[科普中国]-暂时性硬水

水的分类

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子少的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，属于暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）；如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，属于永久性硬水）通过烧煮不能将其除去。在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。目前，随着科学技术的迅猛发展，极大地推动了当代工业高速发展，渐渐改善人类生活条件的同时，水资源也遭受着严重的污染，水中钙、镁等有害离子的严重超标，不仅危害着人体健康，而且危害着工业生产及涉水性日常生活。

水硬度测定在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂，铬黑 T首先与金属镁离子配位生成MgIn离子，溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定时，EDTA先与游离的钙离子配位，再与镁离子配位；在计量点时，EDTA从 MgIn离子中夺取镁离子，从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。

当水样中镁离子极少时，由于CaIn离子比MgIn离子的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性，可在EDTA标准溶液中加入适量的镁离子（在EDTA标定前加入，这样就不影响EDTA与被测离子之间的滴定定量关系），或在缓冲溶液中加入一定量的 Mg-EDTA盐。

水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度CEDTA和消耗体积V（ml）来计算。

以CaCO3（mg/L）表示：

水质标准中国建设部生活饮用水水源水质标准Ⅰ类≤350 Ⅱ类优质水≤450

中国生活饮用水国家标准≤450

中国建设部饮用净水水质标准≤300

中国建设部生活杂用水标准≤450

硬水的危害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。在生活上，水的硬度过高，用来洗涤可使肥皂不起泡沫而造成浪费；用硬水洗衣物易使纺织物纤维变硬发脆而损坏；用硬水洗澡!洗头时有发涩发黏的感觉；用硬水烧豆与肉类不易熟烂；用硬水烧开水易使水壶结垢，浪费燃料1/3以上。在人体健康上，饮用高硬水易使人患暂时性胃肠不适、腹胀、泻肚、排气多，甚至引起肾结石等疾病。不仅如此，水壶与暖水瓶使用一段时间后，其内壁就会结满一层白色的水碱，除大部分为碳酸钙、碳酸镁外，还含有多种有害的汞、镉、铅、砷等元素，如不经常及时清除，反复用来烧水、装水后，有害元素积累越来越多，并能再次溶于水中，当人们饮用后就进入人体，从而引起人体慢性中毒甚至可致癌和致畸，严重危害人体健康。

高硬度水中钙镁离子与硫酸根结合，会使水产生苦涩味，还会使人的胃肠功能紊乱，出现暂时性腹胀、排气多、腹泻等现象。我国北方地区饮用硬度高的地下水，所以久居南方的人初到北方的开始一段时间会出现所谓“水土不服“的现象。

硬水软化方法化学沉降法对于永久硬水，由于钙离子、镁离子以硫酸盐式氯化物的形式存在，煮沸法不能使之软化，要用石灰乳和纯碱来除去。

也可用Na3PO4或Na2HPO4作沉淀剂，使之与钙离子、镁离子反应生成Ca3（PO）2、Mg3（PO）2，不必过滤，因为沉淀疏松而且稳定，不会生成锅垢，所以带磷酸盐沉淀的水即可送入锅炉使用。

离子交换法目前，许多新型的合成离子交换剂可以用来交换水中的钙离子、镁离子等，使水软化，满足工业的要求。人造沸石就是其中之一，人造沸石的主要成分是 N2O·Al2O3·SiO2·nH2O，可以简写为Na2Z。当硬水通过沸石颗粒时，其中的Na+能被水中的钙离子、镁离子取代：

结果钙离子、镁离子留在交换剂上，而钠离子则进入溶液，达到软化水的目的。

待交换剂失去软化能力，可将其放置在8%-10%的食盐水中浸泡以恢复软化能力。在日常生活中：如洗面时，可在水中加半杯牛奶或一撮食盐，在一定程度上也除去钙、镁离子。

加热法将水煮沸，并多煮一会儿，可将钙镁离子转化为锅垢除掉，暂时性硬水在一定程度上得到软化。

经验法日常生活，我们也有简单办法除垢，保温瓶中倒入4%-5%盐酸可将瓶内水垢除去。用鸡蛋壳捏碎放入保温瓶中摇晃也可除去。1