軟化水的蒸發鹽是什麼成分

㈠ 水分為硬水和軟水，這兩種水究竟有什麼區別

隨著國內生活水平的提高，「硬水」、「軟水」這兩個詞彙越來越多地出現在公眾媒體當中，那麼硬水和軟水到底是什麼？該怎樣區分？

為了更高品質的飲水健康，許多廠家推出了凈水機

目前已知處理飲用水的方法計有：蒸餾法、煮沸法、逆滲透法、離子交換法、活性碳過濾法和臭氧殺菌法等。這些方法中，有的只能單純地殺菌，有的可以去除細菌、微生物和懸浮固體，有的能除去三氯甲烷、有機物和惡臭，採用不同方法製造的凈水設備，功能和價格都各不相同。

人最重要的是健康，找到一個理想的凈化水質方法，對改善生活品質、促進健康是極其重要的。但同時也要從自己家的自來水質量出發，不要聽信廠商的一面之詞購買自己並不需要的東西，在購買後也要讓廠商提供TDS值測試或者更專業的水質測試。

㈡ （三）蒸發岩

由於蒸發作用使水溶液高度濃縮而沉澱形成的，易溶鹽類礦物佔50%以上的沉積岩稱蒸發岩（evaporite）。在野外，蒸發岩除呈層狀、結核狀產出外，經常呈底辟構造，即所謂的「鹽丘」產出。

蒸發岩的原生沉積構造和結構有水平層理、交錯層理、粒序層理、波痕、乾裂和微晶結構、自生顆粒結構等。野外蒸發岩中的常見構造則是經成岩改造後形成的，如塊狀構造、角礫化構造、多孔狀構造、雞籠狀構造、斑狀變晶結構、半自形或他形粒狀變晶結構、交代結構等。

常見的蒸發岩有石膏、硬石膏，鹽岩和鉀鎂鹽等。

石膏和硬石膏：多呈淺色，如青灰色、白色、淺紅色等。主要礦物為石膏和硬石膏，並常見有白雲岩、石鹽、天青石、黃鐵礦和各種硅質礦物的混入。石膏和硬石膏常具粗粒到細粒結晶粒狀結構，紋層狀構造。呈層狀或大透鏡狀產出，也可呈結核狀產出。

鹽岩：主要成分為石鹽，含少量的氯化物、硫酸鹽、黏土、有機質和鐵的化合物。純者白色，常因混入物而呈黑色、灰色、紅色、藍色等。石鹽一般為粗粒結晶結構，塊狀構造，也可形成鹽晶碎屑狀結構。呈透鏡狀或層狀產出。

鉀鎂鹽：主要有鉀鹽、光鹵石、鉀鹽鎂礬、雜鹵石等礦物組成。常與鹽岩共生，普遍含石膏和硬石膏。

㈢ 硬水和軟水的化學表達式

定義:是指含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。如一些井水，泉水。但自來水中幾乎沒有。 含有較多的可溶性鈣鹽和鎂鹽的天然水。硬水中含鹽量通常以硬度表示。硬度單位是度，1度相當於每升水中含10毫克的氧化鈣。硬度在8以上者通常稱為硬水，地下水（如井水、泉水）的含鹽量較多，屬於硬水。在硬水中，鈣鹽和鎂鹽以碳酸氫鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽的形式存在。

性質
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 硬水
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。即便是在硬水質地區，只要水中的飽和指數未被超過，水管中就不會結水垢。若在飽和指數以下或正好在飽和的臨界點上，都不會有水垢生成。反之，軟水質中也會生水垢，如果超出了飽和指數的話。 飽和指數由水的酸鹼度決定。眾所周知，酸鹼度是通過PH測試來測定的： PH值越低，水中的酸性越強，飽和指數越高，所能溶解的礦物質成分也就越多； PH值越高，水中的鹼性越強，飽和指數越低，所能溶解的礦物質成分也就越少。 對水加熱、水壓降低（如打開水龍頭等）、在水中添加化學品劑等都會導致PH值升高。隨著PH值升高，水能溶解礦物質成分的能力減低，這些礦物質成分（碳酸鈣為主）也就沉澱出來，成了水垢。 循環系統（如冷卻塔、蒸汽鍋爐、循環水處理系統等）工作中，壓力和溫度長期處在變化中，造成水中PH值升高和過度飽和。 當硬水中的鈣和鎂主要以碳酸鹽形式【Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2】存在時，這些鹽在水被煮沸時便會發生分解，變成鹼式碳酸鹽沉澱析出而除去。因此，這種硬水稱為暫時硬水。如果硬水中的鈣和鎂主要以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽的形式存在，當水煮沸時，這些鹽不會沉澱，無法除去，這種硬水稱為永久硬水。 硬水中的鈣鹽和鎂鹽能與肥皂的主要成分硬脂酸鈉作用，生成不溶性的硬脂酸鈣或鎂，使一部分肥皂白白地消耗掉，等於降低了肥皂的去污能力。如果將未經過軟化處理的硬水直接注入鍋爐，則當加熱鍋爐時，鈣、鎂離子便形成鹼式碳酸鹽沉澱析出，在鍋爐內壁及管道中積成水垢，降低鍋爐熱導率，增加能耗，嚴重者會引起鍋爐爆炸和管道堵塞，因此鍋爐用水應當經過軟化處理當硬水中的鈣和鎂主要以碳酸鹽形式【Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2】存在時，這些鹽在水被煮沸時便會發生分解，變成鹼式碳酸鹽沉澱析出而除去。因此，這種硬水稱為暫時硬水。如果硬水中的鈣和鎂主要以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽的形式存在，當水煮沸時，這些鹽不會沉澱，無法除去，這種硬水稱為永久硬水。 硬水中的鈣鹽和鎂鹽能與肥皂的主要成分硬脂酸鈉作用，生成不溶性的硬脂酸鈣或鎂，使一部分肥皂白白地消耗掉，等於降低了肥皂的去污能力。如果將未經過軟化處理的硬水直接注入鍋爐，則當加熱鍋爐時，鈣、鎂離子便形成鹼式碳酸鹽沉澱析出，在鍋爐內壁及管道中積成水垢，降低鍋爐熱導率，增加能耗，嚴重者會引起鍋爐爆炸和管道堵塞，因此鍋爐用水應當經過軟化處理（見軟水）。

軟化方法
硬水經過處理後可以轉化為軟水方法有以下幾種方法：
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。
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
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)→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.離子交換樹脂
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。
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。
煮沸法
（只適用於暫時硬水）煮沸暫時硬水時的反應： Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由於CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂： MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2 8. 石灰——純鹼法 (工業用) 在這種方法中，暫時硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度，最後被去除。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。 Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s) Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)
編輯本段和軟水的區別
通常我們所說的"硬水"與"軟水"，主要是指碳酸鈣和碳酸鎂的含量，以"毫克碳酸鈣/公升 水"或"ppm"來表示，稱為水的硬度。 一般將水的硬度分為4個等級： 1. 軟水:0-60ppm 2. 稍硬水：60-120ppm 3. 硬水：120-180ppm 4. 極硬水：181ppm以上 水的硬度太高時喝起來不可口，水中容易產生白色沉澱的水垢，水垢如附在加熱容器或加熱器上,會延長加熱的時間，浪費能源。水的硬度高時，肥皂也不太容易起泡沫，需浪費較多的清潔劑。水垢進入人體後，無法被吸收，是健康的大敵。 那麼水的硬度應該是多少才合適呢？目前並沒有正式由政府機關或學會提出的建議值，我國的檢驗標准為1000ppm以下。 不過，在這污染日趨嚴重的工業社會中，水的問題不單是硬度或總溶解固體量多寡，目前已知的水中污染物質計有：細菌、微生物、氯和有機物質等。市面上已有多種濾水器可幫助我們除掉污染物，但由於處理水質的方法不同，去除的能力也不同。 已知處理飲用水的方法計有：蒸餾法、煮沸法、逆滲透法、離子交換法、活性碳過濾法和臭氧殺菌法等。這些方法有的只能單純的殺菌，有的可以去除細菌、微生物和懸浮固體，有的能除去三氯甲烷、有機物和惡臭。然而目前，只有RO逆滲透式的水處理技術，才可稱得上最先進的、實用的水處理技術。並且可以直接進入家庭、辦公室，這為改變我們的用水狀態有著革命性的意義。雖然目前這樣的水處理設備還沒有得到廣泛的使用，但是，它的普及卻是遲早的事情。 尋找一個理想的凈化水質方法，對改善生活品質，促進健康是相當重要的。我們應該有個共識，凈化水質的目標就是軟化硬度、除去水中對健康有影響的污染物質。
硬水含有鈣鹽和鎂鹽的天然水
通常，地下水如井水、泉水含鹽量較大，地面水如河水、湖水含鹽量較小。在硬水中，鈣、鎂可以以碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等形式存在。當硬水中鈣和鎂主要以碳酸氫鹽，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在時，稱為暫時硬水，當這種硬水加熱煮沸時，碳酸氫鹽會分解成碳酸鹽而沉澱除去如果硬水中鈣和鎂主要以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在，則稱為永久硬水，它們不能用煮沸的方法除去。硬水中的鈣鹽和鎂鹽能與肥皂(硬脂酸鈉)作用，生成不溶性的硬脂酸鹽，降低肥皂的去污能力。如果鍋爐內使用硬水，當加熱時鈣鹽和鎂鹽會在鍋爐內壁上結成水垢。降低鍋爐的熱導率，增加能耗，甚至縮短鍋爐的使用壽命，有時還會堵塞管道。因此，鍋爐用水必須經過軟化處理(見)。 硬水中含鹽量通常以硬度來表示。硬度單位常用「度」表示，1度相當於每升水中含10mg的CaO，生活飲用水的總硬度要求小於25度。
軟水只含少量可溶性鈣鹽和鎂鹽的天然水
或是經過軟化處理的硬水。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。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)22CaCO3↓＋2H2O Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2 Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O CaSO4＋Na2CO3CaCO3↓＋Na2SO4②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。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。

硬水中的鈣和鎂主要以碳酸鹽形式【Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2】

㈣ 引起水化學變質的主要作用述要

閉型水文地質構造水化學成分變質的作用是多種多樣的，其主要作用有:

溶濾作用:系指水岩系統中岩石中的某些化學成分進入水中的作用。對礦物而言，溶濾是指不破壞其結晶格架，其中一部分化學成分轉入水中的作用;將廣泛分布在地殼中約占礦物總數1/3、地殼質量1/5的鋁硅酸鹽礦物與水相互作用後進入水中的化學成分謂之不全等溶解，對水與蒸發岩(化學岩類)的作用，即指物質全部溶於水中的作用謂之溶解作用。通常所指的溶濾作用也包括了溶解作用。可溶岩石和含有可溶性礦物的岩石在水的滲透過程中發生溶濾作用，也可在水不流動的孔、縫、洞的岩石中發生;水的濃度差引發鹽分向低濃度方向擴散轉移可導致間接發生溶濾作用。溶濾作用強度取決於固體物質表面積的大小、被溶物質成分的性質、溶劑與固體物質的接觸時間、溫度等諸多因素。溶濾作用在表生作用帶是一種普遍發生的現象，在水與儲層構建的系統內發生水岩之間的相互作用是一種規律性的表現，是導致深層水化學變質的重要作用之一。

熱地球化學作用:系指地溫持續的升高加快了岩層可溶性鹽溶濾的速率和地下蒸發的雙重作用下引發水的濃縮鹽化的熱地球化學作用。當水中鹽類達到飽和時從水中沉澱進入固相，按鹽類溶解度(或溶度積)的難易程度，依次析出的是CaCO₃、MgCO₃、CaSO₄、MgSO₄、NaCl，作用結果導致水成分朝氯化物聚集鹽化的方向演化。深層水埋藏深度通常較大，地溫高達160℃以上，因此，熱地球化學作用導致深層水濃縮鹽化進行得十分活躍。

有機物變質作用:沉積層內有機物是生物殘骸通過不同分解階段和途徑生成的。分散狀腐泥質、腐殖質有機物質在變質作用各階段上依次分泌出的主要揮發產物含量(g/L)占晚期成岩作用階段有機物質含量的百分數如(表5-6)。

表5-6 有機物質變質作用各階段揮發產物含量占晚期成岩作用階段有機物質含量百分數

注:據E.A.巴斯科夫(1981，沈照理譯)成礦規律研究中的古水文地質分析

根據Л.Н.Капцeнко按Q=(r_岩－m)cq/10m計算結果列於表5-7。

式中:Q———水中有機物質變質作用所求組分的含量，g/L;

r_岩———岩石密度，g/cm³;

m———孔隙度，%;

c———晚期成岩作用階段岩石固相中有機物質(C_有機)的濃度，%(平均C_有機=2%);

q———晚期成岩作用階段岩石固相中有機物質某所求組分的含量佔C_有機的百分數，%。

由表5－7可知，有機物質分解時分泌出的揮發性物質有CO₂、H₂S、C_nH_2n+2、NH₃氣體，數量巨大。

表5-7 孔隙水中分散狀有機物質變質作用各組分的計算濃度(g/L)

注:同表5-6。

有機物質變質作用對深層水化學改造的主要作用是:

其一，脫硫酸鹽生物化學作用，水中SO₄^2－中硫和氧的結合能量很大，在低溫(<60℃)低壓條件下，SO₄^2－的化學還原是不可能進行的，但當氣態氫和有機物搶奪SO₄^2－中的氧，並把它作為養料的脫硫細菌存在時，SO₄^2－的還原作用才能發生，在儲存石油和碳氫化合物的沉積體系內，當溫度在100～150℃、壓力在100atm時，甲烷和硫酸鹽作用進行得十分活躍，其作用反應式是:

盆地深層水形成演化與油氣運聚的模擬重溯

作用結果水中H₂S、HCO₃^－聚集增高。有機物質分泌出的CO₂使液相中碳酸鹽平衡體系移動，HCO₃^－轉化為CO₃^2－，CO₃^2－與鹼土金屬Ca²⁺、Mg²⁺結合生成碳酸鹽沉析於固相。因此，水中宏量組分除Na⁺、Cl^－外，其他組分均處在不穩定態，均是水變質過程中的中間產物，作用最終結果導致水中宏量組分分異純化，穩定性組分Na⁺、Cl^－聚集，非穩定性組分Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－、HCO₃^－貧化，當無硫酸供源時水中SO₄^2－可完全消失，但在膏岩、硫酸鹽存在時，則SO₄^2－仍在水中存在。

其二，有機物質變質作用的產物CO₂是加劇和促進鋁硅酸鹽類礦物不全等溶解的重要原因之一;變質作用的產物生物元素溴、碘，以及碳氫化合物和其他化合物等提升了水中含量的增高。

其三，有機物質變質作用產生的H₂S積極參與硫化物的形成，有的研究者計算得出1mg的硫化氫可形成1～2mg的硫化鐵或硫化銅。很多金屬元素如Fe、Cu、Ag等在成岩作用階段，由固體礦物(粘土礦物)的溶解、礦物的再結晶轉入水中，與H₂S作用生成金屬硫化物。還有的研究者推測，當水中有機物質含量超過8%～10%和硫化氫含量很高時，當富銅和其他金屬的紅色岩層經壓擠釋放出的壓實水呈面狀垂直排泄時，其上覆的頁岩成為阻擋地下水流動的屏障，可形成銅礦床。

從上述可見，有機物質變質作用對圍岩的改造、水中各種組分的遷移和增降變化，以及參與成礦作用等，顯著地改變了水的化學成分。這種作用在地殼深部廣泛地積極地參與各種各樣的作用，是改變深層水化學的重大作用。

水解作用:表生作用帶的鋁硅酸鹽的改造或破壞均需要一定數量的水參與化學反應，該反應對水而言，即發生了水解作用。水解作用始於水分子離解為H⁺和OH^－，離解生成的OH^－一部分被固定在鋁硅酸鹽在水解反應生成的粘土礦物里，另一部分OH^－與CO₂作用生成HCO₃^－;H⁺進入反應生成物H₄SiO₄和HCO₃^－之中。當水中碳酸鹽達到飽和時，上述反應生成的HCO₃^－離解為H⁺和CO₃^2－，使原來與CO₂結合的OH^－分離為氫與氧，氧被碳酸鹽結合而固定。因此，水離解生成的H⁺和OH^－均轉化為反應過程生成的新物質之中。鋁硅酸鹽被水改造的一般形式可概括為:

原生鋁硅酸鹽+H₂O+CO₂=粘土(礦物)+碳酸鹽(礦物)

在表生作用帶的上部，通常見到鋁硅酸鹽改造後形成的粘土礦物高嶺石、蒙脫石和碳酸鹽(Ca、Mg)結核。反應結果破壞了水的離解平衡，又促進水分子的再離解。由於離解平衡的不斷破壞，水分子離解可持續地進行。水分子的離解作用是巨大的，其規模取決於水解作用的規模和持續時間。

在表生作用帶的下部，高嶺石、蒙脫石明顯減少，直至消失，轉變為伊利石或綠泥石是普遍現象。例如，東海陸架盆地西湖凹陷第三系砂泥岩層，埋藏深度在2100m以下，蒙脫石減少，出現伊利石，組成了蒙-伊混層礦物，在3100m以下存在單一的伊利石。渤海灣裂谷盆地蒙脫石轉變為蒙-伊混層礦物的埋藏深度在2200～3200m，在3200m以下出現綠泥石—伊利石泥層礦物。喀麥隆杜阿拉盆地的上白堊統埋藏深度超過3658m時，蒙脫石和蒙脫石伊利石的混層礦物中蒙脫石逐漸減少。經A.A.Карцев計算，蒙脫石轉變為伊利石，相當於蒙脫石重量的5%的水分解為離子，被結合固定在伊利石里;蒙脫石轉變為綠泥石，相當於蒙脫石重量的3.5%的水被結合固定在綠泥石里。蒙脫石水化作用而出現的再生水在3～6km深度上最為活躍。在純粘土層中，當蒙脫石為水雲母代替時出現的再生水可使透水層中的水量增加10倍以上，蒙脫石類粘土在近100℃時因轉化為自由水可減少本身體積的15%。

由此可見，鋁硅酸鹽在表生作用帶經歷的改造和破壞、粘土礦物的轉變等可促進大量的水不斷地離解為H⁺和OH^－，並結合固定在次生粘土礦物和碳酸鹽礦物里，這是一種廣泛出現的地質現象，其結果是導致深層水鹽化的原因之一，但不是水鹽化的主要原因。

在閉型水文地質構造中，還可發生固液相之間的介面化學作用(包含固體從水溶液中吸附某一離子的吸附作用和固體表面吸附的離子與水溶液中的離子發生離子交換作用)、液相中溶質的共生聚集與相斥貧化作用、液相中濃度差引起的擴散遷移作用以及兩種不同濃度的水相遇時發生的混合作用等，這類作用將在以下不同沉積體系水的變質作用中加以論述。

由上可見，深層水現代化學在地質歷史進程中閉型水文地質構造時期發生的作用是多種多樣的，既破壞和改變了固體的又改變了水的化學成分的變質作用的特點可概括如下:

(1)水朝向濃縮鹽化、正向變質的地球化學方向演化，伴隨著水的鹽度朝向增高變化的方向發展。

(2)水中有機組分含量增高，存在形式增多。

(3)水中微量金屬、非金屬組分含量增高和種類增多。

(4)水中痕量金屬組分含量增高。

(5)水中還原性氣體組分含量增高。

(6)水中宏量離子穩定性的Na⁺、Cl^－高度濃集，不穩定性的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－、HCO₃^－濃度貧化，在無硫酸鹽供源或水中存在Ba²⁺時SO₄^2－可完全消失。

必須指出，海相或陸相及其含煤或不含煤、含鹽或不含鹽的沉積體系中，水的變質作用均是在還原環境條件下朝向濃縮鹽化、正向變質的作用方向演化，但水的TDS、組分的增高含量存在顯著的差別，即使在相同的沉積相中也存在明顯的差別。水化學類型朝向Cl-Na、Cl-Na·Ca、Cl-Ca·Na或HCO₃-Na和Cl·HCO₃-Na兩類水型方向演化。

㈤ 變質熱液與成礦

變質熱液是在變質作用過程中因礦物和岩石的脫水作用（或稱去揮發分作用）而形成，它屬H₂O-CO₂型流體，H₂O佔80%以上，CO₂為5%～20%，鹽度一般小於3%。對一種具體的變質流體而言，其成分取決於變質程度和發生脫水的變質相。

一般來說，低級變質作用產生的流體富含H₂O，高級變質相中產生的流體以高密度CO₂為主；原岩如為蒸發岩，則析出富NaCl的鹵水，原岩如為碳質沉積岩，則析出富含水和二氧化碳的流體。

在變質作用過程中岩石能否發生脫水反應取決於體系的反應自由能、溫度和壓力，以及體系的成分等參數。此外，還要考慮時間的因素。大多數的礦物脫水反應是吸熱反應，實驗表明大約是每失去1 mol水，需吸收10 kcal（即4.1868×10⁴J）熱量。因此，在高熱流值的地質環境中，礦物的脫水反應容易進行，而在低熱流值的地質環境里這類反應進行得很緩慢。

壓力對脫水反應的影響比較復雜，因為在不同的圍壓和地質環境下，水的分壓不同。因此，需將各種影響分壓的因素盡可能地考慮周全，才能合理地判定脫水反應是否可以進行及產生了多少流體等。

加拿大太古宙金礦床是變質流體成礦的較典型例子（Burrows D R等，1986，1987）。金礦產在遭受強烈變質作用的太古宙地層中，變質程度從綠片岩相到角閃岩相。形成金礦的變質流體的主要特徵是：①流體主要以水為主，成分相當均勻，含有少量的 CO₂和CH₄；②成礦流體來源於變質岩，這種變質流體沿剪切帶上升時，與圍岩發生了反應，形成了典型的蝕變組合；③形成礦床的變質流體的量是相當大的，並以剪切帶作為活動通道。

㈥ 地下鹵水化學組分演化的水－岩作用

地下鹵水在沉積盆地的成岩環境中，即在沉積物的沉積、埋藏、壓實等過程中，隨著地下溫度、壓力的改變，會發生一系列水－岩作用，使鹵水中的化學組分含量進一步發生改變，有些組分富集，有些組分貧化，主要有以下水－岩作用。

(1)白雲岩化作用

富Mg²⁺鹵水的存在可以使方解石轉化為白雲石，即發生白雲岩化作用:

地下水科學專論

結果使鹵水中Ca增加、Mg減少。

許多沉積盆地內碳酸鹽岩系中均有灰岩與白雲岩同時存在，白雲岩大多是次生的，說明沉積盆地內碳酸鹽岩幾乎都發生過白雲岩化作用。

(2)石膏或硬石膏的沉積

幾乎所有沉積盆地內蒸發岩系中都有石膏或硬石膏沉積，其反應式為

地下水科學專論

結果使鹵水中的SO₄、Ca減少。

(3)脫硫酸作用

在還原環境有豐富的有機質存在時，脫硫酸作用可以使SO^2－₄還原成H₂S:

地下水科學專論

結果使鹵水中的SO^2－₄減少，並含有H₂S氣體。

(4)文石的重結晶

文石重結晶可以變成方解石:

地下水科學專論

結果使鹵水含Sr²⁺。但是，這一作用實際上很少見。

(5)斜長石的鈉長石化

斜長石的鈉長石化可以表示為

地下水科學專論

結果使水中Ca²⁺增加、Na⁺減少。顯然，這種作用主要發生在碎屑岩沉積地層中。

(6)陽離子交替吸附作用

陽離子交替吸附作用主要指鹵水中的Ca²⁺置換岩石固體顆粒表面吸附的Na⁺，使水中的Na⁺增多Ca²⁺減少，或者相反。

地下水科學專論

(7)鉀鋁硅酸鹽的形成

鉀鋁硅酸鹽的形成可以表示為

地下水科學專論

結果導致鹵水中K⁺的減少。

此外，如果發生綠泥石、鐵白雲石的形成，可以導致鹵水中Mg²⁺降低;重晶石、碳鍶石的形成與否則決定著鹵水中的Ba²⁺、Sr²⁺的含量。

上述各種水－岩作用的發生，可以或多或少地改變某種成分在鹵水中的含量，這些作用進行到鹵水中的組分與周圍岩石中的礦物達到化學平衡為止。

㈦ 什麼是軟化水處理設備

軟水器是專門清除水中的鈣鎂離子，有效率高達99%，同時也可以去除水中的藻類、固體懸浮物，使處理後的水軟化、清澈。
當含有硬度離子的原水通過軟水器內樹脂層時，水中的鈣（Ca2+）、鎂（Mg2+）離子被樹脂交換吸附，同時等物質量釋放出的鈉（Na2+）離子。從軟水器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。其交換過程如下：

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+

2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

即水通過鈉離子交換器後，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
當鈉離子交換樹脂失效之後，為恢復其交換能力，就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣。的食鹽溶液。再生過程反應如下：

R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2

R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2

經上述處理，再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子再置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換的能力，具體工作流程如下：
當水流過樹脂層時，離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團與鈣鎂離子結合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變為軟水，這是軟化水設備的工作過程。
當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合，這樣樹脂就恢復了交換能力，這個過程叫作「再生」。

㈧ 蒸發岩鹵水的形成

蒸發岩鹵水是指海相蒸發岩沉積過程中的殘留鹵水。這種鹵水來源於海水，原始沉積環境為蒸發環境，隨著海水的蒸發濃縮，殘留鹵水的礦化度逐漸升高，鹽類礦物按照碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物鹽類的次序依次沉積並形成蒸發岩，殘留的鹵水被埋藏封存起來。這種鹵水顯然與海相蒸發岩的形成有關，也是常見的一種同生沉積鹵水。鹵水的高礦化度主要是因為蒸發所致。除了蒸發濃縮作用外，也發生一些物理、化學作用使鹵水中的某些組分富集或貧化。

蒸發岩鹵水的一個例子是美國PaloDuro盆地深層鹵水(見表5.1和圖5.1)。另一個例子是廣泛分布於四川盆地的下三疊統嘉陵江組和中三疊統雷口坡組碳酸鹽岩儲鹵層的鹵水(俗稱「黑鹵」)，在鄧關儲鹵構造開採的就是這種鹵水(見表5.1)。

蒸發岩鹵水具有以下基本特點:①大多處於深埋、封閉環境，地下鹵水處於停滯狀態或者流動非常緩慢;②常與海相蒸發岩地層共存;③礦化度高;④礦化度在330g/L以下時以Cl－Na型水為主，礦化度在330g/L以上時以Cl－Na·Ca型水為主;⑤SO^2－₄、HCO^－₃含量很低;⑥Br^－、I^－、Ba²⁺、Sr²⁺、Li⁺及B³⁺、Cs²⁺、Rb⁺等微量組分含量較高;⑦δD、δ¹⁸O數據點偏離大氣降水線，落在大氣降水線右側及SMOW的右下方，顯示的是海水起源。

㈨ 軟水去掉了水中的鈣、鎂離子，長期飲用對身體不好

水與健康

水是您的生命之源.

您的身體需要水。水是僅次於空氣對您生存和健康最為重要的基礎物質。

人體有約85%是由水構成的。

一個人沒有足夠的水就猶如一台行駛中的汽車處於低油量一樣。

水對關節和器官的運作起到了潤滑的作用，溶解食物並將營養物質傳輸到身體的每一個細胞。

水中的氫氧根可以幫助降低血壓，緩解由關節炎、結腸炎或偏頭痛造成的疼痛。

水還可以降低膽固醇水平和促進皮膚健康。

與別的飲料不同的是，水不含脂肪、膽固醇和咖啡因。

它是終極的健康飲料，是使內臟長生不老並保持其正常生理功能最好的靈丹妙葯。

水現狀

當水以氣態蒸發到空中時，受到大氣中污染物的污染，而且當其從雨雪等的降水形式到達地表並開始流入您家中水龍頭的整個過程中，水開始不斷吸收和攜帶各種雜質，這也就是水質問題的根源所在。因而您家中的水可能會出現以下的問題：
●硬水（含鈣鎂離子）
●含酸l
●含鐵l
●含有不良氣味和口感l
●渾濁不清l
●含有害物質：細菌和化學污染物質l

水與我們的生活息息相關。我們的身體以及家庭的涉水器具每天都要與水接觸。水的好壞關繫到每個家庭成員的身體健康，也對家庭中涉水器具的使用壽命與使用效果產生著深遠影響。可以這么說，「好水才是好生活」，生活的品質已與日常用水的好壞密不可分。

雖然水對我們如此重要，但生活中的事實卻往往令人感到遺憾。一方面，環境污染日趨嚴重，重大污染事件頻繁發生，如曾經鬧得沸沸揚揚的牙膏中含有「三氯生」與經氯消毒的水接觸後會產生「哥羅芳」，長期使用後可致癌的消息引起不小的反響。曾經發生的「苯」污染和「藍藻」事件，分別導致了某些大中城市的多日全城停水嚴重影響。另一方面，人類為了消除水中的有害病菌，在水裡加入大量氯化物，其中的「氯」元素卻是很多疾病的真凶！

此外，自來水中所含有的硬度離子（主要是鈣、鎂）往往偏高，形成所謂「硬水」。硬水的使用會給我們的生活帶來諸多不便，降低生活品質，開水壺里厚厚的結垢便是硬水的直接表現。

一般來說，水越硬，水管路內部越容易結垢，而管路內部結垢就會對家中涉水器具造成損害，比如熱水器的熱交換效率下降，高檔淋浴的花灑龍頭內部管路越來越細，直致被堵死。

此外硬水還會對全家人的健康造成危害。硬水讓皮膚不再光滑細膩、讓頭發發黃、枯萎，尤為嚴重的是，長期食用、使用硬水還會大大增加體內各種結石病的發病率。

由於洗衣粉、洗潔精等洗滌劑的大部分有效成分會被鈣鎂離子中和掉，因此，用硬水洗滌衣物，效果差，廢水多，污染環境，衣物還不容易徹底洗干凈。

既然現實生活中的水給家庭生活及家人健康帶來許多困擾，除了依靠政府部門的不懈努力之外，對普通家庭而言，還有沒有什麼切實可行的應對之道呢？回答是肯定的，那便是在入戶自來水管路上安裝適當的水處理系統，將水中各種危害健康及家庭用品的有害物質拒之門外，從而為全家人的健康及家庭涉水器具豎起一道堅固的保護牆，也為環保做出了綿薄貢獻。

水的軟化

水的軟化，簡單講，便是設法去除水中的硬度離子，如鈣、鎂的過程。江河湖泊中的水，因為溶解了岩石中的礦物離子，主要是鈣、鎂，形成所謂的「硬度」。大家最容易理解的現象是，越是硬度大的水，越是結垢嚴重。

硬水影響生活的質量，更危害著家人健康：
硬水洗衣物，很難洗凈，容易掉色，衣物干結，不再蓬鬆柔軟。
硬水洗浴，硬度離子阻塞毛孔，令皮膚失去光澤和彈性，長期使用會加速皮膚老化；同時，硬水洗發，頭發變得枯澤，難以梳理，讓頭發帶上靜電，科學已經證明，過多靜電會損害健康。
損傷家中各種涉水電器，如熱水器、電水瓶、蒸汽熨斗、蒸汽美容器、加濕器、取暖器、鍋爐地暖等，在使用過程中，硬水會導致其內部管道結垢，導致電器的工作效率降低，容易損壞，並且耗能增加，使用及維護成本與日俱增。

對於高檔衛浴潔具，硬水除了在潔具表面形成垢漬，造成腐蝕、影響美觀以外，更嚴重的是，硬水的垢漬會堵塞高檔潔具內部的精細管路，比如花灑、龍頭等，影響使用效果，降低使用壽命。
長期飲用硬水，易引發各種結石病，如膽結石、腎結石等。
我們日常使用的洗衣粉、洗潔精等洗滌劑中有80％的有效成分會與水中的鈣、鎂離子發生反應而被中和，只有20％的部份被真正利用，所以大大增加了洗滌劑的用量，造成浪費。同時，洗滌劑與鈣鎂離子發生反應被中和後形成的皂垢牢固附著在衣物纖維上，如要徹底清潔，必須增加漂洗過程中的用水量。
使用硬水洗滌玻璃器皿及餐具，無論怎樣都會在其表面留下水漬，給人一種不清爽的感覺。

軟水的好處

節能、環保，延長涉水器具的使用壽命

熱效率高
軟水具有較高的熱傳導率，與一般自來水相比較可以縮短40%的時間，如水溫達到100℃時一般自來水需要20分鍾，而軟水則只需10－12分鍾。同等情況下，能耗更低，也就是說，更省電、省氣、省煤。此外，軟水加熱後的循環速度快，熱量損失小。

延長涉水器具壽命
高硬度的水加熱後，管道極易結垢，熱傳導及熱循環受影響，而城市供水的硬度並非個人所能掌控，在此前提下，使用軟水機就成了一個明智的選擇。軟水機一年四季均可正常使用，家中各種涉水器具的使用壽命被大大延長，一般來說，可使通常的使用壽命延長2倍以上，節約設備及管道維修費支出60－70%。

經濟型好
軟水比普通自來水更易沸騰，同時管道清潔，水流暢通，熱導率高，能以較少的燃料消耗取得良好的供暖效果。可節約燃料費用30%以上，是極具有經濟性的水處理設備。

安裝簡單，使用方便
軟水機可直接安裝於家庭小水表後、公共水池進水口處、機關團體單位電熱水器前端等，與自來水管道相連接，僅消耗少許電能，依據自來水的壓力（一般壓力在2.5公斤），自然完成硬水軟化的全部過程，具有終身受益的經濟性、實用性、安全性，是提高生活質量，居家必備之首選佳品。

環保功能巨大
由於軟水中去除了硬度離子，洗衣粉不再與硬度離子反應，而是全部與衣物表面的污垢發生反應，與用硬水比較，相同條件下，節省洗衣粉80%以上，如果全國城市家庭中有一半使用軟水洗衣，則將節省數量可觀的洗衣粉，從而大大減輕了水污染壓力，必將對環保工作做出巨大貢獻。

美容、護膚

用硬水洗澡或洗頭的時候沐浴露和洗發水的泡沫會很少，而洗過澡後的皮膚會感覺好似被什麼覆蓋而呼吸不暢的感覺。所有這些問題都可以通過使用軟水而得到解決。

時尚、健康

軟水機源自歐美發達國家，作為提高生活品質的時尚家居用品，經過幾十年的發展，已經成為家庭日常配備之一。

硬水定義:水的硬度是指溶解在水中的鹽類物質的含量，即鈣鹽與鎂鹽含量的多少。含量多的硬度大，反之則小。GPG為水硬度單位, 1GPG表示1 加侖水中硬度離子( 鈣鎂離子) 含量為1 格令。

按美國WQA（水質量協會）標准，水的硬度分為6 級：0~0.5GPG為軟水，0.5~3.5GPG為微硬，3.5~7.0GPG為中硬，7~10.5GPG為硬水，10.5~14.0GPG為很硬，14.0GPG以上為極硬。以上海為例，大部分地區的生活用水為各自來水廠凈化處理後的自來水，硬度范圍為8 ~ 14 GPG ，按WQA標准屬於硬或很硬范圍。（部分地區如果使用井水，則硬度更高，達到極硬范圍。）

硬度又分為暫時性硬度和永久性硬度。由於水中含有重碳酸鈣與重碳酸鎂而形成的硬度，經煮沸後可把硬度去掉，這種硬度稱為暫時性硬度，又叫碳酸鹽硬度，水中含硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質而形成的硬度，經煮沸後不能去除的硬度，稱為永久性硬度。以上兩種硬度合稱為總硬度。

硬水的由來:當水在大氣中凝聚時，它溶解了空氣中的二氧化碳，形成了叫做碳酸的弱酸。該酸最終隨雨落到地上，然後流過土壤上部到達岩石層，碳酸溶解了石灰（碳酸鈣和碳酸鎂），中和，並同時變硬。硬水有暫時性及永久性之分，暫時硬水通常關繫到鈣和鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽，這類結晶可長期存在水中，直到氣壓或溫度出現變化，使水份變成超飽和，造成沉澱物，附在熱表面或粗糙表面上，例如管道和熱交換器內，即形成硬水垢；永久性硬水主要關繫到硫酸鈣及硫酸鎂，是不會受到熱和氣壓變化影響，但如水份被蒸發，依然會留下並形成硬水垢。
硬水危害
我國《生活用水衛生標准》中規定，水的總硬度不能過大。如果硬度過大，飲用後對人體健康與日常生活有一定影響。如果沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水，則會造成腸胃功能紊亂，即所謂"水土不服"

答案補充
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。
作用
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。

㈩ 軟水和空氣長期接觸後會變成硬水嗎

軟水（ water）指的是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。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。

硬水又分為暫時硬水和永久硬水。暫時硬水的硬度是由碳酸氫鈣與碳酸氫鎂引起的，經煮沸後可被去掉，這種硬度又叫碳酸鹽硬度。永久硬水的硬度是由硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質引起的，經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。
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 。
硬水經過處理後可以轉化為軟水。下面介紹硬水軟化的三種主要方法：
1. 煮沸法（只適用於暫時硬水）
煮沸暫時硬水時的反應：
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由於CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂：
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2
2. 石灰——純鹼法 (工業用)
在這種方法中，暫時硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度，最後被去除。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)
3. 離子交換法
這種方法中用到的離子交換劑，有無機和有機兩種。無機離子交換劑，如沸石等；有機離子交換劑包括：碳質離子交換劑——磺化酶，陰陽離子交換樹脂等。而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生。
水的硬度（也叫礦化度）是指溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量的多少。含量多的硬度大，反之則小。1升水中含有10mmgCaO（或者相當於10mmgCaO）稱為1度。軟水就是硬度小於8的水，如雨水，雪水，純凈水等；硬度大於8的水為硬水，如礦泉水，自來水，以及自然界中的地表水和地下水等。