nước chịu bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thành phần các nguyên tố hòa tan trong nước, độ pH, nhiệt độ; do vậy, một thang đo rất khó mô tả chính xác độ cứng của nước. Để đơn giản, khi đo độ cứng của nước người ta thường quy về 1 loại muối là CaCO${}_3$:
CaCO${}_3$ < 50 mg/L là nước mềm
CaCO${}_3$ ~ 150mg/L là nước cứng ở mức độ trung bình
CaCO${}_3$ > 300 mg/L là nước rất cứng, gây hại cho người sử dụng.
Tại Việt Nam, theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt QCVN 01-1:2018/BYT do Bộ Y tế ban hành kèm theo Thông tư số 41/2018/TT-BYT ngày 14 tháng 12 năm 2018, độ cứng tính theo CaCO${}_3$ trong nước sinh hoạt có giới hạn tối đa là 300 mg/L.
Phân tích một mẫu nước ngầm ở tỉnh Phú Thọ cho kết quả về nồng độ Ca${}^{2+}$, Mg${}^{2+}$ như sau:

(Hóa 12 - Chương 7) Nước cứng là nguyên nhân gây ra nhiều tác hại trong các ngành công nghiệp. Do vậy, độ cứng của nước công nghiệp cần được kiểm soát chặt chẽ nhằm tránh những tổn hại cho các thiết bị sử dụng nước như lò hơi, tháp giải nhiệt,…

Giáo viên đề xuất hai nhóm học sinh xác định tính cứng của mẫu nước cứng.
Nhóm học sinh 1 tiến hành đun sôi chậm trên ngọn lửa đèn cồn cho đến khi nước sôi khoảng 30 giây thì dừng, để yên ống nghiệm cho đến khi nguội hẳn, thấy xuất hiện kết tủa màu trắng.
Nhóm học sinh 2 thực hiện một số thí nghiệm sau: cho 2 – 3 mL mẫu nước vào hai ống nghiệm, sau đó tiến hành thí nghiệm và ghi nhận hiện tượng như bảng dưới đây:

(Hóa 12 - Chương 7) Dung dịch nào sau đây làm mềm nước có tính cứng toàn phần?