หินปูน คือ อะไร

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) + 2HCO^3-(aq)

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

2. สำหรับน้ำกระด้างถาวรนั้นเราไม่สามารถกำจัดได้โดยง่าย เนื่องจากน้ำกระด้างถาวรเกิดจากแคลเซียม ซัลเฟต และแมกนีเซียมซัลเฟต เป็นหลัก ทันทีที่เราทำการต้มความสามารถในการละลายของสารดังกล่าว จะเพิ่งสูงขึ้น ดังนี้เราจึงไม่สามารถกำจัดสารเหล่านี้ออกมาได้โดยการต้ม

ที่มา:
1. http://trsiampun.com/limestone.php