軟水硬水的事件背景

1. 什麼是硬水什麼是軟水

【水的硬度等級】

軟水:0-60ppm

稍硬水：60-120ppm

硬水：120-180ppm

極硬水：181ppm以上

【硬水的定義】

硬水是指溶有碳酸氫版鈣、碳酸氫鎂等權物質較多的水。泉水、井水等常是硬水。

【硬水的危害】硬水除對生活(如洗滌)和生產(如鍋爐)有危害外，長期飲用硬度很高的水，對人體的健康也有不利的影響，此外很多工業部門，如紡織、印染、造紙、化工等，都要求用軟水。

【硬水軟化的方法】

1. 生活中常用煮沸的方法降低水的硬度

2. 實驗室常用蒸餾的方法得到蒸餾水以降低水的硬度

3. 在工業上常用離子交換法和葯劑軟化法來得到軟水。

【常見的硬水】地下水(如井水、泉水)，自來水

【軟水的定義】

軟水是相對於硬水而言，不含鈣、鎂化合物或含鈣、鎂化合物較少的水。

【常見的軟水】蒸餾水，雨水和雪水

【硬水和軟水的區別】

硬水是溶有較多含鈣、鎂物質的水; 軟水是溶有較少或不含鈣、鎂物質的水

2. 軟水 硬水

所謂"硬水"是指水中所溶的礦物質成分多，尤其是鈣和鎂。硬水並不對健康造成直接危害，但是會給生活帶來很多麻煩，比如用水器具上結水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。
水是一種很好的溶劑，能有效去除污物雜質。純水--無色、無味、無臭，被稱作是"通用溶劑"。當水和二氧化碳結合生成微量的碳酸時，水的溶解效果更好。當水流過土地和岩石時，它會溶解少量的礦物質成分，鈣和鎂就是其中最常見的兩種成分，也就是它們使水質變硬。水中含鈣、鎂等礦物質成分越多，水的硬度越大。
在英國一般用以下指數表示水硬度：
硬度范圍 軟 輕硬度 中硬度 高硬度 超強硬度
所溶礦物質（毫克/升水） 0 - 17.1 17.1 - 60 60 - 120 120 – 180 180 & 以上
所謂硬水，就是含有大量鈣鹽和鎂鹽離子的水。這種水在家庭使用時，不能使肥皂產生泡沫，還會在所洗滌的衣物上沉澱一層水垢；在燒開水時會在壺底和熱水瓶底部漸漸地結上一層堅硬的白色水垢。如果這種硬水使用在鍋爐或蒸汽機車上，會在鍋爐底部和管道壁上形成一層硫酸鈣或二氧化硅的「硬垢」，或一層碳酸鈣的軟垢，因而使管壁過熱變形，導致鍋爐和管道發生爆炸的危險。這是很令人討厭和十分可怕的。
當然，水中的鐵鹽和錳鹽離子也是使水變硬的原因之一。含有此離子的水會把肥皂沉澱出來的水垢在織物上產生銹斑，若再漂白卻使污斑變得更糟。這種水用來泡茶時，茶水面上會顯出一層「水皮」，且茶的清香味兒也不翼而飛。水中的鎂的硬度會使水帶有腐蝕性和明顯的酸性，還會有一種會刺激眼睛的金屬味。鎂鹽是一種輕瀉劑。但是鎂離子僅僅使人討厭，而不會威脅人的健康。
盡管一定硬度的水，能降低金屬的毒性及心血管病的發生率，但是，居民飲用的水還需進行軟化處理，以免讓硬水帶來不良後果。
硬水變為軟水，最簡單的辦法是在盛水的容器中加入足量的熟石灰(即是氫氧化鈣)，水中的鎂鹽以氫氧化鎂的形式沉澱出來，然後再加入足量的蘇打(不純的碳酸鈉)，使所有的鈣以碳酸鈣(包括已加入的熟石灰)的形式沉澱出來。經過兩次處理的混合沉澱物便慢慢地沉澱到容器的底部(容器的底部最好呈圓錐形狀，以便清除沉澱物)。這樣，容器上部則是清潔的飲水了。
實際上，用石灰和蘇打處理水並不能使水凈化，只是把水中的鈣離子和鎂離子換成了鈉離子。因此，對這種處理後的水，應加入一點稀硫酸，使水的PH值為6.5左右，促其穩定。
硬水的軟化
1．沉澱法：用石灰、純鹼處理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉澱析出，過濾後即得軟水，其中的錳、鐵等離子也可除去。
2．軟水劑
（1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸鈉： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：與Ca2+、Fe2+、Cu2+等離子生成螯合物
3.離子交換法：
（1）原理：用無機or有機物組成一混合凝膠，形成交換劑核，四周包圍兩層不同
電荷的雙電層，水通過後可發生離子交換。
陽離子交換劑：含H+、Na+固體與Ca+、、、、、、、、Mg2+離子交換
陰離子交換劑：含鹼性基因，能與水中陰離子交換
（2）常用交換劑：
a.泡沸石：水化硅酸鈉鋁
Na2O·Z+Ca(HCO3)2→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b.磺化煤：
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+Na2SO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+Na2SO4
c.離子交換樹脂
4．電滲析法：
用直流電源作動力，使水中的離子選擇性地透過樹脂交換膜而獲得軟水。
5．磁化法：
使水流過一個磁場，鈣、鎂鹽類分子間引力減小，不易產生堅硬水垢
水的硬度是由什麼引起的：
水的硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的，這種硬度叫作暫時硬度。這種水經過煮沸以後，水裡所含的碳酸氫鈣就分解成不溶於水的碳酸鈣，水裡所含的碳酸氫鎂就生成難溶於水的碳酸鎂沉澱。這些沉澱物析出，水的硬度就可以降低，從而使硬度較高的水得到軟化。
水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，這種硬度就叫作永久硬度。永久硬度不能用加熱的方法軟化。天然水大多同時具有暫時硬度和永久硬度，因此，一般所說水的硬度是指上述兩種硬度的總和。
軟水
什麼是軟水
含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水（soft water）。軟水不易與肥皂產生浮渣，而硬水相反。天然軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。經軟化處理的硬水指鈣鹽和鎂鹽含量降為 1.0～50 毫克／升後得到的軟化水。雖然煮沸就可以將暫時硬水變為軟水，但在工業上若採用此法來處理大量用水，則是極不經濟的。
作用
水可將肌膚細胞內的污物徹底清除，延緩皮膚衰老，使清洗後的皮膚無緊綳感，光澤細膩。由於軟水中含有豐富的有機礦物質，具有較強的去污力，只需少量的卸妝膏，就可取得100%的卸妝效果，因此軟水是愛美人士的必需品。軟水用於經常性的飲用和沐浴，可幫您解除皮膚乾燥、皮癬、皮屑苦惱，恢復正常的彈性皮膚。皮膚炎症，是由於肥皂、洗滌劑、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料細菌、乾燥空氣等作用下產生的，發生濕疹或手足裂紋時，若常用軟水清洗，就可驅除濕疹，癒合裂紋，還您柔軟、富有光澤的手、足。
軟水還可以有效抑制真菌。發生皮外傷、凍傷、燒傷之類意外時，先用軟水洗凈患處後，並以軟水浸濕脫脂棉、紗布、毛巾等，輕擦患部，可快速癒合傷口，並且使燒傷引起的浮腫馬上消失，這是由於軟水具有促進細胞組織再生的作用。經常使用軟水洗頭可使發絲輕柔、飄逸，去屑止癢，不枯不澀，發型自然光澤。
家居使用軟水的益處 ：
廚房：餐具、瓷器光潔如新，絕無水漬痕跡；減少使用洗滌用品53%，大大利於環保，廚房清潔時間減少50%。
衛生：馬桶、水槽、浴缸不再發黃生垢，產生異味，淋浴噴頭的小孔不再有白色水垢，水流暢通無阻。
洗衣：衣物柔軟、潔凈、色澤如新，衣物纖維增加33％洗滌次數，減少洗衣粉55％使用量，減少洗衣機等用水設備由於使用硬
水而導致的維修問題。
設備：壁掛爐或熱水器的維修次數大大減少，熱水器壽命延長一倍以上，熱水器煤氣及用電費用減少29％～32％，家庭內牆中安裝的水管不結垢、不阻塞。
鑒別
鑒別硬水和軟水的方法：
方法1：取一杯熱水，把肥皂切碎投入其中，肥皂能完全溶解，冷卻後成為一種半透明液體（肥皂較多則成凍），即為軟水;若冷卻後水面有一層未溶解的白沫則為硬水。白沫越多，水的硬度越大。
方法2：還可以用燒杯加熱，在杯壁留下較多水垢的是硬水。因為硬水是含有較多的可溶性鈣，鎂物質的水，加熱後，這些可溶性的鈣鎂物質轉化成不可溶性的物質，沉澱雜質多的是硬水，雜質越多，水的硬度越大。
軟化水的方法
軟化水的方法有：
①石灰 -蘇打法 。先測定水的硬度，然後加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉，硬水中的鈣、鎂離子便沉澱析出。
Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2=2CaCO3↓＋2H2O
②磷酸鹽軟水法。對於鍋爐用水，可以加入亞磷酸鈉（NaPO3)作為軟水劑，它與鈣、鎂離子形成絡合物，在水煮沸時鈣、鎂不會以沉澱形式析出，從而不會形成水垢。此法不適合於飲用水的軟化。
Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
③離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶於水，但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應，使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用後失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復使用，故此法是既經濟又先進的軟水法。
CaSO4＋Na2CO3=CaCO3↓＋Na2SO4
特別注意：工業上處理的軟化水人們不可飲用，因為成本問題，一般工業軟化水處理是用鈉離子置換出鈣、鎂離子，人們如果長期飲用含高鈉鹽的水，容易得心腦血管疾病。例如：高血壓、腦血栓等。

3. 關於軟水、硬水的問題

因為硬度主要是說水在抄加熱時生成水垢。而水垢主要是Ca Mg 離子與碳酸根或碳酸氫根結合後的產物。所以以這兩種離子來判定是很直接的。
自然界中存在沒有硬度的水，自然界中的水大多是硬水，但不同國家或行業對硬度 的定義有很大差異。
軟水並沒有清潔殺菌作用。

4. 讓硬水變軟水，該過程發生了什麼變化

″讓硬水變成軟水″只有離子交換法才是維一製取軟水的方式,這一過回程的變化只有通過答水質測試其設備出水硬度含量,才能已知水的軟化器出水是否合格,至於軟化製取原理是以軟化器體內載體吸附原水中硬度離子,當載體吸附飽和時,此時啟動設備再生工藝程序將設備載體中飽和的硬度離子置換出來,這一過程是周而復始進行的,目的是讓水的軟化器製取合格的軟水…。一傑水質

5. 軟水硬水的簡介

總體上講我國北方硬水較多，南方軟水較多。

6. 硬水與軟水的利弊

小知識：軟水與硬水

水的硬度

水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度，硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量毫克/升（mg/L）。

軟水與硬水

水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱為軟水，反之稱為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時性硬水（煮沸暫時性硬水，分解的碳酸氫鈉，生成的不溶性碳酸鹽而沉澱，水由硬水變成軟水）；如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系永久性硬水，經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。 依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30ppm稱為軟水，總硬度60ppm以上稱為硬水，高品質的飲用水不超過25ppm，高品質的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中，遠離城市未受污染的雨水、雪水屬於軟水；泉水、溪水、江河水、水庫水，多屬於暫時性硬水，部分地下水屬於高硬度水。

當水滴在大氣中凝聚時，會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最終隨雨水落到地面上，然後滲過土壤到達岩石層，溶解石灰（碳酸鈣和碳酸鎂）產生暫時硬水。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的。

硬水的利弊

硬水有許多缺點：1.和肥皂反應時產生不溶性的沉澱，降低洗滌效果。（利用這點也可以區分硬水和軟水）2.工業上，鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢，妨礙熱傳導，嚴重時還會導致鍋爐爆炸。由於硬水問題，工業上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數千萬元。3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水，會造成腸胃功能紊亂，即所謂的「水土不服」；用硬水烹調魚肉、蔬菜，會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養價值；用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值；用硬水做豆腐不僅會使產量降低、而且影響豆腐的營養成分。

那麼硬水毫無是處了嗎？不對，否則怎麼會有那麼多的人買礦泉水喝呢 。原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素。科學家和醫學家們調查發現，人的某些心血管疾病，如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質硬度低，死亡率反而高。其實，長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規定：飲用水的硬度不得超過25度 。

7. 什麼是軟水、硬水

現代科學分析認為，泡茶用水有軟水和硬水之分，所謂軟水是指每升水中鈣離子和鎂離子的含量不到10毫克，凡鈣離子和鎂離子的含量超過10毫克的即為硬水。

8. 硬水 軟水為什麼硬水中有大量的

我國南方來多為軟水，北方地源區多為硬水。我國飲用水規定的標準是不能超過25度，最適宜的飲用水的硬度為8—18度，屬於輕度或中度硬水。
我們把水中含有的鈣鎂離子總濃度用「硬度」這個指標來衡量。每升水中含有相當於10毫克的氧化鈣為1度，硬度低於8度為軟水，高於8度為硬水。
鈣鎂離子是人體每天必需的營養素，如果水有一定硬度，通過飲水就可以補充一定量的鈣鎂離子。長期服用軟水的人，則需要通過其他途徑補充。
水的硬度和一些疾病有密切關系。水的硬度太高和太低都不好，如果水硬度較高，不利於血液流通。在水硬度較高地區，人群心血管疾病發病率較低，但腎結石發病率卻隨水的硬度升高而升高。

9. 軟水與硬水

怎麼分辨還是？