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如何辨别软水和硬水?

2016年06月02日 10:57    作者:    来源:科普中国-科学原理一点通    [纠错]

  从超市中买一些不同品牌的瓶装饮用水(例如,某某矿泉水、某某山泉、某某矿物质水、某某纯净水),然后仔细品尝,你会发现同样是无色、澄清、透明的饮用水喝起来的口感却又很大的差别,有的口感柔和、有的清爽可口、有的给人一种厚重的感觉、有的有点甜。

  这是为什么呢?水有软水和硬水之分,对于饮用水而言,硬度会影响到水的口感,一般硬度低的水感觉柔和,硬度高的水感觉清爽、厚重。

   

  软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水;硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。

  通常,自然界中的的雨水、雪水属软水;山泉水﹑溪水﹑江河水、部分井水、部分地下水属硬水。水的软、硬取决于可溶性钙、镁化合物的含量,世界卫生组织(WHO)以“1L水中的钙离子和镁离子的质量”为标准,对水的硬度进行了如下分类:

  分类

  软水

  硬水

  软水

  中软水

  中硬水

  硬水

  硬度

  0mg/L-60mg/ L

  60mg/L-120mg/L

  120mg/L-180mg/L

  180mg/L

  注:硬度的计算方式:硬度=(含钙量mg/L*2.5 + 含镁量mg/L*4.1)

  饮用水水的总硬度不能过大,如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬度较大的水,则会造成腹泻、肠胃功能紊乱,这也是所谓的“水土不服”的原因之一。专家建议饮用硬度在150—450mg/L的水是最有利于人体健康的。

  在日常生活中,水壶用久后内壁会有水垢生成,这也与水的硬度有关。主要是水中所溶解的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]和碳酸氢镁[Mg(HCO3)2],在煮沸的过程中会变成难溶于水的的碳酸钙[CaCO3]和氢氧化镁[Mg(OH)2],这样就形成了水垢。水壶内壁附着了水垢会影响壶壁的导热率,导致浪费能源。

   

  另外,工业上用的锅炉,有的每小时要烧干几吨水,若使用硬水的话,在锅炉内壁沉积出的水垢数量是十分惊人的。锅炉里结了水垢,锅炉壁和水之间形成一层不均匀隔热层,这就会引起引起炉壁过热或受热不均,导致炉体变形,甚至爆炸。

   

  用硬水洗衣服时,不仅浪费肥皂、不容易洗干净,还会使纤维变脆、易断。这是因为硬水里的钙离子、镁离子与肥皂[主要成分是硬脂酸钠(C17H35COONa)]反应,生成难溶于水的脂肪酸钙和脂肪酸镁。而用软水洗衣服,不仅可以节省洗涤剂,还能降低衣物的磨损,使衣物洗后松软,色泽保持更长久。

  硬水在生产生活中有一定的危害,那我们应该如何区分软水、硬水,如何降低硬水的硬度呢?

  在实验室和生活中我们可以借助肥皂水来鉴别硬水和软水,取少量水样于烧杯中,加入适量肥皂水,搅拌,若泡沫多、浮渣少则为软水;若泡沫少、浮渣多则为硬水。也可以取一定量水样于蒸发皿中,蒸干,若白色固体残留物多的为硬水,反之为软水。因硬水含有较多无机盐离子,导电能力较强,还可以用导电实验来区别软硬水。

   

  软化硬水的方法有很多,生活中通常利用煮沸的方法来降低水的硬度,但并不能使所有可溶性钙、镁化合物转化为沉淀。因此要获得净化程度较高的水常用蒸馏的方法。除此之外,离子交换法、沉淀法、电渗析法、电渗析法也以把硬水软化。

【责任编辑:孙明明】

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