[科普中國(guó)]-暫時(shí)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(shí)性硬水（煮沸暫時(shí)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(guò)燒煮不能將其除去。在天然水中，遠(yuǎn)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(kù)水，多屬于暫時(shí)性硬水，部分地下水屬于高硬度水。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地推動(dòng)了當(dāng)代工業(yè)高速發(fā)展，漸漸改善人類生活條件的同時(shí)，水資源也遭受著嚴(yán)重的污染，水中鈣、鎂等有害離子的嚴(yán)重超標(biāo)，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(cè)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，EDTA先與游離的鈣離子配位，再與鎂離子配位；在計(jì)量點(diǎn)時(shí)，EDTA從 MgIn離子中奪取鎂離子，從而使指示劑游離出來(lái)，溶液的顏色由紅變?yōu)榧兯{(lán)，即為終點(diǎn)。

當(dāng)水樣中鎂離子極少時(shí)，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(diǎn)。為了提高終點(diǎn)變色的敏銳性，可在EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入適量的鎂離子（在EDTA標(biāo)定前加入，這樣就不影響EDTA與被測(cè)離子之間的滴定定量關(guān)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(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度CEDTA和消耗體積V（ml）來(lái)計(jì)算。

以CaCO3（mg/L）表示：

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)建設(shè)部生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類≤350 Ⅱ類優(yōu)質(zhì)水≤450

中國(guó)生活飲用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≤450

中國(guó)建設(shè)部飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)≤300

中國(guó)建設(shè)部生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)≤450

硬水的危害水的總硬度不能過(guò)大，如果硬度過(guò)大，飲用后對(duì)人體健康與日常生活有一定影響。在生活上，水的硬度過(guò)高，用來(lái)洗滌可使肥皂不起泡沫而造成浪費(fèi)；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(shí)有發(fā)澀發(fā)黏的感覺(jué)；用硬水燒豆與肉類不易熟爛；用硬水燒開(kāi)水易使水壺結(jié)垢，浪費(fèi)燃料1/3以上。在人體健康上，飲用高硬水易使人患暫時(shí)性胃腸不適、腹脹、瀉肚、排氣多，甚至引起腎結(jié)石等疾病。不僅如此，水壺與暖水瓶使用一段時(shí)間后，其內(nèi)壁就會(huì)結(jié)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(shí)清除，反復(fù)用來(lái)燒水、裝水后，有害元素積累越來(lái)越多，并能再次溶于水中，當(dāng)人們飲用后就進(jìn)入人體，從而引起人體慢性中毒甚至可致癌和致畸，嚴(yán)重危害人體健康。

高硬度水中鈣鎂離子與硫酸根結(jié)合，會(huì)使水產(chǎn)生苦澀味，還會(huì)使人的胃腸功能紊亂，出現(xiàn)暫時(shí)性腹脹、排氣多、腹瀉等現(xiàn)象。我國(guó)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(kāi)始一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)所謂“水土不服“的現(xiàn)象。

硬水軟化方法化學(xué)沉降法對(duì)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(lái)除去。

也可用Na3PO4或Na2HPO4作沉淀劑，使之與鈣離子、鎂離子反應(yīng)生成Ca3（PO）2、Mg3（PO）2，不必過(guò)濾，因?yàn)槌恋硎杷啥曳€(wěn)定，不會(huì)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(lái)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(jiǎn)寫為Na2Z。當(dāng)硬水通過(guò)沸石顆粒時(shí)，其中的Na+能被水中的鈣離子、鎂離子取代：

結(jié)果鈣離子、鎂離子留在交換劑上，而鈉離子則進(jìn)入溶液，達(dá)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(fù)軟化能力。在日常生活中：如洗面時(shí)，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(huì)兒，可將鈣鎂離子轉(zhuǎn)化為鍋垢除掉，暫時(shí)性硬水在一定程度上得到軟化。

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