1. 天然水的中的碳酸鹽硬度是怎麼測定的
方法原理：
水的硬度：水中鈣、鎂離子總量，常以CaCO3mg/L計算。
用EDTA滴定水中Ca2+、Mg2+總量，一般是在pH≈10的氨性緩沖液中進行，用鉻黑T作指示劑。
化學計量點前，Ca2+、Mg2+與鉻黑T形成酒紅色配合物，當用EDTA滴定至化學計量點時，由於EDTA配合物的穩定性比指示劑配合物的穩定性大，指示劑被游離出，溶液呈現純藍色。
操作步驟：
1．0.0100mol/L EDTA標液的配製：
精密吸取50.00ml EDTA（0.0500mol/L）標液－→置於250ml容量瓶，稀釋、搖勻。
2. 水的硬度測定：
精密吸取自來水樣100.00ml（三份）－→置於250ml錐形瓶－→加入2mlNH3•H2O-NH4Cl緩沖液、2滴鉻黑T指示劑－→用0.0100mol/L EDTA標液滴定至溶液由酒紅色變為純藍色即為終點，記錄VEDTA 。
注意事項：
1.EDTA的體積消耗較少，終點顏色變化敏銳，注意判斷滴定終點，避免滴定過量。
2.正確以CaCO3mg/L計算水的硬度。
2. 碳酸鹽地區地下水化學成分的形成與特徵
碳酸鹽地層廣泛分布在地殼上，這類地層中地下水化學成分的形成有其獨特的機理，這種機理就是第一章所論述的碳酸平衡機理。碳酸鹽岩主要由方解石（CaCO3）和白雲石〔CaMG（CO3）2〕這兩種礦物組成，因此，碳酸鹽岩地區地下水化學成分的形成主要受方解石和白雲石溶解和沉澱的控制，而系統中的二氧化碳分壓（Pco2）又控制著這兩種礦物的溶解和沉澱。為此，下面的論述將以上述基本理論為基礎，對幾個主要的問題加以討論。
（一）開系統的地下水化學成分與特徵
1.開系統的性質
方解石（CaCO3）及白雲石〔CaMg（CO3）2〕的溶解反應如下：
水文地球化學基礎
上述反應說明，方解石及白雲石溶解將消耗CO2。如果上述反應所消耗的CO2得到不斷的補充，使系統內的Pco2基本上保持穩定不變，這樣的系統稱為開系統。
一般來說，滲透性不是特別差的未完全飽水的包氣帶，淺層潛水和水交替比較強烈的斷裂和裂隙發育帶，可屬於開系統。
如果地下水有以下特點者，可視為開系統的依據：（1）雨季後，泉水的流量明顯增加，或井水的水位明顯上升。（2）地下水中存在著濃度較高的來自地表的污染物，如
Pco2值的計算方法如下：
據第一章所述的碳酸平衡反應有：
水文地球化學基礎
重新安排整理（3.1）和（3.2）式，得：
水文地球化學基礎
蘭米爾（Langmuir,1971）〔9〕研究賓夕法尼亞州碳酸岩地下水的Pco2（計算值）為：10-1·92巴－10-2·60巴（泉水）和10-1.63巴－10-8.28巴。他認為，該區地下水系統多屬開系統。
2.開系統地下水化學成分特徵及其演化
圖3.4中的（a）代表隨方解石及白雲石的溶解，pH和
圖3.4水溶解方解石的化學演化路徑（15°C）〔7〕
（a）開系統溶解；（b）閉系統溶解
實線直線①代表水CO2的初始條件；實線直線②代表方解石飽和線；實線直線③代表白雲石飽和線；虛線代表〔
變換（3.3）式，得：
水文地球化學基礎
（3.4）式表明，在一定溫度下，Kco2和K1為常數，如Pco2保持某一定值，便可算得〔H+〕和
由於開系統地下水化學成分具有上述演變性質，因此，其化學成分一般具有以下特徵：
（二）閉系統的地下水化學成分與特徵
1.閉系統的性質
如果方解石或白雲石溶解所消耗的CO2得不到補充，則系統中的Pco2在溶解上述礦物的過程中不斷降低（詳細機理見第一章），最終的Pco2值明顯地低於初始Pco2值。
一般來說，深層地下水系統，特別是承壓水；或者包氣帶由透水性很差的地層所組成的下伏地下水系統，多屬閉系統。閉系統一般具有下列性質：
（1）豐、枯水期水位及水量變化不大；
（2）來自地表的污染物，如
（3）據水分析結果求得的Pco2計算值較低（一般小於10-3.5巴）。
2.閉系統地下水化學成分特徵及其演化
圖3.4中的（b）代表閉系統條件下，在方解石或白雲石溶解過程中，pH和
水文地球化學基礎
變換（3.5）式，得：
水文地球化學基礎
上兩式中：
據圖3.4（b）說明，pH和
由於閉系統地下水化學成分具有上述的演變性質，因此，其化學成分一般具有以下特徵：
（三）不全等溶解對地下水化學成分形成的影響
不全等溶解的概念在第一章已述及。圖3.4中的方解石及白雲石的飽和線都是以各自獨立溶解計算出來的。如果在含水系統中同時存在上述兩種礦物，而且在水的流程中它們出現的順序有先後，就可能產生不全等溶解。先後順序的差異，對地下水化學成分形成的影響是不同的。
1.第一種溶解順序（白雲石→方解石）
這種溶解順序是，在地下水流程中先遇到白雲石，並達到飽和狀態，然後再遇到方解石。這種溶解順序因地下水溫的不同，其溶解和沉澱的反應也各異。為了說明這一點，要從方解石的溶度積（Kc）及白雲石的溶度積（Kd）隨溫度的變化談起。這兩種礦物的飽和條件如下：
水文地球化學基礎
不同溫度的Kc和Kd值在第一章已給出。從白雲石的飽和條件的表示式可以看出，在純水中，白雲石溶解達到飽和時，Ca2+和Mg2+的摩爾數相同，而
這一溶解順序的結果，使地下水中的γCa/γMg接近於1或稍大於1。
2.第二種溶解順序（方解石→白雲石）
這種溶解順序是，在地下水的流程中，首先溶解方解石，然後遇到白雲石。因為方解石溶解時，水中只產生Ca2+和
3.第三種溶解模式（同步溶解）
在實際地層中，常常存在方解石和白雲石這兩種礦物，例如白雲岩化的灰岩。當水進入這種地層時，方解石和白雲石產生同步溶解，由於方解石的溶解比白雲石的溶解快得多，所以常出現方解石比白雲石更早的達到過飽和。方解石達到過飽和而產生沉澱後，白雲石將繼續溶解，因而可能出現這樣的情況，即γCa/γMg值，初始值高，後來逐漸變低。但是，也會出現相反的情況。例如，岩石中白雲石含量明顯高於方解石，這樣，溶解於水的白雲石就明顯多於方解石。結果，白雲石很快就達到過飽和，那麼，方解石溶解機會就更少了。這種同步溶解產生的γCa/γMg值比上述同步溶解的γCa/γMg值更小得多。
如果地下水與方解石和白雲石都達到溶解平衡，則〔Ca2+〕/〔Mg2+〕比值（在數值上與γCa/γMg相等）應遵循下式：
水文地球化學基礎
表3.1是根據第一章所給的K。及Kd值計算出來的。從理論上講，當地下水同時與上述礦物達溶解平衡時，〔Ca2+〕/〔Mg2+〕比值應與表3.1一致。許多學者在探討碳酸鹽地區的水文地球化學問題時，常與表3.1的理論值相比較。
總之，在含方解石和白雲石的地下水系統中，γCa/γMg變化范圍比較大，可以是大於1或小於l，它與順序溶解、同步溶解、溫度和Pco2等因素有關，是研究碳酸鹽地區水文地球化學問題的有用參數，它在地球化學及水文地質學上都很有意義。例如，蘭米爾〔9〕在研究賓夕法尼亞州碳酸鹽地區的地下水地球化學問題時發現，地下水從7號泉向8號泉流動，即從灰岩區流到白雲岩區，結果γCa/γMg從5.6降至3.2；灰岩地區的γCa/γMg值多數≥2.2，白雲岩地區的γCa/γMg值多數＜1.5。他還發現有14個井水樣和5個泉水樣的γCa/γMg為0.58—0.95。他認為，除γCa＜γMg的地下水與白雲岩區的地下水相混合，或者地下水系統中有大量的CaCO3沉澱，否則不可能出現那麼低的γCa/γMg比值。此外，也可能是具有γCa/γMg比值低的物質進入地下環境所引起，比如磷酸鹽類化肥、動物廢棄物及污物等。
表3.1水與方解石及白雲石都達溶解平衡時的〔Ca2＋〕/〔Mg2＋〕值
（四）其它因素的影響
除了上述系統的性質（開系統或閉系統）及不全等溶解對碳酸鹽岩地區地下水化學成分的形成和特徵有明顯影響外，其它因素，諸如溫度、水中其它離子、含Ca和Mg的其它礦物等也都有不同程度的影響。
1.溫度的影響
許多礦物都是溫度越高，溶解度越大；但方解石和白雲石正與此相反，溫度越低，溶解度越高。在Pco2為×10-2巴，溫度為25℃的條件下，方解石的溶解度為0℃的一半。因此，在融雪季節，溫度為0℃被方解石飽和的下滲水滲至年平均氣溫帶時，可能達到過飽和狀態而產生CaCO3沉澱；在地下水流動途徑中，如果溫度有變化，而且地下水化學成分及其濃度的變化主要受碳酸平衡所控制的話，水中的Ca2+、
2.其他離子的影響地下水中Na+、K+、Cl-、
3.含Ca和Mg的非碳酸鹽礦物的影響
例如，石膏（CaSO4·2H2O）和硬石膏（CaSO4），它們的溶解也產生Ca2+，可使CaCO3的溶解度減小。這種現象正是第一章所述的同離子效應。
另外，陽離子交換作用（下面將述及）、地表環境的污染也將有明顯的影響。
（五）實例分析
實例分析以表3.2和3.3所列的資料及數據為基礎，目的是加深理解碳酸鹽地區地下水化學成分的特徵及其演變方式。
表3.2碳酸鹽含水層系統的水文地質特徵舉例〔7〕
表3.3碳酸鹽岩含水層化學分析〔7〕
x——平均值，a——標准偏差以對數形式表示的飽和指數：SI方解石
表3.2和表3.3所列舉的資料及數據說明：
（1）三類含水層中地下水的Pco2值均高於大氣圈的Pco2（10-3.5巴）值，說明水滲過土壤帶時溶解了更多的CO2。
（2）所有的水的pH值，均在7—8間，說明含水層為開系統。
（3）地下水的Pco2隨水溫的升高而降低；佛羅里達灰岩含水層水溫最高（24.4℃）,Pco2最低（10-2·5巴）。
（4）三個地區的水中，陰離子都以
（5）馬尼托巴含水層中水的
究其原因可能是：該含水層水溫最低，碳酸鹽的溶解度大；其Pco2最高，所以
一般來說，含水層系統水化學數據的解釋也可以說明水文地質特徵。諸如未被方解石和白雲石飽和的含水層，多是滲透性好、水交替較快的含水層，等等。
3. 如果用碳酸鈣的含量表示水的硬度,該數值表明的是碳酸鈣的真實含量嗎
不是,有Ca和Mg
水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種.
碳酸鹽硬度主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度.碳酸氫鹽硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去,故亦稱為暫時硬度
非碳酸鹽硬度主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度.這類硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱為永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等.
碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度.也就是鈣離子、鎂離子、碳酸根離子的含量之和!
4. 屈臣氏的水裡含有碳酸鹽嗎
他家好像有兩種水 蒸餾的水和過濾的水，蒸餾水中應該沒有，過濾的水我沒用過。
不過如果保證水中一點碳酸鹽都沒有是很難，二氧化碳在水中有一定的溶解度，二氧化碳遇水就會變成碳酸從而與水中已有的陽離子形成碳酸鹽。
蒸餾水相對好一點，我們做實驗也用蒸餾水，目前沒有發現有什麼影響。
以上數據僅供參考
5. 水中的雜質含量怎麼去出
一、水的來源及含雜質情況
水對很多物質都有良好的溶解能力，這就造成水中容易混入雜質的缺點。
從自然界得到的水中往往含有許多雜質，這些雜質或者溶解或者懸浮在水中。懸浮在水中的無機物包括少量砂土和煤灰；有機懸浮物包括有機物的殘渣及各種微生物。溶解在水中的氣體包括來自空氣中的氧氣、二氧化碳、氮氣和工業排放的氣體污染物如氨、硫氧化物、氮氧化物、硫化氫、氯氣等；溶解在水中的無機鹽類主要有碳酸鈣、碳酸氫鈣、硫酸鈣、氯化鈣以及相應的鎂鹽、鈉鹽、鉀鹽、鐵鹽、錳鹽和其他金屬離子的鹽，溶解的有機物，主要是動植物分解的產物。
由於天然水的來源不同，其中溶解的雜質也不盡相同。下面分別加以介紹。
(1)雨水 雨水是天空中水蒸氣凝聚而成，總的來說雨水中含雜質較少，是含鈣、鎂離子較少的軟水。但也溶解有一部分來自空氣的少量氧氣、二氧化碳和十定量的塵埃。還可能含有由雷電作用產生的含氮化合物。在城市上空受工業廢氣污染可能含有二氧化硫，這種雨水有酸性，俗稱酸雨，有較強的腐蝕性。
(2)江河水 河流是降水經過地面流動匯集而成的。它在發源地可能受高山冰雪或冰川的補給，沿途可能與地下水相互交流。由於江河流域面積十分廣闊，又是敞開流動的水體，所以江河水的水質成分與地區和氣候條件關系密切i而且受生物活動尋口人類社會活動的影響最大。
(3)湖泊水 湖泊是由河流及地下水補給而在低窪地帶形成的。湖泊的水質與它來源的水質有一定關系，但又不完全相同。日照及蒸發的強度也強烈影響湖泊的水質。如果蒸發強烈水中溶解物濃度就會逐漸增加，特別是水中含有的硝酸鹽、磷酸鹽的濃度增加時，會帶來水質富營養化的傾向，造成水生植物過度生長，水中含氧量降低，會使水腐敗變質。
(4)地下水 地下水是降水或地表水經過土壤地層滲流而形成的。十般地下水經過土壤地層的過濾，所含懸浮雜質較少，常為清澈透明；受地面污染蠖少因而含有機，物及細菌相對較少；但一般溶解的無機鹽含量較高，硬度和含礦物質高；有的地區地下水含可溶性二價鐵鹽異常高，由於二價鐵離子不穩定易氧化成三價鐵離子並生成不溶性三價鐵鹽或氫氧化鐵沉澱，所以在利用這種地下水之前，需要經過曝氣處理以分離去除所含的鐵離子。
(5)自來水 經過水廠處理得到的自來水，應該達到適合飲用水的標准，但其中仍有少量雜質。
表5—4 天然水中的雜質
來源
懸浮物
膠體
氣體
非離子固體
陽離子
陰離子
從礦物，土壤和岩石中來的
粘土、砂礫、
其他無機的土壤污物
粘土
SiO2
Fe2O3
Al2O2
MnO2
CO2
Ca2+、Mg2+
Na+、K+
Fe2+、Mn2+
Zn2+、Cu2+
HCO3-、Cl-
SO42-、NO3-
CO32-、HSiO3-
H2BO3-、HPO42-
H2PO4-、OH-、F-
從大氣中來
NH3、N2、
O2、CO2、
SO2
HCO3-、
SO42-
從有機物分解現時來
有機污物、有機廢水
蔬菜的色素物質，有機廢水
O2、NH3
CO2、N2
H2S、CH4
H2
蔬菜色素物質，有機廢水
Na+
NH4+
H+
Cl-
HCO3-
NO2-、NO3-
OH-、HS-
其他有機陰離子
活的微生物
魚、藻、微生物、硅藻
細菌、藻類、病毒、硅藻
從表5—4可看出，天然水中雜質主要分為兩大類，即懸浮雜質和溶解雜質。懸浮雜質包括懸浮物和膠體；溶解雜質包括氣體』、司巨電解質和電解質固．體，其中電解質雜質以離子狀態存
在於水中。天然水中雜質來自於四個方面：即從礦物、土壤和岩石中溶入的；從空氣中帶入的；有機物分解帶人的和活的微生物產生的。
二、雜質對水質的不良影響
1．水中溶解的氣體
水中熔解的氣體主要有氮氣、氧氣、二氧化碳、氨二氧化硫和硫化氫等。對水質影響較大的氧氣、二氧化碳、氨、二氧化硫和硫化氫；
(1)氧氣 水中溶解的氧氣常是造成工業生產中鍋爐等金屬設備腐蝕的原因d：溶解氧不僅可以引起金屬的化學腐蝕，而且由於水中氧濃度分布不均勻還會導致危害更大的電化學腐蝕。水中氧濃度分布不均的區域稱為氧濃差區域l氧濃度較高的區域稱為高氧區廣氧濃度較低的區域稱為貧氧區；由於氧濃度的不伺在金屬表面形成濃差電池發生電化學腐蝕時i牛富氧區是腐蝕電池的陰極，貧氧區是電池的陽極；由於氣體在水中擴散十分緩、慢十因此水的深度不同會產生氧濃差。離水面較深的區域，一旦氧氣被消耗不能及時得到補充成為貧氧區，而在水面附近與空氣接觸、易溶入氧氣形成富氧區；而在攪動邢流動的水中雖然象水的流動，氧的濃度比較均勻卜但在水中某些部位廠水流動受阻，會成為水的滯流區，因此也會形成貧氧區和濃度差而造成電化學腐蝕。
在化工生產的動力鍋爐用水中士溶解氧濃度是一項重要監測指標，鍋爐水中微量溶解氧存在時會使鋼鐵表面鈍化膜破裂而導致嚴重的點蝕或局部腐蝕主因此必須除去水中；的溶解氧，而且鍋爐壓力越高，÷允許殘留在水中的氧濃度就越低。通常的作法是先用蒸氣加熱的方法脫 氧再加入聯氨；亞硫酸鈉之類的還原劑：與氧反應使氧濃度進扒步下降，當含氧量小於0.005mg/L時，一般不會引起鍋爐腐蝕。
(2)二氧化碳 溶於水中二氧化碳一方面對水的pH值產生影響，含CO2多的水顯酸性，會導致金屬設備的腐蝕，為此工業生產中在水中加入環己胺或嗎福啉等揮發性鹼來調節水的pH值以防止二氧化碳腐蝕。
另一方面在水溶液中二氧化碳、碳酸氫根和碳酸根離子濃度之間存在一個平衡關系：溶於水的二氧化碳(H2CO：)在水中發生兩級電離，
一級電離為：
一級電離平衡常數 (5—2)
二級電離為：
二級電離平衡常數 (5—3)
計算表明，當pH<8.3即氫離子濃度cH+＝4.7X10-9mol/L時，溶液中主要以H2CO3，和HCOi-3離子形式存在，COi2-3離子濃度低。而水中COi—離子和Ca2+離子濃度過高是造成水垢產生的原因，因此要把水溶液控制在一個近中性(pH＝7)的合適范圍，既不引起金屬腐蝕，也防止碳酸鹽水垢的產生。
(3)氨氣 氨氣是易溶於水的鹼性物質，通常水中含氨量很少，不會對水質造成影響，但是當水中含蛋白質等含氮有機物較高時，在微生物作用下可分解產生氨。氨在潮濕空氣中或含氧水中會引起銅和銅合金腐蝕。氨與銅離子能形成穩定絡合物而降低了銅的氧化還原電極電位使銅易被氧化腐蝕，導致銅質工業設備損壞。
(4)硫化氫和二氧化硫 溶於水中的二氧化硫和硫化氫都使水顯酸性，其中硫化氫的危害更大些，這是因為硫離子有強烈的促進金屬腐蝕的作用。工業生產設備中與水接觸的碳鋼表面出現「鼓泡」等腐蝕現象，主要是硫化氫作用的結果。硫化氫有強還原性，會與水中的氧化性殺菌劑或鉻酸鹽等強氧化性緩蝕劑反應而使它們失效。另外許多金屬硫化物在水中溶解度很低，所以硫化氫是一種金屬離子沉澱劑，會使含鋅等金屬離子緩蝕劑形成硫化物沉澱而失效。因此要盡力減少水中硫化氫的含量。
2。水中溶解的無機鹽類
(1)無機鹽在水中的溶解性規律 無機鹽在水中溶解度受溫度影響的變化規律分為三類：絕大多數鹽的溶解度都是隨溫度升高而增加的；有些鹽溶解度受溫度變化的影響不顯著(如食鹽)；也有些鹽類溶解度是隨溫度升高而下降的，屬於這一類的有碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鎂等微溶和難溶鹽，因此在受熱過程中，這些鹽特別容易形成水垢。
(2)溶鹽含量的表示方法 常用mg/L(ppm)表示溶解鹽(或離子)的含量。如lm水中含有鈣離子40g相當於40mg/L(Ca2+)，有時用mg/L(CaC03)表示，即摺合成每升水中含碳酸鈣多少毫克。由於Ca的相對原子質量為40，而CaCO3的相對分子質量為100，所以40mg/L(Ca2+)相當於100mg/L(CaC03)。目前通常用mg/L(CaC03)作為水硬度的單位， lmg/L(CaC02)叫1度。
(3)總溶固含量和電導率 總溶固含量(TDS)是水質控制的第一個重要指標。溶於水的總固體物質包括鹽類和可溶性有機物，但後者在水中含量一般很低：實際上總溶固量就是水中溶解鹽的數量，根據水中的總溶固量的不同而將水質分為淡水、鹹水、高鹽水三類。
測定水中總固含量需把水蒸至干，很費時間。由於水中溶解的鹽有導電能力，含鹽量高導電力強，因此直接測定溶液的導電率即可換算出總溶固含量。電導率是一定體積溶液的電導，是溶液電阻率的倒數。對於同一類型淡水，在pH＝5～9范圍，電導率是與總溶固含量大 致成線性關系。電導率測定通常在25℃恆溫下進行，溫度變化l℃，電導率可有2％變化量鍋爐壓力越高，要求控制電導率越低，即總溶固含量越低。
(4)鈣鎂離子與硬度 一般從自然界得到的水都溶有一定的可溶性鈣鹽和鎂鹽，這種含可溶性鈣鹽、鎂鹽較多的水稱為硬水。又根據鈣鹽、鎂鹽具體種類的不同，又分為暫時硬水和永久硬水。含有碳酸氫鈣和碳酸氫鎂的硬水在煮沸過程中會變成碳酸鹽沉澱析出，所 以把這種硬水叫做暫時硬水；而把含鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物的硬水稱為永久硬水，因為它們在煮沸時也不會析出。而把含鈣、鎂離子少的水稱為軟水。
水中含鈣；鎂離子這種雜質時對洗滌危害是較大的。鈣、鎂離子會使肥皂和一些合成洗滌劑的洗滌效力大為降低。肥皂中含有的高碳脂肪酸根(如硬脂肪酸根)會與鈣、鎂離子生成不溶性的硬脂酸鈣(俗稱鈣皂)或硬脂酸鎂，而使肥皂失去洗滌去污的作用。同時生成的鈣皂沉澱物會牢固地附著在洗滌對象的表面，不易去除，嚴重影響洗滌質量：
2C17H35COONa+Ca2+=====(C17H35COO)2Ca↓+2Na+
同樣，合成洗滌劑、烷基苯磺酸鈉雖有一定的耐硬水能力，但也會與鈣、鎂離子發生反應：
原來十二烷基苯磺酸鈉是易溶於水的，當形成十二烷基苯磺酸鈣之後則不易溶於水，只能在一定程度上分散在水中。因此洗滌時最好使用含鈣、鎂離子少的軟水。
水的硬度是反映水中含鈣、鎂鹽特性的一種質量指標。把水中含有的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂的量叫碳酸鹽硬度。由於將水煮沸時，這些鹽可分解成碳酸鹽沉澱析出，故又稱之為暫時硬度。把水中含有的鈣、鎂硫酸鹽及氯化物的量叫非碳酸鹽硬度，因為用煮沸方法不能除掉這些鹽，故又稱為永久硬度。把上述兩類硬度的總和稱為總硬度。
世界各國雖都規定有自己的硬度單位標准，但通常把一百萬份水中含一份碳酸鈣作為硬度單位(即lkg水中含有lmg碳酸鈣)。
水的硬度與水質的關系如表5—5所示。
表5-5 水的硬度分級
水質
硬度/(CaCO3mg/kg)
水技
硬度/(CaCO3mg/kg
很軟的水
軟水
較軟的水
0～40
40～80
80～120
較硬功夫的水
硬水
很硬的水
120～180
180～300
300以上
[page]
硬水對肥皂的洗滌性能影響很大。有實驗結果表明，用硬脂酸鈉製成的肥皂，以硬度為、100的水配成質量分數為0.2％的溶液時，大約有1/4的硬脂酸鈉轉變成沒有滌滌作用硬脂酸鈣，而且它們會沾附在洗滌對象表面造成污染。假如用硬度為200的水配製上述溶液時，肥皂的起泡性和洗滌效果都受到很大影響，甚至用眼看，手摸都能感覺到鈣皂沉澱的存在。
硬水不僅不適合做洗滌用水，也不適合作鍋爐用水，它容易產生水垢，使鍋爐熱效率降低，甚至引起鍋爐爆炸。因此必須把硬水進行軟化處理。
(5)鐵離子的危害 水中含鐵量過高時，飲用時有發腥發澀的感覺，用於洗滌衣物和瓷器會染上黃色。水牛鐵離子包括Fe2+、Fe3+兩種形式。由於Fe(OH)3溶度積很小，所以在中性水中Fe3+都是以膠體狀態的氫氧化鐵形式懸浮於水中，會相互作用凝聚沉積在鍋爐房金屬表面形成難以去除的銹垢，並弓[發金屬進一步腐蝕。而溶在水中的FeZ+的危害作用在於它是水中鐵細菌的營養源，Fe2+含量過多會引起鐵細菌的滋生。Fe2+與磷酸根離子結合形成的磷酸亞鐵是粘著性很強的污垢。而且Fe2+能在碳酸鈣過飽和溶液中起到晶核作用，能加快碳酸鈣沉澱的結晶速度。因此在水中要嚴格控制含鐵量。
(6)銅離子的危害 雖然銅離子在水中含量一般不高，但它對金屬腐蝕有明顯影響。由於銅離子易被鐵、鋅、鋁等活潑金屬還原成金屬銅，而在金屬表面形成以銅為陰極的微電池，引發金屬電化學腐蝕，造成金屬的點蝕而穿孔，因此要嚴格控制水中含銅量。
(7)水中的陰離子與鹼度 水中含有的陰離子有OH-、C02-、PO3-4、Si02-3、C1-和SO24離子等，其中能引起金屬腐蝕是通常在水中含量較高的C1-離子。研究表明，C1-離子雖然並沒有直接參加電極反應，但能明顯加速腐蝕速度，這可能是與C1-離子容易變形發生離子極化，極化後的Cl-離子具有較高極性和穿透性有關。由於它的高極性和穿透性使Cl-離子易於吸附在金屬表面，並滲入到金屬表面氧化膜保護層內部，造成破壞而導致腐蝕發生。
鹼度是指水中能與H+發生反應的物質總量。水中能與H+發生反應的物質包括OH-、CO2-3、HCO-3、HP02-4、H2PO-4、HSi0-3等陰離子和NH3，測量鹼度時，加入酚酞指示劑，用強酸滴定到紅色褪去所消耗酸的數量叫酚酞鹼度。加入甲基橙指示劑用強酸滴定至溶液顯紅色所消耗的酸的總量叫甲基橙鹼度或總鹼度。甲基橙鹼度總是大於酚酞鹼度的。根據兩者的關系可判斷水中OH-、C02-3、HCO-3離子的相對含量。
滴至酚酞變色發生的反應是：
而進一步滴定至甲基橙變色發生的反應是：
由於將C02-3滴定至HCO-3，與將HCO-3滴定至H2CO3所消耗的酸量相等，而OH-與HC0-3不能同時共存於溶液，因此當酚酞鹼度等於甲基橙鹼度時，說明溶液中只有OH-，沒有HC0-3、CO2-3離子，當甲基橙鹼度等於酚酞鹼度二倍時，說明溶液中只有C02-3離子。而當甲基橙鹼度小於酚酞鹼度二倍時，說明溶液中有OH-、C02-3，沒有HCO-3(因為OH-與HCO-3不能同時存在於同一溶液中)。
由於OH-、C02-3、HC0-3離子與鈣鎂離子一樣都是成垢離子的來源，為了防止結垢就必須控制溶液的硬度和鹼度。因此鹼度也是水質控制的重要指標。
3．水中其他雜質的危害
(1)油污 水中含有油污，一方面它會粘附在金屬表面上影響金屬的傳熱效率，還會阻止緩蝕劑與金屬表面充分接觸，使金屬不能受到很好的保護而腐蝕。還會對水中各種污垢起粘結劑作用加速污垢的形成和聚積。油污還是微生物的營養源會加快微生物的滋生和形成微生物粘泥，因此水中含油量必須嚴格控制。
(2)二氧化硅 水中溶解少量以硅酸或可溶性硅酸鹽形式存在的二氧化硅對金屬的腐蝕有一定的緩蝕作用。但含量過高時會形成鈣鎂的硅酸鹽水垢或二氧化硅水垢。這種水垢熱阻大、難以去除對鍋爐危害特別大，因此要嚴格加以控制。
三、水的凈化與純化
1．硬水軟化
把硬水轉變成軟水的過程叫硬水軟化。軟化硬水的方法較多，有加熱法、化學沉澱法和離子交換法。目前廣泛採用的是離子交換法，即用離子交換劑來軟化硬水的方法。過去曾用過磺化煤、泡沸石來軟化硬水，目前普遍使用的離子交換劑是高分子離子交換樹月旨，它是有交換離子能力的高分子化合物。它是由不溶於水的交換劑本體及能在水中解離的活性交換基團兩個基本部分組成。根據可交換的離子是陽離子或陰離子而分別稱為陌離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，如通常使用的苯乙烯型離子交換樹脂，它的交換劑本體是由苯乙烯與部分對苯二乙烯共聚而成的不溶性高聚物。當本體上連有磺酸基(一SO-3Na+)或季銨基[一N+ (CH3)3Cl-]後則分別具有交換陽離子或陰離子的能力。
用離子交換樹脂軟化硬水分為兩步：處理工程和再生工程。
當硬水通過陽離子交換樹脂時，水中的鈣、鎂離子與陽離子交換樹脂上的活性基團鈉離 —B子發生交換並被吸附，使水軟化：
口一(S03Na)2+Ca2+——>口一(SO3)2·Ca+2Na+ (處理工程)
當陽離子交換樹脂上的鈉離子幾乎全部被鈣、鎂離子所交換時就失去了交換離子的能力；必須通過再生恢復它的交換能力。通常使用食鹽為再生劑，再生過程中先用清水洗滌離子交換樹脂，然後通人質量分數為10％的食鹽水浸泡而使離子交換樹脂吸附的鈣、鎂離子解吸下來，然後隨廢液排出。
口一(S03)2Ca+2Na+——>口一(S03Na)2+a2+ (再生工程)
在離子交換過程中，不僅鈣、鎂離子會被交換，水中含有的鐵、錳、鋁等金屬離子也可同舊寸被交換去除。當硬水先後通過陽、陰離子交換樹脂後；水中的電解質陽、陰離子基本均可被去除，這種方法得到的軟水叫去離子水。見圖5—3。
圖5—3 離子交換樹脂軟化硬水示意圖
一般鍋爐中使用的軟水，精密工業清洗領域使用的洗滌及沖洗用水，大都是採用離子交換樹脂法製得的。這種方法簡便、成本低，水中的離子性雜質基本被去除，在許多場合去離子水被用來代替成本較高的蒸餾水使用。
目前中國大型工礦軟化水大都仍採用石灰法。其他軟化方法成本較高只適用於少量水系統。用石灰可以去除水中的二氧化碳和碳酸氫鈣、碳酸氫鎂。
Ca(OH)2+C02====CaCO3↓+H20
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2====2CaCO3↓+2H20
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H20
有時為了去除非碳酸鹽硬度(如CaSO+，CaCl。等)要配合加入適量Na2CO汁
CaSO4+Na2C03=CaCO3+Na2S04
MgSO4+Na2CO3+Ca(OH)2====Mg(OH)2+CaCO↓+Na2SO4
2．混凝劑去除懸浮膠體
為了去除水中懸浮粘土和膠體要加入混凝劑。分散很細的粘土膠體，單靠重力沉降很難從水中分離。混凝劑的作用在於通過吸附作用使細小粘土顆粒聚集在一起首先形成直徑在1μm的聚集體，再通過化學粘結、共同沉澱等作用使聚集體進一步聚集成羊毛絨狀的絮狀體。絮狀體在重力作用下可以發生沉降而被去除。
工業上常用的無機混凝劑有硫酸鋁[A12(SO4)·18H20l鋁銨礬[Al2(SO4)·(NH4)2SO4·24H20]孔氯化鋁(A1C13)；—鋁鉀礬[A12(SO4)3·K2SO4· 24H20]三氯化鐵(FeCl3)，綠礬(FeSO4·H20)，硫酸高鐵等。
有機絮凝劑有聚丙烯醯胺等。
無機混凝劑的作用機理是鋁、鐵離子在水中發生水解，形成單核或多核的羥基絡離子：
這些永解產物有混凝作用，它們可以把表面帶負電荷的粘土顆粒的雙電層壓縮，使所節凈負電荷減少。當鋁、鐵離子形成氫氧化鐵或氫氧化鋁等絮狀沉澱物時會把粘土顆粒卷掃攜同沉澱。它們也可以通過吸附架橋作用把粘土顆粒連在一起形成聚集體。
聚丙烯醯胺等有機高分子絮凝劑主要通過架橋作用使粘土顆粒絮凝沉澱，當聚合物分子與膠體粒子接觸時，聚合物分子的一些基團吸附到膠體粒子表面，而聚合物分子的剩餘部分仍留在溶液中。一個聚合物分子有多個位置可與膠體粒子發生吸附，當聚合物分子同時與多個膠體粒子發生吸附作用時就會發生架橋作用，把膠體粒子聚集在一起，並在重力作用下形成沉澱，如圖5—4所示。
經過混凝處理之後的水再通過細砂、活性炭組成的過濾池就可把水中懸浮顆粒基本去除。
3．純水和超純水
由於現代工業技術的發展，對水質提出日益嚴格的要求，因而直接採用批水作原料、工藝用水或生產過程用水的部門逐漸增多，製造純水的技術也相應得到迅速發展。
所謂純水並非指化學純的水，而是指在千定程度上去除了各種雜質的水。用離子交換法主要去除的是水的硬度(Ca2+、Mg2+)，而並沒有把水中包括非硬度鹽在內的所有強電解質者陸除，而且水中還存在硅酸等弱電解質以及氣體、膠體、有機物、細菌等雜質，根據這些雜質的去除程度把純水又分為除鹽水、純水和超純水幾個等級。
按生產工藝的實際需要，許多部門都提出了對純水的。要求。如在醫葯、精．製糖、高級紙製造、合成纖維、電影膠片、電子工業、高壓鍋爐用水以及其他部門都要求使用除鹽水或純水。而在超高壓鍋爐、高絕緣材料、精密電子元件、原子能工業等則要求使用超純水。在精密工業清洗的許多領域，水中含有微量雜質都會影響製品的精度，如屬於最先進的精密工業的光學儀器、電子機械、半導體元件等領域，洗滌後沖洗用水中存在的微量雜質在乾燥之後會在被洗物表面形成污點或斑跡，這是造成元件表面覆蓋膜會存在氣孔的原因，也是造成其導電性變差，機械性能變壞的原因。電子工業中一些精密元件的製造和清洗都要求使用高純水心口果電子管陰極塗面混入雜質則會影響電子發射；在電視攝像管和電視機熒光屏製造過程中混入微量銅、鐵等金屬就會使畫面變色。在半導體晶體管製造、集成電路蝕刻過程中對水質要求更高。
測量水的純度有多種指標，而電·阻率是通常衡量水純度的重要指標。水的電阻率早與水中含有的離子性雜質多少直接有關的。因為水中溶解的各種鹽都是以離子狀態存在而具有導電能力的。水的導電能力越強<電阻率越低)說胡含有離子性雜質越多，而電阻率越高則說明水越純。理論上不含離子性雜質的純水可達到電阻率的極限為18.3M∏·cm(25℃)。只有經過蒸餾的純水的電阻率才能達到這個標准。讀者可根據表5—6了解各種水的電阻率與所含離子性雜質的關系。
下面列出天然水經處理後其中含鹽量。
除鹽水是指水中包括非硬度鹽類的各種電解質都去除到一定程度的水，其含鹽量在1～5mg/L范圍。
純水又稱深度除鹽水，其中不僅除去了強電解質，而且大部分硅酸和二氧化碳等弱電解質也已除去，含鹽量降至1.0mg兒以下。
超純水要求把水中的氣體、膠體、有機物、…細菌等各種雜質都去除到最低限度，達到工業上可達到的最高純度，此時水中的含鹽量降低到0．tmg／i以下。見表5—?。
表5-7 超純水水質標准(電子工業甲)
項目
ASTM①
SEMI②
項目
ASTM①
SEMI②
電陰率/M∏·cm(25℃)
微粒數/（個/cm3)
細菌數/（個/L）
SiO2（μg/L)
TOC(總有機碳)/(μg/L)
18
2(粒徑<
1μm)
10
75
200
17
1000(粒徑<
0.8μm)
2(菌族)
5(膠體)
75
銅/(μg/L)
氯離子/(μg/L)
鉀郭子/(μg/L)
鈉離子/(μg/L)
鋅/(μg/L)
TDS③/(μg/L)
2
10
2
2
10
10
2
20
1
1
1
15
①ASTM：美國材料試驗標准。
②SEMI：電子材料工業標准。
⑧TDS：可溶性固體總含量·
超純水的製造系統通常由以下幾個步驟組成。
(1)前處理 目的為減少後續處理步驟的負荷，包括凝聚沉澱、精密過濾、活性炭吸附層過濾等步驟，使水中含有的較粗大顆粒雜質得以去除。
(2)離子交換處理 通過離子交換樹脂脫除各種可溶的離子性雜質，為了去除鈣、鎂離子以外的其他非硬度強電解質離子；·有時要增加高性能的離子交換裝置；
(3)超濾膜處理 目的在於去除懸浮在水中的各種微小雜質(包括細菌、有機物殘渣)。
(4)反滲透處理 將超濾膜無法去除的更微小的可溶性雜質(如可溶性蛋白質)加以去除。應詞注意，反滲透處理工藝使用的半透膜耐壓壽命較短+應當盡量減少此種半透膜的負荷：
(5)紫外燈處理 利用紫外線的殺菌作用對水牛微生物進行殺滅。
其整個處理流程如圖5—5所示。
圖5—5 超純水制連流程圖
製造超純水時，應考慮到不銹鋼和玻璃器材雖然耐水腐蝕性很好，但仍會在水中溶解邱微量離子性雜質．，因此製造超純水生產路線的管道以及各種反應容器應該使用對水更加穩定
的氟樹脂和其他塑料來製造。 同時在保存、使用超純水的過程中，會因種種原因使水的純度降低，比如由於靜電弓I力而附著在容器上的污垢落入水中，微量的食鹽或其他電解質溶解到水中，二氧化碳氣體溶解到水中，都會使純水的純度下降導：電性增加，所以在保存過程中要十分小心。
6. 碳酸鹽含量達到多少百分比的地下水，才能稱作是「碳酸鹽水質」
英國也是硬水區
和中國許多地區一樣，英國也是硬水質區域。看一下旁邊這張地圖，英國超過60%的人口生活在高硬度或超強硬度水質地區。圖中藍色部分為高硬度水質，深藍色部分為超強硬度水質。
所謂水的"硬度"，主要取決於該地區水中碳酸鹽（主要是碳酸鈣）的含量。水中鈣等礦物質成分越多，水的硬度越高。高硬度水質（藍色部分）是指水中碳酸鹽含量為200-300毫克/升水，而超強硬度水質（深藍色部分）是指水中碳酸鹽含量大於300毫克/升水。
在硬水質地區，水中的水垢（不溶解的固體碳酸鈣）給人們帶來了很多困擾和麻煩。
7. 碳酸鹽的溶解平衡
在地球殼層可溶於地下水的礦物中，碳酸鹽可能是豐度最大且最重要的礦物。其中最常見的就是CaCO3，它是地球上石灰岩沉積物及岩石的主要成分。自然界中 CaCO3有兩種礦物，一種是方解石，另一種是文石。在海相沉積岩中，白雲石［CaMg（CO3）2］及鎂質方解石也是常見的碳酸鹽礦物。
25℃時，方解石溶解反應的平衡常數為：
水文地球化學
文石的平衡常數與此類似，25℃時Karag=10-8.16。但由於內部結構不同，兩者還是有一定程度的差別。Karag＞Kcal表明方解石比文石更穩定，並且會首先從溶液中沉澱出來。
白雲石的溶解反應可表示如下：
水文地球化學
因此其溶解反應的平衡常數可表示為：
水文地球化學
在地下水中，白雲石的溶解速度通常要比方解石慢，明確這一點，對於解釋地下水中的一些溶解沉澱作用是非常重要的。
在純水中，碳酸鹽礦物是微溶的，但在CO2的影響下，碳酸鹽礦物的溶解度可大大增加。由於系統相對CO2的性質不同，水溶液中CO2的溶解量差別很大，因此系統的性質是決定碳酸鹽礦物溶解度的另一個重要因素。在封閉系統中，CO2在反應過程中會被不斷地消耗，直至消耗殆盡，因此相對於能夠獲得CO2持續補充的開放系統來說，碳酸鹽在其中的溶解度要小一些。下面以方解石為例，分別對開放和封閉系統中碳酸鹽的溶解平衡予以討論。
2.3.2.1 CaCO3-H2O系統
在該系統中，需要對其濃度進行計算的組分有6 種，分別為：H+、OH-、H2CO3、、Ca2+，因此求解該問題需要有6個方程，分別為：
（1）化學計量關系方程：
水文地球化學
這是由系統中的Ca2+和碳酸鹽組分均來自於方解石的溶解所決定的。
（2）電中性方程：
水文地球化學
（3）H2CO3的一級電離方程（式2-3-6）；
（4）H2CO3的二級電離方程（式2-3-7）；
（5）水的電離平衡方程（式2-3-8）；
（6）方解石的溶解平衡方程（式2-3-24）。
考慮到該系統中水溶液的pH＞7，捨去式（2-3-27）和（2-3-28）中含量較小的各項有：
水文地球化學
（2-3-29）×2-（2-3-30）得：
水文地球化學
代（2-3-31）入式（2-3-29）得：
水文地球化學
由式（2-3-8）有：
水文地球化學
由式（2-3-8）有：
水文地球化學
以式（2-3-31）、（2-3-33）代入（2-3-34）得：
水文地球化學
由式（2-3-24）並結合式（2-3-35）有：
水文地球化學
把式（2-3-36）、（2-3-33）、（2-3-35）代入式（2-3-32）並整理得：
水文地球化學
可使用迭代法或圖解法求解方程（2-3-37）。使用迭代法求解時，給定氫離子濃度的初值為10-9，通過五次迭代（10-9.980、10-9.933、10-9.938、10-9.937、10-9.937）便可求得方程（2-3-37）的解為［H+］=10-9.937。這樣水溶液中其他組分的濃度依次為（單位為mol/L）：=10 -4.456，[OH-]=10 -4.063，=10 -4.063，[H2CO3]=10 -7.650，[Ca2+]=10 -3.914。據此求得方解石在純水中的溶解度為12.19 mg/L。這與文獻（袁道先等，1988；中國科學院地質研究所岩溶研究組，1979）中報道的14 mg/L的方解石的溶解度相比有一定程度偏小，主要是由於未考慮各組分活度系數的影響而造成的。
2.3.2.2 CaCO3-H2O-CO2系統
在這種情況下所研究的問題實際上就是在一定PCO2下，方解石在純水中的溶解問題。即CaCO3-H2O-CO2系統中水-岩-氣的平衡問題。在該系統中，需要對其濃度進行計算的組分有9 種，分別為：H+、OH-、H2CO3、、Ca2+、、CaOH+、。因此求解該問題需要有9個方程，其中8個方程為質量作用方程，它們依次是：
（1）水的電離平衡方程（式2-3-8）；
（2）CO2的溶解平衡方程（式2-3-2）；
（3）H2CO3的一級平衡方程（式2-3-6）；
（4）H2CO3的二級平衡方程（式2-3-7）；
（5）CaCO3的溶解平衡方程（式2-3-24）；
（6）形成的絡合平衡方程：
水文地球化學
（7）形成CaOH+的絡合平衡方程：
水文地球化學
（8）形成的絡合平衡方程：
水文地球化學
另一個方程就是下述的電荷平衡方程：
水文地球化學
這樣，系統中各組分的濃度可用氫離子濃度（pH）和PCO表示如下：
水文地球化學
根據上述公式可繪制出不同PCO2條件下各組分的濃度隨水溶液pH值的變化關系，圖2-3-3和圖2-3-4分別為PCO2=10-3.5 atm和=1 atm時的情況。
由圖2-3-3可見，當PCO2=10 -3.5 atm時，在水溶液的所有陽離子中，Ca2+的含量由圖2-3-3可見，當PCO2=10 -3.5 atm時，在水溶液的所有陽離子中，Ca2+的含量明顯最大；而在所有的陰離子中，的含量顯著大於其他離子。因此在這種情況下水溶液的電荷平衡方程（2-3-41）可簡化為：
圖2-3-3 PCO=10-3.5 atm 時CaCO3-H2O-CO2體系中各組分濃度隨pH值的變化
圖2-3-4 PCO=1 atm時CaCO3-H2O-CO2體系中各組分濃度隨pH值的變化
水文地球化學
即
水文地球化學
與PCO2 =10 -3.5 atm相比，PCO2 =1 atm時（圖2-3-4）溶液中與PCO2 =10 -3.5 atm相比，PCO2 =1 atm時（圖2-3-4）溶液中與PCO2 =10 -3.5 atm相比，PCO2 =1 atm時（圖2-3-4）溶液中的含量明顯增大，這時水溶液的電荷平衡方程（2-3-41）可簡化為：
水文地球化學
即
水文地球化學
令PCO2=1 atm，使用迭代法或圖解法求解方程（2-3-45）可得[H+]=10-5.98；直接使用式（2-3-43）可求得[H+]=10-5.97。可見，盡管PCO2=1 atm 時溶液中的含量有明顯增大，但其對溶液pH值的計算結果並無太大影響。在PCO2≤1 atm的情況下，完全可以使用式（2-3-43）計算CaCO3 -H2 O-CO2系統中水溶液的pH值。由式（2-3-43）所反映的水溶液pH值隨CO2 分壓的變化關系見圖2-3-5。
這樣，根據所求得的水溶液的pH值以及所給定的CO2的分壓，便可方便地求出水溶液中各組分的濃度。例如當PCO2=1 atm時，水溶液中各組分的濃度分別為（單位為mol/L）：[H2CO3]=10 -1.47，，=10 -6.19，[Ca2+]=10 -2.18，=10 -2.8，=10 -5.27，[CaOH-]=10 -8.9，[H+]=10 -5.98，[OH-]=10 -8.02。
在CaCO3-H2O-CO2系統中，水溶液中的平衡Ca2+濃度反映了水中方解石的溶解度。根據式（2-3-6）、（2-3-7）有：
水文地球化學
圖2-3-5 CaCO3—H2O—CO2 體系中水溶液pH值隨CO2分壓的變化
由式（2-3-2）、（2-3-24）有：
水文地球化學
即
水文地球化學
以式（2-3-42）代入式（2-3-46）得：
水文地球化學
把25℃時的平衡常數值代入式（2-3-47）有：
水文地球化學
根據式（2-3-48）作圖，可得如圖2-3-6所示的曲線。
在圖2-3-6中，位於曲線之上的部分為方解石的過飽和區，位於曲線之下的部分為方解石的未飽和區，而處於曲線之上的點則正好與方解石處於平衡狀態。根據該曲線可以發現一個有趣的現象，這就是當兩種與方解石處於平衡狀態的水混合時，混合水相對方解石是處於未飽和狀態的。例如當圖中處於A點和B點的水發生混合時，盡管A、B兩點的水與方解石正好處於平衡狀態，但位於A、B之間直線上的混合水則相對方解石是處於未飽和狀態的，這就是混合溶蝕作用依據所在。關於混合溶蝕作用更詳細的討論，讀者可參閱有關的文獻（Bogli，1964；錢會，1996）。
圖2-3-6 混合溶蝕作用圖解
8. 若用caco3的含量超市水的硬度，該數值表明得是caco3的真實含量嗎
不是,有Ca和Mg
水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種.
碳酸鹽硬度主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度.碳酸氫鹽硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去,故亦稱為暫時硬度
非碳酸鹽硬度主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度.這類硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱為永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等.
碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度.也就是鈣離子、鎂離子、碳酸根離子的含量之和!
9. 碳酸鹽含量達到多少的地下水，才能稱作是「碳酸鹽水質」
北京市自來水廠的飲用水來源分為地表水和城近郊區的地下水兩部分。北京的地表水現在面臨著一個嚴重的困擾--水質富營養化。
北京的地表水指的是北京的三大水庫，即密雲水庫、懷柔水庫和官廳水庫。由於連續6年的乾旱，庫容量達44億立方米的密雲水庫只剩下7億立方米水量，其中還有4.25億立方米無法流出的庫底。懷柔水庫的情況跟密雲水庫相似。官廳水庫儲存的是發源於山西的洋河水，洋河上游環境污染嚴重，水中藻類含量顯著增多。也就是說，密雲水庫和懷柔水庫的水用得多、補得少，水體沒能及時稀釋，微生物數量直攀官廳水庫，三大水庫水質全部富營養化。有資料表明，中國的地表水富營養化程度達到70％，遠遠排在歐洲、非洲甚至亞太地區的前面。由於三大水庫水量嚴重不足，北京市於2003年開采懷柔、順義應急地下水源，並將於2004年7月1日啟動平谷應急水源。屆時，懷柔、順義、平谷三地每天將向北京輸運優質地下水66.5萬立方米。
北京的地下水的確像商家宣傳的那樣硬度較高，達到450mg/L（毫克／升），剛剛達到生活飲用水衛生標準的規定。北京水質偏硬是綜合原因造成的，北京地層以碳酸鹽為主，這一地質構造特點決定北京地下水中硝酸鹽含量相對較高。長期的過量開采，北京地下水資源已經形成一個1000多平方公里的地下漏斗，再加上人為活動對環境的破環，都直接增加硝酸鹽的含量，也就導致北京市居民生活飲用水中鈣、鎂含量偏高。
北京市第九自來水廠是亞洲最大、設備最先進的水廠，每天向北京市供水150萬立方米，保證全市生活飲用水的供應。盡管水源污染嚴重，經過該廠常規處理、活性炭深度處理、高錳酸鉀預氧化技術處理後，成功解決水質和水味的問題，完全符合衛生規范。
10. 純水裡面含有重碳酸鹽嘛含不含有碳酸鹽
什麼都不含，只剩下水分子了