標籤:軟水

所謂"硬水"是指水中所溶的礦物質成分多,尤其是鈣和鎂。硬水並不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來好多麻煩,比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。

1簡介

【注音】:yìng shuǐ
【英語工程術語】Hard water.
定義:是指含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。如一些井水,泉水。但自來水中幾乎沒有。
含有較多的可溶性鈣鹽和鎂鹽的天然水。硬水中含鹽量通常以硬度表示。硬度單位是度,1度相當於每升水中含10毫克的氧化鈣。硬度在8以上者通常稱為硬水,地下水(如井水、泉水)的含鹽量較多,屬於硬水。在硬水中,鈣鹽和鎂鹽以碳酸氫鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽的形式存在。
由來
當水在大氣中凝聚時,它溶解了空氣中的二氧化碳,形成了叫做碳酸的弱酸。該酸最終隨雨落到地上,然後流過土壤上部到達岩石層,碳酸溶解了石灰(碳酸鈣和碳酸鎂),中和,並同時變硬。硬水有暫時性及永久性之分,暫時硬水通常關係到鈣和鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽,這類結晶可長期存在水中,直到氣壓或溫度出現變化,使水份變成超飽和,造成沉澱物,附在熱表面或粗糙表面上,例如管道和熱交換器內,即形成硬水垢;永久性硬水主要關係到硫酸鈣及硫酸鎂,是不會受到熱和氣壓變化影響,但如水份被蒸發,依然會留下並形成硬水垢。
好處
硬水並不對健康造成直接危害。實際上 根據英國國家研究院(the National Research Council)的研究,硬水質的飲用水富含人體所需礦物質成分,是人們補充鈣、鎂等成分的一種重要渠道。進一步的研究指出:當某一地區水中的礦物質溶量很高的時候,飲用水將成為人們吸收鈣等成分的主要來源:溶於水中的鈣是最易為人體吸收的。
沉澱法
用石灰、純鹼等軟水劑處理,使水中Ca2+、Mg2+生成沉澱析出,過濾后即得軟水,其中的錳、鐵等離子也可除去。
常用軟水劑
(1)磷酸鈉: 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
(2)六偏磷酸鈉: Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
(3)胺的醋酸衍生物(EDTA):與Ca2+、Fe2+、Cu2+等離子生成螯合物
石灰——純鹼法
在這種方法中,暫時硬度加入石灰就可以完全消除,HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度,最後被去除。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)
電滲析法
用直流電源作動力,使水中的離子選擇性地透過樹脂交換膜而獲得軟水。
分級
通常我們所說的"硬水"與"軟水",主要是指碳酸鈣和碳酸鎂的含量,以"毫克碳酸鈣/公升 水"或"ppm"來表示,稱為水的硬度。
一般將水的硬度分為4個等級:
1. 軟水:0-60ppm
2. 稍硬水:60-120ppm
3. 硬水:120-180ppm
4. 極硬水:181ppm以上
測試
如何測試水的硬度?
在一份水樣中加入 pH=10.0 的氨性緩衝溶液和少許鉻黑T指示劑,溶液呈紅色;用EDTA 標準溶液滴定時, EDTA 先與遊離的Ca2+ 配位,再與Mg2+ 配位;在計量點時, EDTA 從MgIn-中奪取Mg2+ ,從而使指示劑遊離出來,溶液的顏色由紅變為純藍,即為終點。
當水樣中Mg2+ 極少時,由於CaIn- 比 MgIn- 的顯色靈敏度要差很多,往往得不到敏銳的終點。為了提高終點變色的敏銳性,可在 EDTA標準溶液中加入適量的 Mg2+(在EDTA 標定前加入,這樣就不影響EDTA與被測離子之間的滴定定量關係),或在緩衝溶液中加入一定量的Mg—EDTA 鹽。
水的總硬度可由EDTA 標準溶液的濃度cEDTA 和消耗體積 V1(ml)來計算。以CaO 計,單位為 mg/L。

注意事項

軟水因為硬度低對嬰兒身體負擔較輕,作為沖泡奶粉的用水被人們所看好。奶粉因為本身含有蛋白質和礦物等營養成分,加上高硬度的硬水的沖泡會加重對寶寶身體的負擔。嬰兒的內臟還未發育完全,礦物成分過量攝入可能會引起消化不良,所以礦物成分含量較低的軟水更適合沖泡奶粉。
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