经常听人说硬水中丰富的钙、镁离子对维持心肌的离子平衡有重要作用,还有人说硬水不能喝,喝了会消化不良,可能得结石病,最好对硬水进行一些处理,那么硬水必须软化吗?
所谓"硬水"是指含有较多、可溶性、钙镁化合物的水。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。硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来很多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
软水一般是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,自然水中,雨水和雪水属软水,蒸馏水为人工加工而成的软水。而硬水含有较多、可溶性的钙镁化合物的水,如一些井水、泉水、溪水、江河水属暂时硬水,部分地下水属硬水。下面佰佰安全网小编教给大家两种软水硬水鉴别方法:
1、取一杯热水,倒入肥皂水,轻轻搅拌。水面上出现泡沫的为软水,水面上出现浮渣的为硬水,浮渣越多,水的硬度越大。
2、用烧杯加热,在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙,镁物质的水,加热后,这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质,沉淀杂质多的是硬水,杂质越多,水的硬度越大。
1、优点
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。
2、缺点
①和肥皂反应时产生不溶性的沉淀,降低洗涤效果。
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色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。 奶粉冲泡中的使用时,奶粉因为本身含有蛋白质和矿物等营养成分,加上高硬度的硬水的冲泡会加重对宝宝身体的负担。婴儿的内脏还未发育完全,矿物成分过量摄入可能会引起消化不良,所以矿物成分含量较低的软水更适合冲泡奶粉。
硬水常常给人们带来许多危害,尤其是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,对健康生活影响有如下几点:
1、镜面布满水渍;
2、全棉衣服或毛巾板结僵硬,多次洗涤后颜色黯淡;
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;
11、弥漫着消毒水的难闻气味;
12、指出的冰块颜色混浊,有异味。
1、软化原理
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。
2、软化方法
(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
①Na3PO4: 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:用无机或者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+ 、Na+ 固体与Ca2+ 、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
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)煮沸法
该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
(6)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)
硬水的饮用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”,而用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值,如果用硬水做豆腐不仅会使产量降低而且还影响豆腐的营养成分,最后小编提醒大家为了能让自身及家人喝上健康的饮用水,我们有必要多了解一些家庭饮水小知识。
责任编辑: 张小付
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