知识普及:饮用水中“硬水”“软水”怎么区别

水的硬度太高时喝起来不可口,水中容易产生白色沉淀的水垢,水垢如附在加热容器或加热器上,会延长加热的时间,浪费能源。水的硬度高时,肥皂也不太容易起泡沫,需浪费较多的清洁剂。水垢进入人体后,无法被吸收,是健康的大敌。

那么水的硬度应该是多少才合适呢?目前并没有正式由政府机关或学会提出的建议值,我国的检验标准为1000ppm以下。

不过,在这污染日趋严重的工业社会中,水的问题不单是硬度或总溶解固体量多寡,目前已知的水中污染物质计有:细菌、微生物、氯和有机物质等。市面上已有多种滤水器可帮助我们除掉污染物,但由于处理水质的方法不同,去除的能力也不同。

已知处理饮用水的方法计有:蒸馏法、煮沸法、逆渗透法、离子交换法、活性碳过滤法和臭氧杀菌法等。这些方法有的只能单纯的杀菌,有的可以去除细菌、微生物和悬浮固体,有的能除去三氯甲烷、有机物和恶臭。然而目前,只有RO逆渗透式的水处理技术,才可称得上最先进的、实用的水处理技术。并且可以直接进入家庭、办公室,这为改变我们的用水状态有着革命性的意义。虽然目前这样的水处理设备还没有得到广泛的使用,但是,它的普及却是迟早的事情。

寻找一个理想的净化水质方法,对改善生活品质,促进健康是相当重要的。我们应该有个共识,净化水质的目标就是软化硬度、除去水中对健康有影响的污染物质。

1.硬水含有钙盐和镁盐的天然水。通常,地下水如井水、泉水含盐量较大,地面水如河水、湖水含盐量较小。在硬水中,钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐,如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在时,称为暂时硬水,当这种硬水加热煮沸时,碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在,则称为永久硬水,它们不能用煮沸的方法除去。

硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂(硬脂酸钠)作用,生成不溶性的硬脂酸盐,降低肥皂的去污能力。如果锅炉内使用硬水,当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢。降低锅炉的热导率,增加能耗,甚至缩短锅炉的使用寿命,有时还会堵塞管道。因此,锅炉用水必须经过软化处理(见)。

硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用“度”表示,1度相当于每升水中含10mg的CaO,生活饮用水的总硬度要求小于25度。

2.软水只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水,或是经过软化处理的硬水。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为1.0~50毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水,但在工业上若采用此法来处理大量用水,则是极不经济的。软化水的方法有:①石灰-苏打法。先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出:

Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O

CaSO4+Na2CO3CaCO3↓+Na2SO4②磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。

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