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硬水
所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多，尤其是钙
和镁
。硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂
和清洁剂的洗涤效率减低等。含有较多的可溶性钙盐和镁盐的天然水
。硬水中含盐量通常以硬度表示。硬度单位是度，1度相当于每升水中含10毫克的氧化钙。硬度在8以上者通常称为硬水，地下水（如井水、泉水
）的含盐量较多，属于硬水。在硬水中，钙盐和镁盐以碳酸氢盐、碳酸盐
、硫酸盐、氯化 物和硝酸盐的形式存在。
硬水-定义
硬水
水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大，反之则小。GPG为水硬度单位, 1GPG表示1 加仑水中硬度离子( 钙镁离子) 含量为1 格令。
按美国WQA（水质量协会）标准，水的硬度分为6 级：0~0.5GPG为软水，0.5~3.5GPG为微硬，丹徒实验学校3.5~7.0GPG为中硬，7~10.5GPG为硬水，10.5~14.0GPG为很硬，14.0GPG以上为极硬。以上海为例，大部分地区的生活用水为各自来水厂净化处理后的自来水，硬度范围为8 ~ 14 GPG ，按WQA标准属于硬或很硬范围。（部分地区如果使用井水，则硬度更高，达到极硬范围。）
硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为暂时性硬度，又叫碳酸盐硬度，水中含硫酸钙和硫
酸镁等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后不能去除的硬度，称为永久性硬度。以上两种硬度合称为总硬度。
硬水-由来
当水在大气中凝聚时，它溶解了空气中的二氧化碳，形成了叫做碳酸的弱酸。该酸最终随雨落到地上，然后流过土壤上部到达岩石层，碳酸溶解了石灰（碳酸钙和碳酸镁），中和，并同时变硬。硬水有暂时性及永久性之分，暂时硬水通常关系到钙和镁的碳酸盐和碳酸氢盐，这类结晶可长期存在水中，直到气压或温度出现变化，使水份变成超饱和，造成沉淀物，附在热表面或粗糙表面上，例如管道和热交换器内，即形成硬水垢；永久性硬水主要关系到硫酸钙及硫酸镁，是不会受到热和气压变化影响，但如水份被蒸发，依然会留下并形成硬水垢。
硬水-性质
硬水
水是一种很好的溶剂，能有效去除污物杂质。纯水--无、无味、无臭，被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时，水的溶解效果更好。当水流过土地和岩石时，它会溶解少量的矿物质成分，钙和镁就是其中最常见的两种成分，也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多，水的硬度越大。
即便是在硬水质地区，只要水中的饱和指数未被超过，水管中就不会结水垢。若在饱和指数以下或正好在饱和的临界点上，都不会有水垢生成。反之，软水质中也会生水垢，如果
超出了饱和
指数的话。饱和指数由水的酸碱度决定。众所周知，酸碱度是通过PH
测试来测定的：PH值越低，水中的酸性越强，饱和指数越高，所能溶解的矿物质成分也就越多；PH值越高，水中的碱性
越强，饱和指数越低，所能溶解的矿物质成分也就越少。对水加热、水压降低（如打开水龙头等）、在水中添加化学品剂等都会导致PH值升高。随着PH值升高，水能溶解矿物质成分的能力减低，这些矿物质成分（碳酸钙为主）也就沉淀出来，成了水垢。循环系统（如冷却塔、蒸汽锅炉、循环水处理系统等）工作中，压力和温度长期处在变化中，造成水中PH值升高和过度饱和。当硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2】存在时，这些盐在水被煮沸时便会发生分解，变成碱式碳酸盐沉淀析出而除去。因此，这种硬水称为暂时硬水。如果硬水中的钙和镁主要以硫酸盐、氯化物、硝酸盐的形式存在，当水煮沸时，这些盐不会沉淀，无法除去，这种硬水称为永久硬水
。硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂的主要成分硬脂酸钠作用，生成不溶性的硬脂酸钙或镁，使一部分肥皂白白地消耗掉，等于降低了肥皂的去污能力。如果将未经过软化处理的硬水直 接注入锅炉，则当加热锅炉时，钙、镁离子便形成碱式碳酸盐沉淀析出，在锅炉内壁及管道中积成水垢，降低锅炉热导率，增加能耗，严重者会引起锅炉爆炸和管道堵塞，因此锅炉用水应当经过软化处理当硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Cai9800（HCO3）2、Mg（HCO3）2】存在时，这些盐在水被煮沸时便会发生分解，变成碱式碳酸盐沉淀析出而除去。因此，这种硬水称为暂时硬水。如果硬水中的钙和镁主要以硫酸盐、氯化物、硝酸盐的形式存在，当水煮沸时，这些盐不会沉淀，无法除去，这种硬水称为永久硬水。
硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂的主要成分硬脂酸钠作用，生成不溶性的硬脂酸钙或镁，使一部分肥皂白白地消耗掉，等于降低了肥皂的去污能力。如果将未经过软化处理的硬水直接注入锅炉，则当加热锅炉时，钙、镁离子便形成碱式碳酸盐沉淀析出，在锅炉内壁及管道中积成水垢，降低锅炉热导率，增加能耗，严重者会引起锅炉爆炸和管道堵塞，因此锅炉用水应当经过软化处理（见软水）。
硬水-分类
硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，经煮沸后可被去掉，这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。
当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。
硬水-sky省钱电话好处
硬水的好处
硬水并不对健康造成直接危害。实际上 根据英国国家研究院（the National Research Council）的研究，硬水质的饮用水富含人体所需矿物质成分，是人们补充钙、镁等成分的一种重要渠道。进一步的研究指出：当某一地区水中的矿物质溶量很高的时候，饮用水将成为人们吸收钙等成分的主要来源：溶于水中的钙是最易为人体吸收的。
硬水-缺点
硬水有许多缺点：
1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区分硬水和软水）
2.工业上，钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题，工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。
3.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的“水土不服”；用硬水烹调鱼肉、蔬菜，会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值；用硬水泡茶会改变茶的香味而降低其饮用价值；用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。
硬水-对健康生活的影响
硬水常常给人们带来许多危害。硬水在加热的情况下，会沉淀出碳酸钙和碳酸镁，由于碳酸钙、碳酸镁不溶于水，所以对健康生活影响如下：
1、镜面布满水渍；
2、全棉衣服或毛巾板结僵硬，多次洗涤后颜黯淡；
3、热水器、增湿器等设备管路阻塞、流量减小、寿命缩短；
4、洁白的浴缸或座便器等设备泛黄；
5、龙头、淋喷头结满水垢、滋生细菌、镀铬的表面水渍斑斑；
6、洗澡后皮肤干燥、粗糙、发痒；
7、头发干枯、打结，不易梳理，只能用专用洗发膏；
8、水质发黄，有铁锈；
9、增加了肾胆结石发病几率；
10、形成锅垢，阻碍加热器的传热，锅垢太厚时，会使锅炉局部过热，引起锅炉破裂而造成事故，有时还会引起锅炉爆炸；
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11、弥漫着消毒水的难闻气味；
12、指出的冰块颜混浊，有异味。
中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体
健康与日常生活有一定影响。如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，则会造成肠胃功能紊乱，即所谓"水土不服"，就是这个意思。如用硬水烹调鱼肉、蔬菜，常因不易煮熟而破坏或降低营养价值。而硬水泡茶会改变茶的香味而降低饮用价值。用硬水做豆腐不仅使产量降低、而且会影响豆腐的营养成分。硬水问题也使工业上因设备和管线的维修和更换每年耗资数千万元。
硬水（未处理过）中的钙离子很轻易结成固体碳酸钙（即水垢），它会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上结出的水垢斑块、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低、洗浴后皮肤粗糙、头发凌乱无光泽、洗出来的衣服暗黑僵硬等。其中以对皮肤和衣物的伤害为甚。
硬水-软化原理
硬水的软化原理：
由北京瀛海净业环保科技有限公司组织生产的牌软水机，在操作使用上，分电控全自动型和手动钟控型两大类，均是采用离子交换原理，将源水中的钙，镁离子置换出去，流出的水就是去掉了钙镁离子，硬度极低的软化水。当离子树脂吸收一定量的钙镁离子后就必须进行再生--用饱和的食盐水浸树脂层，把树脂上的钙镁离子再置换出来，恢复树脂的交换
能力，并将废液污水排出。最先进的自动控制系统使软化，反洗，吸盐，慢洗，快洗，盐箱注水等全过程实现自动化。
硬水-软化方法
硬水软化仪器
硬水经过处理后可以转化为软水方法有以下几种方法：
1．沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。
2．软水剂
（1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物
3.离子交换法：
（1）原理：用无机or有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同
电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂：含H+、恋爱天使Na+固体与Ca+、、、、、、、、Mg2+离子交换
阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换
（2）常用交换剂：
a. 泡沸石：水化硅酸钠铝
硬水软化仪器
Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b. 磺化煤：
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
c.离子交换树脂
4．电渗析法：
用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。
5．磁化法：
使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢。可利霉素片
6. 煮沸法（只适用于暂时硬水）
煮沸暂时硬水时的反应：
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成
更难溶的氢氧化镁：
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
8. 石灰——纯碱法 (工业用)
在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被转化成CO32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度，最后被去除。反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-苏打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-苏打法--> Mg(OH)2(s)
硬水-和软水的区别
软水
“硬水”与“软水”的区别
通常我们所说的"硬水"与"软水"，主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量，以"毫克碳酸钙/公升 水"或"ppm"来表示，称为水的硬度。
一般将水的硬度分为4个等级：
1. 软水:0-60ppm
2. 稍硬水：60-120ppm
3. 硬水：120-180ppm
4. 极硬水：181ppm以上
水的硬度太高时喝起来不可口，水中容易产生白沉淀的水垢，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。
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