大数跨境

水虽柔,也分软硬

水虽柔,也分软硬 力净环保
2016-03-30
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导读: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

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口感却有很大的差别,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

60 mg/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”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,这就会引起炉壁过热或受热不均,导致炉体变形,甚至爆炸。



结垢严重的锅炉管


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。


作者:张旭忠

审核:李继良

责任编辑:杨天天

图片来源于网络


本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创

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山东力净环保科技有限公司是山东钢铁集团下属公司,2013年11月成立,注册资本2亿元,具备冶金相关环保设备设计、制造、安装、调试、维修的能力,固定资产达5亿元,具备雄厚的经济基础和市场研发能力。
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