น้ำอ่อน SOFT WATER หมายถึง น้ำที่ละลายสบู่ได้ดีและเกิดฟองกับสบู่ได้ง่าย ไม่มีไคลสบู่เกิดขึ้น เช่น น้ำกลั่น น้ำฝน เป็นต้น

 

น้ำกระด้าง HARD WATER  หมายถึง น้ำที่ไม่เกิดฟองกับสบู่ หรือเกิดฟองสบู่น้อย และมีไคลสบู่เกิดขึ้น เช่น น้ำคลอง น้ำบ่อ น้ำประปา น้ำบาดาล น้ำทะเล

 

วิธีวัดอย่างง่ายก็ลองเอามาถูสบู่ดูค่ะ ถ้ามีฟองง่ายก็เป็นน้ำอ่อน   ในเครื่องชงกาแฟระบบ Heat exchanger นั้นสามารถเกิดครบตระกรับแคลเซี่ยมเกาะตัวสะสมได้ง่ายและค่อนข้างดูแลรักษา ยาก การเกาะตัวอาจหนาจนกระทั้ง ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของ Heaterลดลง หรือหนักหน่อยก็ระบบท่อจ่ายต่างๆอุดตัน สาเหตุเกิดจากน้ำกระด้างนี่ล่ะค่ะ

 

ความกระด้างของน้ำจะเกิดจากธาตุในกลุ่มที่เรียกว่า Alkaline Earth Metal โดยอยู่ในสภาพไอออนที่มีประจุบวกสอง เช่น Ca2+, Mg2+, Fe2+, และ Mn2+ แต่โดยส่วนใหญ่ ไอออนที่มีประจุบวกสองในน้ำจะเป็นจำพวก Ca2+ และ Mg2+ ดังนั้น คำจำกัดความของความกระด้างของน้ำจะแทนค่าด้วยความเข้มข้นทั้งหมดของ Ca2+ และ Mg2+ แทน โดยจะแสดงในหน่วยของ มิลลิกรัมต่อลิตรของแคลเซียมคาร์บอเนต (mg/l as CaCO3) โดยสามารถจัดแบ่งระดับคุณลักษณะของน้ำตามความกระด้างของ US Geological Survey ดังแสดงในตารางข้างล่างนี้

เกณฑ์ความกระด้างของน้ำ.............. ปริมาณความกระด้างของน้ำ(mg/l as CaCO3)

---

น้ำอ่อน........................................................... 0-60
น้ำค่อนข้างกระด้าง................................................61-120
น้ำกระด้าง.........................................................121-180
น้ำกระด้างมาก.................................................... มากกว่า 181

---

สาเหตุที่น้ำมีความกระด้าง เกิดจากน้ำฝน ซึ่งมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ละลายอยู่ ทำให้เกิดเป็นกรดคาร์บอนิก (Carbonic Acid, H2CO3) ซึ่งเป็นกรดอ่อน และเมื่อซึมลงใต้ดินผ่านชั้นดินซึ่งก็จะทำให้เกิดปริมาณกรดคาร์บอนิกมากยิ่ง ขึ้น ซึ่งเมื่อน้ำที่ซึมผ่านชั้นสัมผัสกับชั้นหิน โดยเฉพาะหินปูนซึ่งมีองค์ประกอบหลัก ได้แก่ CaCO3 และ แมกนีเซียมคาร์บอเนต (MgCO3) ก็จะเกิดละลายของหินปูน ก็จะทำให้ปริมาณ Ca2+ และ Mg2+ หรือความกระด้างของน้ำเพิ่มขึ้น

ความกระด้างในน้ำที่มีอยู่ทุกประเภท จะรวมเรียกว่า ความกระด้างทั้งหมด (Total Hardness) แบ่งตามไอออนที่มีอยู่ในน้ำได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้

1) แบ่งตามไอออนประจุลบที่มีอยู่ในน้ำสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่

• ความกระด้างคาร์บอเนต หรือความกระด้างชั่วคราว (Carbonate Hardness or Temporary Hardness) ซึ่งได้แก่ คาร์บอเนตไอออน (CO32-) และไบคาร์บอเนตไอออน (HCO3-) โดยส่วนใหญ่ในน้ำจะเป็นจำพวก HCO3- ซึ่งเมื่อทำให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นเมื่อเราเดินเครื่องชงกาแฟจะสามารถกำจัด ความกระด้างประเภทนี้ไปได้บ้างค่ะ

• ความกระด้างที่ไม่ใช่คาร์บอเนต หรือความกระด้างถาวร (Non-Carbonate Hardness or Permanent Hardness) ซึ่งได้แก่ ซัลเฟตไอออน (SO42-) คลอไรด์ไอออน (Cl--) ซึ่งความกระด้างประเภทนี้จะไม่สามารถถูกกำจัดได้ โดยการทำให้อุณหภูมิ

2) แบ่งตามไอออนประจุบวกในน้ำ ส่วนใหญ่เป็น Ca2+เรียกว่า Calcium Hardness และ Mg2+ เรียกว่า Magnesium Hardness

น้ำที่เรากรองมาจากแหล่งน้ำ หรือที่ซื้อเขามาอาจมี เกลือคาร์บอเนต เกลือคลอไรด์ และเกลือซัลเฟตของโลหะบางชนิดละลายอยู่ เช่น แคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตแคลเซียมคลอไรด์แคลเซียมซัลเฟตแมกนีเซียมไฮโดรเจน คาร์บอเนตแมกนีเซียมคลอไรด์ ซึ่งในระบบ Boiler ของเครื่องชงกาแฟต้องการน้ำที่มีความกระด้างต่ำหรือน้ำอ่อน เพื่อไม่ต้องการให้เกิดการตกผลึก หรือตะกรันในเครื่อง เสียหายต่อ Heater ซึ่งอะไหล่ และค่าบริการ ถ้าต้อง repair boiler ค่อนข้างสูงเอาการ เราจึงควรป้องกันที่ต้นเหตุนะคะ

 

ตอนต่อไปจะเล่าถึง การวัดค่าความกระด้าง แค่ไหนจึงจะเหมาะกับเครื่องชงกาแฟเอสเปรสโซ่ค่ะ

 

 

ขอบคุณแหล่งความรู้สำคัญ www.4uengineer.com, www.aquacheme.com