pH của nước là gì?
pH là chỉ số thể hiện tính acid hay kiềm của nước.
Thang pH thường được biểu diễn từ 0 đến 14:
pH dưới 7: nước có tính acid.
pH = 7: trung tính trong những điều kiện xác định.
pH trên 7: nước có tính kiềm.
Ví dụ, một sản phẩm nước uống công bố pH khoảng 8,5–9,5 nghĩa là nước có tính kiềm trong khoảng được nhà sản xuất công bố.
Nhưng pH chỉ trả lời một câu hỏi:
Nước đang có tính acid hay kiềm ở mức nào?
pH không trực tiếp cho chúng ta biết nước có bao nhiêu khoáng, TDS bao nhiêu hay nước có an toàn để uống hay không.
pH 9 có tốt hơn pH 8 không?
Không thể kết luận như vậy chỉ dựa vào pH.
pH không phải một bảng điểm mà số càng lớn thì chất lượng nước càng cao.
Một loại nước pH 9 không mặc nhiên “tốt hơn” một loại nước pH 8. Tương tự, nước có pH gần 7 cũng không vì thế mà kém chất lượng hơn nước có pH cao.
Khi lựa chọn nước uống, cần xem xét đồng thời nguồn nước, quy trình sản xuất, thành phần, tiêu chuẩn chất lượng và nhu cầu sử dụng.
Vì vậy, câu hỏi phù hợp hơn không phải:
“Nước nào có pH cao nhất?”
mà là:
“Đặc tính của loại nước này có phù hợp với nhu cầu của tôi không?”
TDS của nước là gì?
TDS – Total Dissolved Solids có thể hiểu là tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước.
Các chất hòa tan có thể bao gồm nhiều ion như:
Canxi – Ca²⁺
Magie – Mg²⁺
Natri – Na⁺
Kali – K⁺
Bicarbonate – HCO₃⁻
Chloride – Cl⁻
và nhiều thành phần hòa tan khác.
TDS thường được biểu thị bằng mg/L hoặc ppm trong những khoảng nồng độ thường gặp ở nước.
Nếu một mẫu nước có TDS 150 ppm, có thể hiểu gần đúng rằng tổng lượng chất hòa tan được ước tính vào khoảng 150 mg/L.
Tuy nhiên, TDS chỉ cho biết tổng lượng, không cho biết chính xác từng chất là gì.
Bút TDS thực sự đo cái gì?
Đây là điểm rất đáng chú ý.
Phần lớn bút TDS cầm tay không trực tiếp đếm lượng chất rắn hòa tan trong nước.
Thiết bị thường đo độ dẫn điện – Electrical Conductivity (EC) của nước, sau đó sử dụng một hệ số để ước tính TDS.
Nước có nhiều ion hòa tan thường dẫn điện tốt hơn. Từ độ dẫn điện đó, thiết bị chuyển đổi thành một con số hiển thị dưới dạng ppm.
Vì vậy, kết quả trên bút TDS nên được hiểu là:
Một giá trị TDS ước tính dựa trên khả năng dẫn điện của mẫu nước.
Không nên xem bút TDS như một thiết bị có thể phân tích đầy đủ chất lượng nước.
TDS cao có nghĩa là nước nhiều khoáng hơn không?
Trong nhiều trường hợp, nước khoáng có TDS cao hơn nước tinh khiết vì chứa nhiều ion khoáng hòa tan.
Nhưng câu:
“TDS cao = nhiều khoáng có lợi hơn”
vẫn chưa chính xác.
Lý do là bút TDS không cho biết những chất hòa tan đó cụ thể là gì.
Ví dụ hai mẫu nước đều có TDS 200 ppm nhưng thành phần có thể rất khác nhau.
Một mẫu có thể chứa nhiều canxi và bicarbonate.
Mẫu khác có thể chứa tỷ lệ natri và chloride cao hơn.
TDS của hai mẫu tương tự nhau nhưng đặc tính hóa học và hương vị có thể khác.
Vì vậy, muốn biết nước có những khoáng chất nào, cần xem bảng thành phần hoặc kết quả phân tích phù hợp, chứ không thể chỉ nhìn TDS.
TDS càng thấp có nghĩa nước càng sạch không?
Không.
Đây là một trong những cách sử dụng bút TDS dễ gây hiểu nhầm nhất.
Một mẫu nước tinh khiết được xử lý bằng RO có thể có TDS rất thấp. Nhưng TDS thấp chỉ cho biết lượng ion hòa tan tương đối thấp.
Bút TDS không thể cho biết đầy đủ nước có:
vi khuẩn hay không,
virus hay không,
một số chất hữu cơ không dẫn điện hay không,
hay đáp ứng toàn bộ các chỉ tiêu an toàn nước uống hay không.
Do đó:
TDS thấp ≠ tự động an toàn hơn.
Và:
TDS cao ≠ tự động kém an toàn hơn.
Để đánh giá chất lượng nước uống cần nhiều chỉ tiêu và phương pháp kiểm nghiệm khác nhau.
TDS có đo được pH không?
Không.
TDS và pH là hai phép đo khác nhau.
TDS liên quan đến lượng chất hòa tan và độ dẫn điện.
pH phản ánh tính acid – kiềm.
Vì vậy, nếu lấy bút TDS đo hai loại nước và thấy:
Nước A: 30 ppm
Nước B: 170 ppm
thì không thể từ đó nói:
“Nước B kiềm cao hơn nước A.”
Muốn biết nước nào có pH cao hơn cần đo pH bằng thiết bị hoặc phương pháp phù hợp.
Đây là nguyên tắc rất quan trọng khi tự kiểm tra nước tại nhà.
Độ cứng của nước là gì?
Nếu TDS nói về tổng lượng chất hòa tan thì độ cứng – water hardness tập trung chủ yếu vào một nhóm ion nhất định.
Độ cứng của nước chủ yếu liên quan đến:
Canxi – Ca²⁺
và
Magie – Mg²⁺.
Nước có hàm lượng canxi và magie cao thường được gọi là nước cứng.
Độ cứng thường được biểu thị quy đổi theo mg/L CaCO₃.
Đây là lý do tại những khu vực có nước cứng, người dùng có thể thấy cặn khoáng xuất hiện trên:
ấm đun nước,
vòi nước,
thiết bị gia nhiệt,
bề mặt kính
hoặc một số thiết bị sử dụng nước lâu ngày.
TDS cao có nghĩa nước cứng không?
Không nhất thiết.
Đây lại là một điểm cần phân biệt.
Nước có TDS cao có thể chứa nhiều natri và các ion khác nhưng không nhất thiết có nhiều canxi và magie.
Trong trường hợp đó, nước có thể có TDS tương đối cao nhưng độ cứng không tương ứng cao.
Ngược lại, một mẫu nước có lượng canxi và magie đáng kể có thể thể hiện độ cứng rõ rệt.
Do đó:
TDS và độ cứng có liên quan đến các chất hòa tan nhưng không phải cùng một thông số.
Độ kiềm của nước là gì?
Độ kiềm – alkalinity là khả năng của nước trong việc trung hòa acid.
Trong nhiều nguồn nước tự nhiên, độ kiềm thường liên quan đáng kể đến:
Bicarbonate – HCO₃⁻
Carbonate – CO₃²⁻
và trong một số điều kiện:
Hydroxide – OH⁻.
Độ kiềm thường được biểu thị quy đổi theo mg/L CaCO₃.
Đây là điểm rất dễ gây nhầm bởi độ cứng cũng thường được biểu thị bằng mg/L CaCO₃.
Nhưng:
Độ cứng và độ kiềm là hai khái niệm khác nhau.
Độ cứng chủ yếu liên quan đến canxi và magie.
Độ kiềm nói về khả năng trung hòa acid của nước.
pH và độ kiềm khác nhau thế nào?
Có thể hình dung đơn giản:
pH cho biết trạng thái hiện tại.
Độ kiềm cho biết khả năng chống lại sự thay đổi khi acid được thêm vào.
Ví dụ, hai mẫu nước có thể cùng có pH khoảng 8 nhưng lượng bicarbonate và khả năng đệm khác nhau.
Khi thêm cùng một lượng acid, pH của một mẫu có thể giảm nhanh, trong khi mẫu có độ kiềm cao hơn có khả năng chống lại sự thay đổi pH tốt hơn.
Do đó:
pH cao không đồng nghĩa độ kiềm cao.
Và:
Hai loại nước có cùng pH không nhất thiết có cùng độ kiềm.
Đây là một trong những lý do chỉ nhìn pH vẫn chưa thể hiểu toàn bộ đặc tính của nước.
Độ cứng và độ kiềm có giống nhau không?
Không.
Hai chỉ số này đôi khi có mối liên hệ trong nước tự nhiên nhưng chúng đo những đặc tính khác nhau.
Độ cứng: chủ yếu phản ánh lượng Ca²⁺ và Mg²⁺.
Độ kiềm: phản ánh khả năng trung hòa acid, thường liên quan nhiều đến bicarbonate và carbonate.
Một nguồn nước đi qua đá vôi có thể đồng thời chứa nhiều canxi và bicarbonate, khiến độ cứng và độ kiềm đều tăng.
Chính vì thường xuất hiện cùng nhau trong một số nguồn nước nên hai khái niệm này dễ bị nhầm là một.
Bốn chỉ số pH – TDS – độ cứng – độ kiềm nên hiểu thế nào?
Có thể ghi nhớ bằng bốn câu đơn giản:
pH: Nước đang acid hay kiềm?
TDS: Tổng lượng chất hòa tan khoảng bao nhiêu?
Độ cứng: Nước có bao nhiêu canxi và magie gây độ cứng?
Độ kiềm: Nước có khả năng trung hòa acid và duy trì pH đến mức nào?
Mỗi chỉ số trả lời một câu hỏi khác nhau.
Vì vậy không thể lấy kết quả của một chỉ số để thay thế cho ba chỉ số còn lại.
Ví dụ: vì sao nước tinh khiết, nước khoáng và nước ion kiềm cho kết quả khác nhau?
Giả sử chúng ta có ba mẫu nước.
Mẫu A – nước tinh khiết RO
Do phần lớn các ion đã được loại bỏ, TDS thường tương đối thấp. Hàm lượng canxi và magie cũng thường thấp nên độ cứng thấp.
Mẫu B – nước khoáng thiên nhiên
Nước chứa Ca, Mg, bicarbonate và các ion khác nên TDS có thể cao hơn. Tùy nguồn nước, độ cứng và độ kiềm cũng có thể cao hơn.
Mẫu C – nước ion kiềm điện giải
Nước đã trải qua quá trình điện phân và phần nước sử dụng để uống có pH kiềm. Nước cũng có thể chứa các ion khoáng tùy nguồn và quy trình sản xuất.
Ba loại nước có thể cho những con số rất khác nhau.
Nhưng điều đó không có nghĩa:
Mẫu nào có con số lớn nhất thì mẫu đó tốt nhất.
Chúng đơn giản là những loại nước có đặc tính khác nhau.
Vì sao cùng một loại trà nhưng pha bằng các loại nước lại khác nhau?
Khi pha trà hoặc cà phê, nước không chỉ đóng vai trò là chất lỏng mang hương vị.
pH, độ cứng, độ kiềm và thành phần khoáng của nước đều có thể ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất.
Canxi và magie có thể tương tác với các hợp chất trong đồ uống.
Bicarbonate và độ kiềm có thể ảnh hưởng đến môi trường pH.
pH lại có thể ảnh hưởng đến màu sắc và sự ổn định của một số hợp chất trong trà.
Vì vậy, cùng một loại trà nhưng pha bằng nước tinh khiết, nước khoáng hoặc nước có pH kiềm có thể cho màu sắc và hương vị khác nhau.
Điều chúng ta quan sát được là sự khác biệt trong quá trình chiết xuất và các phản ứng hóa học, chứ không phải bằng chứng rằng một loại nước có “phân tử nhỏ hơn”.
Khi tự đo nước tại nhà nên lưu ý điều gì?
Các thiết bị đo cầm tay có thể rất hữu ích nếu chúng ta hiểu đúng chức năng của chúng.
Bút TDS: dùng để ước tính TDS thông qua độ dẫn điện.
Máy đo pH: dùng để đo pH.
Muốn biết độ cứng, cần phép thử hoặc thiết bị phù hợp với độ cứng.
Muốn biết độ kiềm, cần phép phân tích độ kiềm.
Muốn biết nước có đáp ứng đầy đủ các yêu cầu an toàn để uống hay không, cần dựa vào hệ thống kiểm nghiệm và các chỉ tiêu chất lượng phù hợp, không phải một chiếc bút đo duy nhất.
Vì vậy, nếu một người dùng bút TDS đo nước và thấy kết quả 150 ppm, thông tin hợp lý nhất có thể nói là:
“Mẫu nước này có mức chất hòa tan ước tính như vậy tại thời điểm đo.”
Không nên từ đó suy ra:
“Nước này sạch hơn.”
“Nước này tốt hơn.”
hay
“Nước này kiềm cao hơn.”
Đừng dùng một con số để đánh giá cả chai nước
Khi lựa chọn nước uống, chúng ta thường muốn có một con số đơn giản để so sánh.
Nhưng nước phức tạp hơn thế.
pH không nói được tổng lượng khoáng.
TDS không nói được nước có tính kiềm bao nhiêu.
Độ cứng không đại diện cho toàn bộ khoáng chất.
Độ kiềm không đồng nghĩa với pH.
Và không có chỉ số nào trong bốn chỉ số trên, khi đứng một mình, có thể kết luận toàn diện rằng một loại nước tốt hay xấu.
Điều quan trọng hơn là hiểu nguồn nước, thành phần, quy trình sản xuất, các chỉ tiêu chất lượng và nhu cầu sử dụng thực tế.
Khi hiểu được bốn khái niệm pH – TDS – độ cứng – độ kiềm, người tiêu dùng sẽ dễ dàng hơn rất nhiều khi đọc nhãn nước, sử dụng thiết bị đo tại nhà và so sánh giữa nước tinh khiết, nước khoáng và nước ion kiềm.
Đó cũng là mục tiêu của iWater khi xây dựng chuỗi nội dung này: không chỉ giúp khách hàng chọn một chai nước, mà giúp hiểu rõ hơn về loại nước mình và gia đình đang sử dụng mỗi ngày.
