น้ำแร่ เป็นน้ำจากธรรมชาติที่มีอยู่ใต้ดินเท่านั้น ไม่สามารถเติมแต่งหรือผสมขึ้นมาได้ น้ำแร่จะมีแร่ธาตุต่างๆ เป็นส่วนประกอบมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับชั้นหินที่น้ำไหลผ่าน ดังนั้นน้ำแร่ธรรมชาติแต่ละแหล่งจะมีแร่ธาตุทีแตกต่างกัน ซึ่งแร่ธาตุที่พบเป็นส่วนใหญ่ ได้แก่ แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม โพแทสเซียม ไบคาร์บอเนต คลอไรด์ เหล็ก และซัลเฟต ส่วนแร่ธาตุอื่นๆ ที่พบในปริมาณน้อยได้แก่ ฟลูออไรด์ ซีลีเนียม แมงกานีส เป็นต้น

       น้ำแร่ที่สามารถนำมาบริโภคได้นั้น ต้องมีคุณภาพเหมาะสมที่จะบริโภคได้อย่างปลอดภัยตามมาตราฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม น้ำแร่ธรรมชาติ มาตราฐานเลขที่ มอก.2208-2547 โดยน้ำแร่ที่ดีต้องมีคุณลักษณะใส ไม่มีตะกอน ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น มีแร่ธาตุในปริมาณที่ไม่เกินเกณฑ์มาตราฐาน ไม่พบเชื้อจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคและมีปริมาณสารปนเปื้อนอัน ได้แก่ กัมมันตภาพรังสีเช่น รังสีแอลฟ่า เบต้า และสารพิษพวกไซยาไนด์ ไม่เกินเกณฑ์มาตราฐาน

             ทำความรู้จักกับไบคาร์บอเนต

       ไบคาร์บอเนตเป็นไอออนประจุลบ HCO₃^- ที่มีสมบัติเป็นด่าง ไอออนไบคาร์บอเนตในร่างกายนั้น มีหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์คอยควบคุมให้ความเป็นกรด-ด่างของเหลวในร่างกายสมดุล โดยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และน้ำ (H₂O) ในเลือดเมื่อทำปฏิกริยากันจะได้เป็นกรดคาร์บอนิก (H₂CO₃) ซึ่งจะแตกตัวได้เป็นโปรตอน (H⁺) กับไอออนไบคาร์บอเนต (HCO₃^–)   ไอออนไบคาร์บอเนต (HCO₃^- ) สามารถทำปฏิริยากับกรด H⁺ ได้เป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ดังสมการ

CO₂ + H₂O « H₂CO₃ «  H⁺ + HCO₃^–

การควบคุมสมดุลกรด-เบส ในร่างกายนั้น หากร่างกายมีปริมาณความเป็นกรดมาก (H⁺) ระบบประสาทอัตโนมัติจะเร่งให้เกิดการหายใจเร็วขึ้นเพื่อกำจัด CO₂ ออกไปทำให้เกิดการปรับสมดุลกรด-เบสในร่างกายใหม่ ให้มีความเป็นกลางมากขึ้น ในทางกลับกันหากมีปริมาณของ H⁺ น้อยเกินไประบบประสาทอัตโนมัติจะชะลอการหายใจเพื่อให้คงเหลือ CO₂ มากขึ้นนั่นเอง นอกจากไบคาร์บอเนตนี้ยังช่วยกระตุ้นการเคลื่อนที่ของอาหารจากกระเพาะไปยังลำไส้เล็กให้เร็วขึ้น กระตุ้นการหลั่งของฮอร์โมนในกระเพาะอาหาร และช่วยเพิ่มปริมาณน้ำและเกลือแร่ให้แก่ร่างกายได้ นอกจากนี้ไอออนของไบคาร์บอเนตสามารถรวมกับแร่ธาตุอื่นๆ เกิดเป็นสารประกอบต่างๆได้ เช่นการทำให้น้ำมีความกระด้าง โดยน้ำกระด้างคือการรวมกันของคาร์บอเนตกับธาตุที่มีประจุบวกสอง เช่น แคลเซียม (Ca²⁺) แมกนีเซียม (Mg²⁺) สตรอนเตียม (Sr²⁺) เหล็ก (Fe²⁺) แมงกานีส (Mn²⁺) แต่โดยส่วนใหญ่ไอออนที่มีประจุบวกสองในน้ำจะเป็น Ca²⁺ และ Mg²⁺ ดังนั้นความกระด้าง (Hardness) ของน้ำจะหมายถึงความเข้มข้นทั้งหมดของ Ca²⁺ และ Mg²⁺ โดยแสดงในหน่วยของ mg/L ของ CaCO₃  โดยตามมาตรฐาน มอก. 2208-2547 กำหนดให้มีค่าไม่เกิน 600 มก.ต่อลิตร

             การเกิดความกระด้างของน้ำ

       สาเหตุความกระด้างของน้ำเกิดจาก น้ำฝนซึ่งมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ละลายอยู่ ทำให้เกิดเป็นกรดคาร์บอนิก (H₂CO₃) เมื่อน้ำไหลซึมผ่านชั้นดินและชั้นหินต่างๆ โดยเฉพาะชั้นแกรนิต หินปูนที่มีองค์ประกอบเป็น CaCO₃ และ MgCO₃ จะเกิดการละลายของหินปูนทำให้ปริมาณ Ca²⁺ และ Mg²⁺ หรือความกระด้างของน้ำเพิ่มขึ้น และเมื่อชั้นหินแกรนิตมีความร้อนจะทำให้หินปูนค่อย ๆ ปล่อย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาและลอยขึ้นมาตามรอยแตก เมื่อเจอกับนํ้าก็จะสะสมตัวอยู่ในนํ้านั้นทำให้น้ำมีรสชาตคล้ายกับโซดานั่นเอง อย่างเช่นที่พบเจอในน้ำพุโซดา ที่ห้วยกระเจา

             ธาตุฟลูออไรด์

       ฟลูออไรด์ช่วยป้องกันฟันผุ และทำให้กระดูกแข็งแรงทนทานต่อความเป็นกรด โดยฟลูออไรด์มักจะถูกเติมลงไปในน้ำประปา น้ำดื่ม ยาสีฟัน ในปริมาณที่เหมาะสม โดยฟลูออไรด์ในน้ำประปากำหนดให้มีได้ไม่เกิน 0.7 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยปกติแล้วฟลูออไรด์พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ ทั้งในดิน หิน น้ำ โดยเฉพาะในน้ำบาดาลจะพบปริมาณของฟลูออไรด์สูงกว่าแหล่งน้ำธรรมชาติ ซึ่งฟลูออไรด์ ไม่มีสี กลิ่น รส ไม่สามารถกำจัดได้ด้วยการต้มน้ำให้เดือด การป้องกันการได้รับปริมาณฟลูออไรด์สูงเกินไปทำได้โดยการรับประทานแคลเซียมจากอาหารให้เพียงพอ ฟลูออไรด์ที่มากเกินไปจะจับกับแคลเซียม ทำให้ไม่เกิดผลกระทบต่อร่างกายผู้บริโภค โดยตามมาตรฐาน มอก. 2208-2547 กำหนดให้มีค่าไม่เกิน 2 มก.ต่อลิตร

             ธาตุเหล็ก

       ธาตุเหล็กสามารถพบได้ที่พื้นผิวของน้ำและน้ำบาดาลในรูปของสารละลายและตะกอน ซึ่งหากมีปริมาณเหล็กปนเปื้อนมากกว่า 0.3 มิลลิกรัมต่อลิตร จะทำให้น้ำมีสีเหลืองจนถึงแดง ขุ่น เกิดตะกอนสีน้ำตาลลอยอยู่ที่ผิวน้ำ เกิดกลิ่นเฉพาะตัวของสนิมเหล็ก โดยทั่วไปเหล็กที่ละลายอยู่ในน้ำบาดาลมีด้วยกัน 2 รูปได้แก่ Fe²⁺ หรือ เฟอร์รัส และ Fe³⁺ หรือ เฟอร์ริค โดยในน้ำบาดาลเหล็กจะอยู่ในรูปของเฟอร์รัสคาร์บอเนตซึ่งสามารถละลายน้ำได้ และเมื่อนำขึ้นมาจากใต้ดินถูกอากาศจะเปลี่ยนเป็นรูปของเฟอร์ริคออกไซด์ ซึ่งไม่ละลายน้ำและจะตกเป็นตะกอน หากเราตั้งน้ำทิ้งไว้ในตอนแรกจะเห็นว่าน้ำใส เมื่อผ่านไปสักพักจะเห็นว่าน้ำมีสีขุ่น เหลืองจนถึงแดงและมีตะกอนของสนิมเหล็กเกิดขึ้นนั่นเอง โดยมาตรฐานน้ำดื่มกำหนดให้มีธาตุเหล็กได้ไม่เกิน 0.3 มิลลิกรัมต่อลิตร และปริมาณเหล็กในน้ำใช้หรือน้ำบาดาล ไม่เกิน 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยธาตุเหล็กมีประโยชน์ต่อระบบเลือด ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ทำให้ผิวพรรณผ่องใส

       สำหรับประโยชน์ของธาตุอื่นๆ เมื่อได้รับในปริมาณที่เหมาะสม

• แคลเซียม ช่วยเสริมสร้างและพัฒนาการกระดูกและฟัน
• โซเดียม รักษาสมดุลของเซลล์
• แมกนีเซียม ควบคุมความดันโลหิต
• โพแทสเซียม ช่วยในการทำงานของเซลล์ประสาท
• สังกะสี ช่วยบำรุงผมและผิว
• ซัลเฟต ช่วยในการดูดซึม

       สำหรับแร่ธาตุอื่นๆ โดยเกณฑ์การกำหนดคุณภาพน้ำแร่สำหรับดื่ม ตาม มอก. 2208-2547  

โดยวิธีมาตรฐานสำหรับการวิเคราะห์ได้แก่

NEMI 3111 B โดยการใช้ Flame Atomic Absorption

NEMI 3112 B โดยการใช้ Cold Vapor Atomic Absorption

NEMI 3113 B โดยการใช้ Graphic Furnace Atomic Absorption