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硬度
来源:百度百科  /  录入时间:2008-11-21  /  点击数:7320

含有较多钠镁物质的水是硬水。

 

  所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来很多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。

水是一种很好的溶剂,能有效去除污物杂质。纯水--无色、无味、无臭,被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时,水的溶解效果更好。当水流过土地和岩石时,它会溶解少量的矿物质成分,钙和镁就是其中最常见的两种成分,也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多,水的硬度越大。

 

  在英国一般用以下指数表示水硬度:

  硬度范围 轻硬度 中硬度 高硬度 超强硬度

所溶矿物质(毫克/升水) 0 - 17.1 17.1 - 60 60 - 120 120 180 180 & 以上

 

所谓硬水,就是含有大量钙盐和镁盐离子的水。这种水在家庭使用时,不能使肥皂产生泡沫,还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢;在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。如果这种硬水使用在锅炉或蒸汽机车上,会在锅炉底部和管道壁上形成一层硫酸钙或二氧化硅的“硬垢”,或一层碳酸钙的软垢,因而使管壁过热变形,导致锅炉和管道发生爆炸的危险。这是很令人讨厌和十分可怕的。

 

当然,水中的铁盐和锰盐离子也是使水变硬的原因之一。含有此离子的水会把肥皂沉淀出来的水垢在织物上产生锈斑,若再漂白却使污斑变得更糟。这种水用来泡茶时,茶水面上会显出一层“水皮”,且茶的清香味儿也不翼而飞。水中的镁的硬度会使水带有腐蚀性和明显的酸性,还会有一种会刺激眼睛的金属味。镁盐是一种轻泻剂。但是镁离子仅仅使人讨厌,而不会威胁人的健康。

 

尽管一定硬度的水,能降低金属的毒性及心血管病的发生率,但是,居民饮用的水还需进行软化处理,以免让硬水带来不良后果。

 

硬水变为软水,最简单的办法是把硬水煮沸。

 

硬水的软化

 

1.沉淀法:用石灰、纯碱处理,使水中Ca2+Mg2+生成沉淀析出,过滤后即得软水,其中的锰、铁等离子也可除去。

 

  2.软水剂

  (1Na3PO4 3CaSO4+2Na3PO4Ca3(PO)4+3Na2SO4

  (2)六偏磷酸钠: Na4[Na2(P03)6]+Ca2+Na4[Ca(P03)6]+2Na+

3)胺的醋酸衍生物(EDTA):与Ca2+Fe2+Cu2+等离子生成螯合物

 

  3.离子交换法:

  (1)原理:用无机or有机物组成一混合凝胶,形成交换剂核,四周包围两层不同

  电荷的双电层,水通过后可发生离子交换。

  阳离子交换剂:含H+Na+固体与Ca+、、、、、、、、Mg2+离子交换

  阴离子交换剂:含碱性基因,能与水中阴离子交换

  (2)常用交换剂:

  a.泡沸石:水化硅酸钠铝

  Na2O·Z+Ca(HCO3)CaO·Z+2NaHCO3

  Na2O·Z+CaSO4CaO·Z+Na2SO4

  b.磺化煤:

  2Na(K)+CaSO4Ca(K)2+NaSO4

  2H(K)+CaSO4Ca(K)2+NaSO4

c.离子交换树脂

 

  4.电渗析法:

用直流电源作动力,使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。

 

  5.磁化法:

  使水流过一个磁场,钙、镁盐类分子间引力减小,不易产生坚硬水垢。

 

  水的硬度是由什么引起的:

 

  水的硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的,这种硬度叫作暂时硬度。这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙就分解成不溶于水的碳酸钙,水里所含的碳酸氢镁就生成难溶于水的碳酸镁沉淀。这些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,从而使硬度较高的水得到软化。

 

  水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,这种硬度就叫作永久硬度。永久硬度不能用加热的方法软化。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度,因此,一般所说水的硬度是指上述两种硬度的总和。