[科普中國]-暫時性硬水

水的分類

水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度，水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子少的水稱為軟水，反之稱為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，屬于暫時性硬水（煮沸暫時性硬水，分解的碳酸氫鈉，生成的不溶性碳酸鹽而沉淀，水由硬水變成軟水）；如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，屬于永久性硬水）通過燒煮不能將其除去。在天然水中，遠離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水；泉水、溪水、江河水、水庫水，多屬于暫時性硬水，部分地下水屬于高硬度水。目前，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，極大地推動了當代工業(yè)高速發(fā)展，漸漸改善人類生活條件的同時，水資源也遭受著嚴重的污染，水中鈣、鎂等有害離子的嚴重超標，不僅危害著人體健康，而且危害著工業(yè)生產(chǎn)及涉水性日常生活。

水硬度測定在一份水樣中加入pH=10.0的氨性緩沖溶液和少許鉻黑T指示劑，鉻黑 T首先與金屬鎂離子配位生成MgIn離子，溶液呈紅色；用EDTA標準溶液滴定時，EDTA先與游離的鈣離子配位，再與鎂離子配位；在計量點時，EDTA從 MgIn離子中奪取鎂離子，從而使指示劑游離出來，溶液的顏色由紅變?yōu)榧兯{，即為終點。

當水樣中鎂離子極少時，由于CaIn離子比MgIn離子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鎂離子（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系），或在緩沖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V（ml）來計算。

以CaCO3（mg/L）表示：

水質(zhì)標準中國建設部生活飲用水水源水質(zhì)標準Ⅰ類≤350 Ⅱ類優(yōu)質(zhì)水≤450

中國生活飲用水國家標準≤450

中國建設部飲用凈水水質(zhì)標準≤300

中國建設部生活雜用水標準≤450

硬水的危害水的總硬度不能過大，如果硬度過大，飲用后對人體健康與日常生活有一定影響。在生活上，水的硬度過高，用來洗滌可使肥皂不起泡沫而造成浪費；用硬水洗衣物易使紡織物纖維變硬發(fā)脆而損壞；用硬水洗澡!洗頭時有發(fā)澀發(fā)黏的感覺；用硬水燒豆與肉類不易熟爛；用硬水燒開水易使水壺結垢，浪費燃料1/3以上。在人體健康上，飲用高硬水易使人患暫時性胃腸不適、腹脹、瀉肚、排氣多，甚至引起腎結石等疾病。不僅如此，水壺與暖水瓶使用一段時間后，其內(nèi)壁就會結滿一層白色的水堿，除大部分為碳酸鈣、碳酸鎂外，還含有多種有害的汞、鎘、鉛、砷等元素，如不經(jīng)常及時清除，反復用來燒水、裝水后，有害元素積累越來越多，并能再次溶于水中，當人們飲用后就進入人體，從而引起人體慢性中毒甚至可致癌和致畸，嚴重危害人體健康。

高硬度水中鈣鎂離子與硫酸根結合，會使水產(chǎn)生苦澀味，還會使人的胃腸功能紊亂，出現(xiàn)暫時性腹脹、排氣多、腹瀉等現(xiàn)象。我國北方地區(qū)飲用硬度高的地下水，所以久居南方的人初到北方的開始一段時間會出現(xiàn)所謂“水土不服“的現(xiàn)象。

硬水軟化方法化學沉降法對于永久硬水，由于鈣離子、鎂離子以硫酸鹽式氯化物的形式存在，煮沸法不能使之軟化，要用石灰乳和純堿來除去。

也可用Na3PO4或Na2HPO4作沉淀劑，使之與鈣離子、鎂離子反應生成Ca3（PO）2、Mg3（PO）2，不必過濾，因為沉淀疏松而且穩(wěn)定，不會生成鍋垢，所以帶磷酸鹽沉淀的水即可送入鍋爐使用。

離子交換法目前，許多新型的合成離子交換劑可以用來交換水中的鈣離子、鎂離子等，使水軟化，滿足工業(yè)的要求。人造沸石就是其中之一，人造沸石的主要成分是 N2O·Al2O3·SiO2·nH2O，可以簡寫為Na2Z。當硬水通過沸石顆粒時，其中的Na+能被水中的鈣離子、鎂離子取代：

結果鈣離子、鎂離子留在交換劑上，而鈉離子則進入溶液，達到軟化水的目的。

待交換劑失去軟化能力，可將其放置在8%-10%的食鹽水中浸泡以恢復軟化能力。在日常生活中：如洗面時，可在水中加半杯牛奶或一撮食鹽，在一定程度上也除去鈣、鎂離子。

加熱法將水煮沸，并多煮一會兒，可將鈣鎂離子轉(zhuǎn)化為鍋垢除掉，暫時性硬水在一定程度上得到軟化。

經(jīng)驗法日常生活，我們也有簡單辦法除垢，保溫瓶中倒入4%-5%鹽酸可將瓶內(nèi)水垢除去。用雞蛋殼捏碎放入保溫瓶中搖晃也可除去。1