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      水知識科普 | 水的硬度知識

      水是生命之源,了解水的性質,利用水的性質來進行生產生活,我們會更加安全地使用水,并且能夠避免一些災難發生。水的硬度就是水的重要性質之一。


      (一)水的硬度的概念

      水的硬度最早是指沉淀肥皂的程度。某些水體中的水會與肥皂形成大量的渣滓,使肥皂喪失去污作用,這種水稱為“硬水”。


      主要是鈣和鎂鹽的作用。鈣鎂離子可以與肥皂中的主要成分(脂肪酸鈉)形成脂肪酸鈣和脂肪酸鎂沉淀,使肥皂失效。


      因此,水的硬度的精確定義是水中的鈣離子和鎂離子的含量(以mg/L表示),又稱為總硬度。這兩種離子的含量越高,水的硬度就越大。


      (二)硬度分類

      1. 碳酸鹽硬度:主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經加熱之后分解成沉淀物從水中除去,故亦稱為暫時硬度。

      2. 非碳酸鹽硬度:主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱為永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。

      總硬度:碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度。


      以碳酸鈣濃度表示的硬度大致分為:              

      0~75mg/L 極軟水

      75~150mg/L 軟水

      150~300mg/L 中硬水

      300~450mg/L 硬水

      450~700mg/L 高硬水

      700~1000mg/L 超高硬水

      >1000mg/L 特硬水


      (三)水的硬度與生活

      水的硬度太高和太低都不好,因為水的硬度和一些疾病有密切關系。調查發現,在水硬度較高地區心血管疾病發病率較高。我國生活飲用水衛生標準GB5749-2006中規定,水的總硬度(以CaCO3計)不能超過450mg/L。


      水的軟硬與飲用口感:水的口感與軟硬也有關系,多數礦泉水硬度較高,所以使人感到清爽可口,而軟水顯得淡而無味。但用硬水泡茶、沖咖啡,口感將受到影響,所以,喝茶時尤其是喝綠茶時最好用軟一點的水來沖泡。

      水的軟硬與身感:洗澡后感覺爽滑的是硬水,而感覺總沖洗不干凈的是軟水。


      (四)降低水的硬度的方法

      (1)暫時硬度的軟化

      若水的硬度是暫時硬度,這種水經過煮沸以后,水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的氫氧化鎂沉淀。這些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,從而使硬度較高的水得到軟化。

      (2)永久硬度的軟化

      若水的硬度是永久硬度,往往使用以下幾種方法。

      • 離子交換法:

      采用特定的陽離子交換樹脂,以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來,由于鈉鹽的溶解度很高,所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標準方式。

      • 膜分離法:

      納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。

      • 石灰法:

      向水中加入石灰,主要是用于處理大流量的高硬水,只能將硬度降到一定的范圍。

      • 電磁法:

      采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。

      • 加藥法:

      向水中加入專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性,從而使水垢不能析出、沉積。

      (3)水壺除垢的方法:

      • 方法一:白醋

      用白醋除不銹鋼電水壺的水垢這個方法是比較常見的。因為水垢里的主要成分是碳酸鈣,和食醋里的醋酸可以發生化學反應,產生礦物質和二氧化碳氣體,這也是用食醋除水垢的原理。

      • 方法二:檸檬

      選擇新鮮的檸檬,在水壺里放入清水,把檸檬汁擠入清水中,燒開清水靜置一小時后,就可以刷洗掉水垢了。

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