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如何辨別軟水和硬水?

2016年06月02日 10:57    作者:    來源:科普中國-科學原理一點通
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  從超市中買一些不同品牌的瓶裝飲用水(例如,某某礦泉水、某某山泉、某某礦物質水、某某純凈水),然后仔細品嘗,你會發現同樣是無色、澄清、透明的飲用水喝起來的口感卻又很大的差別,有的口感柔和、有的清爽可口、有的給人一種厚重的感覺、有的有點甜。

  這是為什么呢?水有軟水和硬水之分,對于飲用水而言,硬度會影響到水的口感,一般硬度低的水感覺柔和,硬度高的水感覺清爽、厚重。

   

  軟水是指不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水;硬水是指含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。

  通常,自然界中的的雨水、雪水屬軟水;山泉水﹑溪水﹑江河水、部分井水、部分地下水屬硬水。水的軟、硬取決于可溶性鈣、鎂化合物的含量,世界衛生組織(WHO)以“1L水中的鈣離子和鎂離子的質量”為標準,對水的硬度進行了如下分類:

  分類

  軟水

  硬水

  軟水

  中軟水

  中硬水

  硬水

  硬度

  0mg/L-60mg/ L

  60mg/L-120mg/L

  120mg/L-180mg/L

  180mg/L

  注:硬度的計算方式:硬度=(含鈣量mg/L*2.5 + 含鎂量mg/L*4.1)

  飲用水水的總硬度不能過大,如果沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬度較大的水,則會造成腹瀉、腸胃功能紊亂,這也是所謂的“水土不服”的原因之一。專家建議飲用硬度在150—450mg/L的水是最有利于人體健康的。

  在日常生活中,水壺用久后內壁會有水垢生成,這也與水的硬度有關。主要是水中所溶解的碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2]和碳酸氫鎂[Mg(HCO3)2],在煮沸的過程中會變成難溶于水的的碳酸鈣[CaCO3]和氫氧化鎂[Mg(OH)2],這樣就形成了水垢。水壺內壁附著了水垢會影響壺壁的導熱率,導致浪費能源。

   

  另外,工業上用的鍋爐,有的每小時要燒干幾噸水,若使用硬水的話,在鍋爐內壁沉積出的水垢數量是十分驚人的。鍋爐里結了水垢,鍋爐壁和水之間形成一層不均勻隔熱層,這就會引起引起爐壁過熱或受熱不均,導致爐體變形,甚至爆炸。

   

  用硬水洗衣服時,不僅浪費肥皂、不容易洗干凈,還會使纖維變脆、易斷。這是因為硬水里的鈣離子、鎂離子與肥皂[主要成分是硬脂酸鈉(C17H35COONa)]反應,生成難溶于水的脂肪酸鈣和脂肪酸鎂。而用軟水洗衣服,不僅可以節省洗滌劑,還能降低衣物的磨損,使衣物洗后松軟,色澤保持更長久。

  硬水在生產生活中有一定的危害,那我們應該如何區分軟水、硬水,如何降低硬水的硬度呢?

  在實驗室和生活中我們可以借助肥皂水來鑒別硬水和軟水,取少量水樣于燒杯中,加入適量肥皂水,攪拌,若泡沫多、浮渣少則為軟水;若泡沫少、浮渣多則為硬水。也可以取一定量水樣于蒸發皿中,蒸干,若白色固體殘留物多的為硬水,反之為軟水。因硬水含有較多無機鹽離子,導電能力較強,還可以用導電實驗來區別軟硬水。

   

  軟化硬水的方法有很多,生活中通常利用煮沸的方法來降低水的硬度,但并不能使所有可溶性鈣、鎂化合物轉化為沉淀。因此要獲得凈化程度較高的水常用蒸餾的方法。除此之外,離子交換法、沉淀法、電滲析法、電滲析法也以把硬水軟化。

【責任編輯:孫明明】

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