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用醋或者纯碱能去除水壶里的水垢吗?

科普平罗
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烧水壶用久了,壶里会结一层厚厚的水垢。民间常有用醋或者纯碱去除水垢的做法。这两种方法是否有效?原理是什么?
用醋或者纯碱去水垢都是有效果的。首先我们来研究一下水垢是怎么形成的。水的硬度是用来度量自来水质量的重要指标,定义为水中所含有的钙、镁、铁等金属离子数量折合成碳酸盐之后的质量,单位一般用“毫克/升”。硬度越大,表示水中溶解的金属离子越多。一般家庭生活用水的硬度应该小于450毫克/升,推荐饮用水的硬度应该小于170毫克/升。当硬度比较高的水煮沸时,因为这些金属离子对应的矿物质盐,在生成沉淀的时候会吸收热量直到达到化学平衡,所以加热之后化学反应平衡会向沉淀(吸热)的方向移动(勒夏特列原理),也就是会析出不可溶的矿物质盐。包括碳酸钙(CaCO3)、硫酸钙(CaSO4)和氢氧化镁(Mg(OH)2)等。另外,碳酸氢盐也会在加热后生成溶解度更低的碳酸盐,从而生成沉淀。烧水之前或者烧水之后都可以用一定的方法减少水垢。在烧水之前可以尽量除掉水中的金属离子,也就是把水软化。烧水之后可以用化学方法把生成的沉淀溶解掉,或者用物理的方法把沉淀剥离然后过滤掉。因此,在烧水之前如果向水中加入纯碱(Na2CO3)或者小苏打(Na2CO3),可以提高水中的碳酸根浓度,让钙、镁离子以碳酸钙和碳酸镁的形式沉淀出来,过滤掉,这就让水质变软了。之后再烧水,水垢的数量就会大大减少。如果再加入一些生石灰(CaO),因为可以生成氢氧化钙和氢氧化镁,效果还会更好。在烧水之后,已经形成了不溶的沉淀。这些沉淀是各种不可溶矿物盐的混合物。这些盐中,有的可以和碱反应,比如碳酸氢钙。有的可以和酸反应的,比如氢氧化镁。它们会直接在烧水壶的内表面析出,并且紧密地附着在表面上,很难直接靠物理方法剥离。这时无论在水中加入酸性(醋)还是碱性(小苏打,纯碱)的物质,都可以溶解沉淀的一部分,从而形成大量空洞,削弱水垢在容器表面的附着力,也就可以很轻松地把水垢剥离,过滤除掉了。不过一般家里烧水形成的水垢中,碱性盐占大部分,所以用酸除水垢的效率会比较高。