硬水与软水的秘密
你有没有注意到,超市里各种品牌的瓶装水,虽然看起来都一样清澈透明,喝起来却有着截然不同的口感?有的柔和,有的清爽,有的厚重,甚至还有点甜?这究竟是为什么呢?
答案就在水的硬度上!水分为硬水和软水两种,而硬度会直接影响水的口感。一般来说,硬度低的水会感觉柔和,而硬度高的水则给人清爽、厚重的感觉。
那么,什么是硬水和软水呢?顾名思义,软水指的是含有较少可溶性钙、镁化合物的水,而硬水则含有较多这种化合物。
通常,自然界中的雨水和雪水属于软水,而山泉水、溪水、江河水、部分井水以及地下水则属于硬水。水的软硬程度取决于可溶性钙、镁化合物的含量,世界卫生组织(who)将水的硬度分为以下几类:
注:硬度的计算方式:硬度=(含钙量mg/l2.5 含镁量mg/l4.1)
饮用水中总硬度不能过高。如果长期饮用硬度较大的水,可能会导致腹泻、肠胃功能紊乱,这也是“水土不服”的原因之一。专家建议,饮用硬度在150—450mg/l的水最有利于人体健康。
在日常生活中,你可能注意到水壶用久了内壁会出现水垢,这也与水的硬度有关。水中的碳酸氢钙[ca(hco)]和碳酸氢镁[mg(hco)],在煮沸的过程中会变成难溶于水的碳酸钙[caco]和氢氧化镁[mg(oh)],从而形成水垢。水垢的形成会导致锅壁导热率下降,浪费能源。
不仅如此,工业上使用的锅炉,如果使用硬水,锅炉内壁会沉积大量水垢。水垢的积累会造成锅炉壁和水之间形成隔热层,导致炉壁过热或受热不均,甚至引起炉体变形或爆炸。
硬水还会影响洗衣服的效果,用硬水洗衣服不仅会浪费肥皂,而且洗涤效果也不好,还会使纤维变脆易断。这是因为硬水中的钙离子、镁离子会与肥皂[主要成分是硬脂酸钠(chcoona)]反应,生成不溶于水的脂肪酸钙和脂肪酸镁,影响洗涤效果。
既然硬水在生产生活中存在如此多危害,那么我们该如何区分软水和硬水,以及如何降低硬度呢?
在实验室和生活中,我们可以用肥皂水来鉴别硬水和软水。将少量水样加入烧杯中,加入一定量的肥皂水,搅拌,如果泡沫多、浮渣少,则为软水;如果泡沫少、浮渣多,则为硬水。
还可以取一定量的水样放入蒸发皿中,蒸干,如果白色固体残留物多,则为硬水,反之为软水。由于硬水含有较多无机盐离子,导电能力较强,也可以用导电实验区别软硬水。
软化硬水的方法有很多。生活中通常采用煮沸的方式来降低硬度,但煮沸并不能将所有可溶性钙、镁化合物转化为沉淀。为了获得更纯净的水,通常采用蒸馏法。除此之外,离子交换法、沉淀法、电渗析法、反渗透法等也能有效软化硬水。
审核:李继良