.Chỉ sau vài giây, phần nước của chủ nhà đổi sang màu da cam và sau đó chuyển tiếp sang màu nâu. Trong khi phần nước của họ vẫn không thay đổi màu sắc, tức là “nước sạch”. Nhiều chủ nhà không tin vì nước uống của họ là từ nước uống có thương hiệu nổi tiếng trên thế giới. Theo đó, nhân viên tiếp thị chuyển thiết bị cho chủ nhà tự tay thí nghiệm, kết quả vẫn không thay đổi. Khi thấy chủ nhà hoang mang, lúc này nhân viên tiếp thị đặt vấn đề mua sản phẩm nước đóng bình của họ với giá rẻ nhưng chất lượng siêu sạch. Hoặc đề xuất chủ nhà mua máy lọc nước để loại bỏ các chất bẩn. Chưa hết, sau một thời gian giao hàng đúng tiến độ, họ lại thông báo công ty sản suất không đủ hàng cung cấp nên chỉ ưu tiên những ai đóng tiền trước. Sau khi thu tiền từ nhiều hộ, họ “biến” mất mà không giao hàng cho ai. Thủ đoạn này lại được tiếp diễn tại nơi khác và người tiêu dùng tiếp tục sập bẫy.
Tại sao nói thử nước bằng phương pháp điện phân là lừa đảo?
Về bản chất, theo chuyên gia, đây hoàn toàn chỉ là một phản ứng dễ hiểu của nước. Máy điện phân gồm 2 catôt bằng nhôm, 2 anôt bằng sắt. Một catôt và một anôt tạo thành 1 cặp điện cực. Khi điện phân nước, mỗi cặp điện cực nhúng vào một cốc. Tại thỏi nhôm sẽ thấy trên bề mặt có khí sủi lên, đốt thì cháy, đó chính là khí hydrô. Tại thỏi sắt, các nguyên tử sắt ở lớp bề mặt của thỏi sắt bị mất điện tử trở thành cation Fe3+, khuếch tán vào dung dịch, tạo thành hợp chất kết tủa có màu da cam. Nếu nồng độ đủ lớn có thể chuyển sang màu nâu.
Thử nước bằng phương pháp điện phân để phân biệt nước sạch chỉ là trò lừa bịp
Tại sao có hiện tượng mẫu nước khác không đổi màu hoặc đổi màu ít hơn? Bởi vì trong các mẫu nước đó không có hoặc có rất ít hàm lượng muối khoáng hòa tan (độ dẫn thấp). Nếu điện phân các mẫu nước trên lâu hơn khoảng 1 phút thì chúng cũng sẽ chuyển sang màu da cam. Như vậy, việc tăng hàm lượng các muối khoáng hòa tan (tăng độ dẫn) đã tăng tốc quá trình hòa tan anôt (bằng sắt).
Theo giới chuyên môn, cách thí nghiệm trên chỉ là trò chơi lý hóa, vì trong nước có nhiều chất khoáng cần thiết cho cơ thể. Những chất khoáng này khi gặp điện phân sẽ phản ứng cho ra màu sắc là đương nhiên. Theo TS Nguyễn Hoàng Nam, Trung tâm Khoa học vật liệu – Khoa Vật lý ĐH Quốc gia Hà Nội, phương pháp này không thể xác định được là dung dịch được thử có kim loại hay chất độc hay không, có thể trong dung dịch này nhiều khoáng hơn dung dịch kia.
Còn theo PGS-TS Lê Văn Cát, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cho biết để xác định chất lượng của nước cần nhiều xét nghiệm khác nhau. Phương pháp điện phân cũng là một cách để xác định kim loại nặng trong nước nhưng không phải là phương pháp kiểm định chất lượng của các loại đồ uống nói chung.
Còn theo GS-TS Trần Chương Huyến, Trưởng Ban Kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia về lấy mẫu và phân tích thực phẩm, chưa thấy một tiêu chuẩn quốc gia hay một tiêu chuẩn của tổ chức quốc tế nào dùng phương pháp điện phân với các điện cực bằng thép trắng để xác định tổng số kim loại nặng có trong nước và thực phẩm.
Vài nét sơ lược về điện hoá học nước
Trừ khi bạn ăn kem hoặc uống bia làm lạnh bằng đá, thì nước bạn gặp hàng ngày đều ở trạng thái lỏng. Phân tử nước có công thức là H2O. Phân tử nước ở trạng thái lỏng phân cực, một đầu tích điện âm, đầu kia tích điện dương. Trong một cốc nước bình thường, có một tỷ lệ rất nhỏ (khoảng vài phần tỷ) phân tử nước phân ly thành hai loại ion mang điện trái dấu, tạo thành một cân bằng động:
H2O <=> H+ + OH- (2.1)
Tích số nồng độ (nồng độ tính ra mol/l) của ion H+ và của ion OH-, là một hằng số, gọi là tích số ion của nước (Tn); ở 25oC, tích số này bằng 10-14: Tn = [H+].[OH-] = 10-14.
Âm logarit cơ số 10 của nồng độ ion H+ gọi là pH (chữ p không Hoa): pH = -Lg[H+]. Nếu không có tác động nào khác vào cân bằng phân ly của nước (cân bằng 2.1), thì nồng độ H+ luôn bằng nồng độ OH-, và bằng 10-7 mol/l, khi đó pH = 7, ta nói nước trung tính. Nếu thêm vài giọt axit vào nước (axit hoá), tức là tăng nồng độ ion H+, thì pH < 7. Còn nếu thêm vài giọt kiềm vào nước (kiềm hoá), tức là tăng nồng độ ion OH-, đồng thời giảm nồng độ ion H+, thì pH > 7.
Nước trong tự nhiên (nước ngầm, nước sông, nước biển,...) hoà tan nhiều chất khoáng: NaCl, CaCl2, CaSO4, MgCl2, MgSO4, Na2CO3, NaHCO3... Nước tự nhiên thực tế là một dung dịch. Các chất khoáng này phân ly thành các ion, chẳng hạn:
NaCl -> Na+ + Cl- (2.2)
NaHCO3 -> Na+ + HCO3- (2.3)
Khi nhúng một cặp điện cực vào cốc nước có chứa ion, thì các ion dương (cation) chuyển dịch đến cực âm (Catôt), các ion âm (anion) chuyển dịch đến cưc dương (Anôt), tạo nên dòng điện. Một cách nôm na, dòng điện trong dung dịch là dòng của các ion. Nước tinh khiết có độ phân ly thấp, nồng độ cation H+ và anion OH- rất nhỏ, nên tính dẫn điện kém. Nước cất một lần (vẫn còn một lượng nhỏ chất khoáng và một ít khí hoà tan trong đó có CO2) có độ dẫn điện riêng (sau đây gọi tắt là độ dẫn) không lớn hơn 0,5 mS/m (miliSimen/met). Nước siêu tinh khiết dùng trong công nghệ chế tạo vật liệu bán dẫn, được sản xuất bằng các phương pháp đặc biệt, có độ dẫn nhỏ hơn 0,01 mS/m. Nước tự nhiên do chứa nhiều chất khoáng nên độ dẫn có thể tăng lên đến vài chục, vài trăm mS/m hoặc hơn, tuỳ thuộc vào nồng độ các chất khoáng đã hoà tan.
Máy điện phân này rất đơn giản. Theo sơ đồ nguyên lý (Hình-4), bạn có thể ra chợ điện tử mua linh kiện, tự lắp một chiếc, thử chơi. Hai Catôt bằng nhôm, hai Anôt bằng sắt. Một Catôt và một Anôt tạo thành 1 cặp điện cực. Phóng đại Hình-1, bạn sẽ nhìn thấy 2 chữ nổi nằm giữa 2 cặp điện cực là: ALUMINUM (nghĩa tiếng Việt là Nhôm) và IRON (Sắt). Lúc còn mới, các thỏi kim loại đều có màu trắng. Nếu nuôi máy bằng điện lưới nhà bạn (220V xoay chiều) thì điện thế một chiều giữa Anôt và Catôt là 200V. Khi điện phân nước, mỗi cặp điện cực nhúng vào một cốc.
Cái gì xảy ra khi điện phân nước của bạn?
- Tại thỏi nhôm, đang giữ vai trò là Catôt (âm): Cation H+ từ dung dịch khuếch tán tới bề mặt thỏi nhôm, nhận điện tử thành hydrô:
2H+ + 2e -> H2 (3.1)
Bạn thấy trên bề mặt thỏi nhôm có khí sủi lên, có thể hứng vào ống nghiệm, đốt thì cháy, đó chính là khí hydrô vậy.
- Tại thỏi sắt, đang giữ vai trò là Anôt (dương): Nguyên tử sắt ở lợp bề mặt mất điện tử trở thành cation Fe3+, khuếch tán vào dung dịch, hiện tượng này được gọi là hoà tan anôt:
Fe - 3e -> Fe3+ (3.2)
Trong dung dịch nước có pH loanh quanh vùng trung tính, Fe3+ tương tác với phân tử nước tạo thành hydroxyt sắt(III), quá trình này gọi là thuỷ phân:
Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ (3.3)
Hydroxyt săt(III) là một chất rất ít tan, vừa hình thành liền bị các phân tử nước (vốn đã phân cực) vây xung quanh tạo thành một vành đai khá vững, vì vậy công thức của nó nhiều khi được ghi là Fe(OH)3.nH2O. Trong cốc nước của bạn, hợp chất này tồn tại ở dạng huyền phù, có mầu da cam, nếu nồng độ đủ lớn có thể chuyển sang mầu nâu; đó chính là mầu mà bạn đã nhìn thấy.
Do thế điện phân lên đến 200V nên tại Anôt xảy ra nhiều phản ứng phụ, trong đó có một phản ứng quan trọng như sau: Anion OH- từ dung dịch khuếch tán tới bề mặt Anôt (sắt), bị Anôt thu mất điện tử thành oxy:
4OH- - 4e -> O2 + H2O (3.4)
Một phần oxy vừa sinh ra phản ứng với lớp sắt bề mặt tạo thành oxyt săt(III) bám chắt trên bề mặt thỏi sắt, làm cho thỏi sắt có mầu nâu đen như bạn đã thấy (Hình-1, Hình-2). Một phần oxy khác khuếch tán vào dung dịch bám vào huyền phù hydroxyt sắt(III) làm cho tỷ trọng của nó nhỏ hơn nước nên từ từ nổi lên. Đó là lý do làm cho mầu trong cốc nước của bạn lớp trên đậm hơn lớp dưới (Hình-2, cốc 1).
Bật mí cho bạn biết, Hình-2 ghi lại một khảo sát được thực hiện tại phòng thí nghiệm. Cốc 1 chứa nước máy của thành phố. Mẫu nước này đạt tiêu chuẩn dùng làm nước ăn uống của Bộ Ytế (1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/04/2002). Theo tiêu chuẩn này, giới hạn cho phép đối với sắt là không được lớn hơn 0,5 mg/l. Nồng độ sắt trong mẫu nước máy ở cốc 1, trước khi điện phân là < 0,1 mg/l, sau khi điện phân là > 10 mg/l. Sắt ở đâu ra, chính là do sự hoà tan Anôt (bằng sắt) như đã diễn giải trên.
Bạn sẽ hỏi, tại sao mẫu nước uống tinh khiết của NV2T ở cốc 2 (Hinh-2) vẫn không đổi mầu? - Là bởi vì độ dẫn của nó thấp.
4. Độ dẫn đóng vai trò quyết định trong việc phán xét bằng máy điện phân.
Mời bạn đọc bảng dưới đây.
Bảng 1: Kết quả đo độ dẫn tại phòng thí nghiệm một số mẫu nước (lấy ngẫu nhiên)
|
Mẫu nước
|
Nước cất một lần
|
Nước uống tinh khiết
|
Nước máy thành phố
|
Nước giếng khoan (sau lọc)
|
Nước mưa
|
|
Độ dẫn điện riêng, mS/m
|
0,3
|
0,4
|
30,2
|
27,4
|
10,4
|
Năm mẫu nước trên đều trong suốt, nồng độ sắt đều < 0,1 mg/l.
Nếu điện phân bằng máy nói trên trong 5 giây thì nước cất và nước uống tinh khiết của NV2T vẫn không đổi mầu; nước máy thành phố, nước giếng khoan (sau lọc) chuyển thành da cam đậm, nước mưa - mầu nhạt hơn. Nếu búng vài hạt muối ăn (NaCl) tinh khiết vào cốc chứa nước cất và cốc chứa nước uống tinh khiết (để tăng độ dẫn) thì lập tức nó cũng chuyển sang mầu da cam; nhớ đừng cho nhiều muối sẽ đứt cầu chì đó.
Nếu điện phân mẫu nước cất và nước uống tinh khiết lâu hơn, ví dụ 1 phút, thì chúng cũng sẽ chuyển sang mầu da cam.
Như vậy việc tăng độ dẫn (do sự có mặt của muối khoáng hoà tan) đã tăng tốc quá trình hoà tan Anôt (bằng sắt). Đến đây, bạn có thể tự đánh giá được thực chất về sự phán xét chất lượng nước bằng máy điện phân đã đề cập.
Hình-3 nêu khả năng nhận biết 5 nhóm độc tố nhạy cảm có thể có mặt trong nước uống bằng máy điện phân. Nếu đúng như vậy thì hay quá, quên đi các phòng thí nghiệm đẳng cấp này nọ. Sự thực về khả năng nhận biết chỉ tiêu sắt đã được bàn luận ở trên. Còn các chỉ tiêu khác thì sao ?. Bạn hãy lắp một máy theo sơ đồ đã chỉ (Hình-4), tự giải đáp. Bài này chỉ mạn đàm vài lời về asen (thạch tín) vì đây là một đề tài rất nhạy cảm, nhà nước đã chi gần 18 tỷ cho giai đoạn một. Nếu nồng độ asen trong nước đủ lớn để phản ứng với Fe3+ (do sự hoà tan Anôt sinh ra) tạo thành kết tủa FeAsO4 đủ nhiều cho bạn nhìn được thì bạn đã nghẻo từ lâu rồi còn đâu mà đem mẫu nước đi điện phân.
5. Lợi ích của việc uống nước tinh khiết.
Nước uống tinh khiết ngoài phân tử H2O hầu như chẳng còn gì nữa, chẳng có độc tố cũng chẳng còn mấy chất khoáng...
Trong năm nay (2006), TV có chiếu cảnh một nữ vận động viên nước ngoài tham gia đua xe đạp địa hình quốc tế, khi gần đến đích thì ngã nhoài xuống đất, co giật, chai nước lăn lóc bên cạnh. Chữ thập đỏ trờ tới. Bác sĩ bảo do chị ấy uống nước tinh khiết, mồ hôi ra nhiều, mất khoáng, thiếu chất điện giải, gây rối loạn tuần hoàn máu, rối loạn hệ thần kinh thực vật, rối loạn các chức năng khác của cơ thể. Vậy lợi ích trước tiên của việc uống loại nước này là bạn khỏi lo bị đeo các vòng nguyệt quế trên cổ.
Cơ thể người ta cần rất nhiều loại nguyên tố vi lượng (ác cái là, nếu lớn hơn một giới hạn nào đó thì độc); uống nước tinh khiết bạn thiếu hẵn các nguyên tố này, vậy là phải mua thuốc, thực phẩm đặc hiệu bổ sung. Như thế là kích thích các ngành sản xuất kia phát triển, đó là lợi ích thứ hai. Chắc còn nhiều lợi ích nữa, bạn có thể liệt kê thêm.
Tiêu chuẩn Việt nam và Thế giới (Bảng 2) về nước uống, ngoại trừ pH và một vài chỉ tiêu khác, chỉ quy định giới hạn tối đa (giới hạn trên), không quy định giới hạn tối thiểu (giới hạn dưới). Bởi vậy việc sản xuất nước uống tinh khiết dễ dàng quá. Góp vốn kinh doanh mặt hàng này, lãi lắm, mau giàu; đó là một lợi ích rất thiết
thực.
Bảng 2: Một số tiêu chuẩn nước uống (trích)
|
No
|
Tên chỉ tiêu
|
Đơn vị tính
|
Giới hạn tối đa
|
||
|
Nước ăn uống
1329/2002/BYT/QĐ
|
Nước uống đóng chai
TCVN 6096 - 1995
|
Chỉ dẫn chất lượng nước uống
của WHO
|
|||
|
1
|
pH
|
|
6,5-8,5
|
6,5-8,5
|
---
|
|
2
|
Độ dẫn điện riêng
|
mS/m
|
---
|
---
|
---
|
|
3
|
Độ cứng, tính theo CaCO3
|
mg/l
|
300
|
---
|
---
|
|
4
|
Canxi
|
mg/l
|
---
|
75
|
---
|
|
5
|
Magiê
|
mg/l
|
---
|
30
|
---
|
|
6
|
Tổng chất rắn hoà tan
|
mg/l
|
1000
|
500
|
1000
|
|
7
|
Nhôm
|
mg/l
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
|
8
|
Amoni
|
mg/l
|
1,5
|
0,5
|
1,5
|
|
9
|
Asen (thạch tín)
|
mg/l
|
0,01
|
0,05
|
0,01
|
|
10
|
Cadimi
|
mg/l
|
0,003
|
0,01
|
0,003
|
|
11
|
Clorua
|
mg/l
|
250
|
250
|
250
|
|
12
|
Đồng
|
mg/l
|
2
|
1
|
2 hoặc 1
|
|
13
|
Florua
|
mg/l
|
0,7-1,5
|
khoảng 2
|
1,5
|
|
14
|
Sắt
|
mg/l
|
0,5
|
0,3
|
0,3
|
|
15
|
Chì
|
mg/l
|
0,01
|
0,05
|
0,01
|
|
16
|
Mangan
|
mg/l
|
0,5
|
0,1
|
0,5 hoặc 0,1
|
|
17
|
Thuỷ ngân
|
mg/l
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
|
18
|
Nitrat
|
mg/l
|
50
|
50
|
50
|
|
19
|
Nitrit
|
mg/l
|
3
|
0,01
|
3 hoặc 0,2
|
|
20
|
Natri
|
mg/l
|
200
|
---
|
200
|
|
21
|
Sunfat
|
mg/l
|
250
|
250
|
250
|
|
22
|
Kẽm
|
mg/l
|
3
|
5
|
3
|
WHO: World Health Organization - Tổ chức Y tế Thế giới.
--- : Không quy định bằng con số cụ thể.
Trích: https://khoahoc.tv/xet-nghiem-nuoc-mien-phi-bang-dien-phan-9236
-------------------------------------------
Tác giả: Kì Nam
uminh06@yahoo.com.vn
Chú ý của tác giả: Tên Công ty và nhân vật đã đổi
