硬水沉淀软水

A. 硬水与软水的区别

软水指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。软水不易与肥皂产生皂垢，而硬水相反。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。
软水优势
· 软水沏茶，具有泉水的口感，较之自来水感觉更佳更好；
· 软水沐浴、梳洗使您头发光滑，皮肤细腻；
· 软水洗衣，节省各种洗涤剂50%～80%；
· 软水降低衣物的磨损，使衣物洗后松软，色泽保持更长久；
· 软水减少热水器维修维护；
· 软水降低管道的维修维护；
· 软水减少洁具污垢的产生。
性状
在日常生活中，我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成，这是因为在我们取用的水中含有不少无机盐类物质，如钙、镁盐等。这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形式沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水，高于17度的称为硬水，介于8～17度之间的称为中度硬水。雨、雪水都是软水，泉水、深井水、海水、都是硬水。
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。GPG为水硬度单位， 1GPG表示1 加仑水中硬度离子（ 钙镁离子）含量为1 格令。按WQA（水质量协会）标准，水的硬度分为6级：0~0.5GPG为软水，
0.5~3.5GPG为微硬，
3.5~7.0GPG为中硬，
7~10.5GPG为硬水，
10.5~14.0GPG为很硬，
14.0GPG以上为极硬。
当水在大气中凝聚时，它与空气中的二氧化碳反应，形成了叫做碳酸的弱酸。该酸最终随雨落到地上，然后流过土壤上部到达岩石层，碳酸溶解了石灰（碳酸钙和碳酸镁），中和，并同时变硬。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。硬水有暂时性及永久性之分，暂时硬水通常关系到钙和镁的碳酸盐和碳酸氢盐，这类结晶可长期存在水中，直到气压或温度出现变化，使水份变成超饱和，造成沉淀物，附在热表面或粗糙表面上，例如管道和热交换器内，即形成硬水垢；永久性硬水主要关系到硫酸钙及硫酸镁，是不会受到热和气压变化影响，但如水份被蒸发，依然会留下并形成硬水垢。
工业硬水是管道中的钙、镁等矿物质会否沉积的工业专有名词，硬度越高，钙质越容易沉淀，造成水管、锅炉等设备阻塞，由于设备维护的费用日益增加，水的硬度已作为生产成本的判断标准之一。

B. 如何辨别硬水和软水

1、取一杯热水，把肥皂切碎投入其中，肥皂能完全溶解，冷却后成为一种半透明液体（肥皂较多则成冻），即为软水；若冷却后水面有一层未溶解的白沫则为硬水。

2、还可以用烧杯加热，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。

3、味觉辨别。

软水：钙镁的量少，味道柔和、适用泡茶、冲咖啡、做饭。

硬水：钙镁的量多，味道含矿物质越多，涩味和厚重感越强。

生活中如果长期使用硬水，会出现热水器效能降低，加湿器、淋浴喷头常被堵塞，沐浴、洗脸后，皮肤发涩、发紧，衣物、毛巾洗几次后发硬的现象；如果长期饮用硬水，水中的无机矿物质不能被有效地消化、吸收，便会积留在人体内，诱发动脉硬化、心血管、结石等各类疾病。

(2)硬水沉淀软水扩展阅读

硬水软化方法

1、离子交换法：

采用特定的阳离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子置换出来，由于钠盐的溶解度很高，所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。这种方法是目前最常用的标准方式。主要优点是：效果稳定准确，工艺成熟。可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”、软水机、软水器。

2、膜分离法：

纳滤膜（NF）及反渗透膜（RO）均可以拦截水中的钙镁离子，从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是，效果明显而稳定，处理后的水适用范围广；但是对进水压力有较高要求，设备投资、运行成本都较高。一般较少用于专门的软化处理。

C. 硬水与软水的利弊

小知识：软水与硬水

水的硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量毫克/升（mg/L）。

软水与硬水

水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）；如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。 依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。

当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。

硬水的利弊

硬水有许多缺点：1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区分硬水和软水）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。

那么硬水毫无是处了吗？不对，否则怎么会有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家们调查发现，人的某些心血管疾病，如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比，水质硬度低，死亡率反而高。其实，长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定：饮用水的硬度不得超过25度 。

D. 沉淀过滤吸附可以将硬水转化成软水吗

A、应该是1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，故错误；
B、自来水厂通过沉淀、过滤、吸附内、消毒等净水操作，不可容以将硬水转化为软水，将硬水转化为软水的方法是加热煮沸，故错误；
C、工业上是利用液态空气法制氧气，是根据氧气和氮气的沸点不同，属于物理变化，故正确；
D、按体积分数计算，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%，故错误．
答案：C

E. 硬水和软水的区别

硬水和软水的区别有：

1、水的物质含量不一样：软水不含或含较少可溶性钙、镁内化合物容，硬水含有较多可溶性钙镁化合物。

2、软水不易与肥皂产生皂垢，而硬水相反。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。利用这点可以区分硬水和软水。

3、硬水可以经过处理转化为软水，经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克/升后得到的软化水。用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过离子交换膜而获得软水。

4、通常我们所说的"硬水"与"软水"，主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量，以“毫克碳酸钙/公升 水”或“ppm”来表示，称为水的硬度。

F. 硬水和软水的区别

硬水和软水的区别有：

1、水的物质含量不一样：软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物，硬水含有较多可溶性钙镁化合物。

2、软水不易与肥皂产生皂垢，而硬水相反。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。利用这点可以区分硬水和软水。

3、硬水可以经过处理转化为软水，经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克/升后得到的软化水。用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过离子交换膜而获得软水。

(6)硬水沉淀软水扩展阅读

硬水在家庭使用时，不能使肥皂产生泡沫，还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢；在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。

如果这种硬水使用在锅炉或蒸汽机车上，会在锅炉底部和管道壁上形成一层硫酸钙或二氧化硅的“硬垢”，或一层碳酸钙的软垢，因而使管壁过热变形，导致锅炉和管道发生爆炸的危险。这是很令人讨厌和十分可怕的。

当然，水中的铁盐和锰盐离子也是使水变硬的原因之一。含有此离子的水会把肥皂沉淀出来的水垢在织物上产生锈斑，若再漂白却使污斑变得更糟。

这种水用来泡茶时，茶水面上会显出一层“水皮”，且茶的清香味儿也不翼而飞。水中的镁的硬度会使水带有腐蚀性和明显的酸性，还会有一种会刺激眼睛的金属味。镁盐是一种轻泻剂。但是镁离子仅仅使人讨厌，而不会威胁人的健康。

硬水在家庭使用时，不能使肥皂产生泡沫，还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢；在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。

G. 硬水与软水有什么区别

水的硬度（也叫矿化度）是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大，反之则小。1升水中含有10mmgCaO（或者相当于10mmgCaO）称为1度。软水就是硬度小于8的水，如雨水，雪水，纯净水等；硬度大于8的水为硬水，如矿泉水，自来水，以及自然界中的地表水和地下水等。
硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，经煮沸后可被去掉，这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。
当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。
硬水有许多缺点：1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区分硬水和软水）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。
那么硬水毫无是处了吗？不对，否则怎么会有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家们调查发现，人的某些心血管疾病，如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比，水质硬度低，死亡率反而高。其实，长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定：饮用水的硬度不得超过25度 。
硬水经过处理后可以转化为软水。下面介绍硬水软化的三种主要方法：
1. 煮沸法（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
2. 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)
3. 离子交换法
这种方法中用到的离子交换剂，有无机和有机两种。无机离子交换剂，如沸石等；有机离子交换剂包括：碳质离子交换剂——磺化酶，阴阳离子交换树脂等。而且一般的离子交换剂在失效后还可以再生。

H. 怎么使硬水变软水..

软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水(soft water)。 自然水中，雨水和雪水属软水。泉水﹑溪水﹑江河水属暂时硬水，部分地下水属硬水，蒸馏水为人工加工而成之软水。

硬水是指含有较多、可溶性、钙镁化合物的水。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 。

硬水软化，最简单的方法就是煮沸。

家庭中最常用的就是煮沸。而实验室中，则是采用离子交换法。

1.沉淀法:用石灰、纯碱处理，使水中Ca、Mg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

(1)Na3PO4: 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4

(2)六偏磷酸钠: Na4[Na2(P03)6]+Ca→Na4[Ca(P03)6]+2Na

(3)胺的醋酸衍生物(EDTA):与Ca、Fe、Cu等离子生成螯合物。

3.离子交换法:

(1)原理:用无机or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Ca、Mg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)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.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.磁化法:

使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢

I. 要使硬水变为软水有几种方法

硬水变为软水可以通过以下方法：

1、用石灰、纯碱等软水剂处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，版过滤、沉淀法。权

2、对硬水进行加热的煮沸法。

3、使用泡沸石、水化硅酸钠铝进行的离子交换法。

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离子交换膜而获得软水。

5、石灰—纯碱法：暂时硬度加入石灰就可以完全消除。

(9)硬水沉淀软水扩展阅读：

硬水的特征：

1、含有钙、镁、钾、钠等丰富矿物质；

2、硬水与水中的矿物质含量成正比；

3、硬水与软水不应作为“是否有益健康的生活和饮用水指标”。