水垢资料

水垢

水垢（Water scale）俗称“水锈”。是指天然水中的杂质在锅炉汽锅内表面不断附着积累而形成的结晶体，一般呈白色或黄白色。主要成分有碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等。水垢的导热能力很差，锅炉内水垢过厚则会导致锅炉效率降低，重则会引起锅炉爆管造成锅炉事故[1] 。

简介

水垢主要是因锅炉给水中所含钙、镁等的盐类受热后析出并粘结于金属表面而形成。水垢的导热系数很小，约为普通钢材的2～5%，水垢结于锅炉受热面上，会大大恶化传热效果，影响锅炉效率；容易使金属材料因局部过热而烧坏，甚至发生爆管事故；会促使电化学腐蚀加剧，引起锅炉水垢腐蚀，加速受热面的损坏。水垢形成后应及时采用机械的或化学的方法予以清除。防止或减慢水垢形成的有效办法在于严格控制给水品质，并采取适当的锅炉水处理和锅炉排污等措施[2] 。

形成过程

高温状态下，含有微溶于水的硫酸钙会由于水的蒸发而析出，水中的碳酸根会与钙、镁等离子相结合，生成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁，也就是水碱。随着水分的不断蒸发、浓缩，水碱含量不断增加，以达到饱和后就形成了水垢[3] 。

水垢分类

（1）按化学成分分类，可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢和混合水垢等。碳酸盐水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁；硫酸盐水垢和硅酸盐水垢的主要成分各为硫酸钙及硅酸化合物；混合水垢则多为以上三种水垢的混合物。

（2）按物理性质分类，有牢固粘结在锅筒壁及管壁上的水垢和质地疏松易于脱落的沉渣两种。

水垢危害

（1）水垢导热性很差，会导致受热面传热情况恶化，从而浪费燃料或电力。

（2）水垢如果附着在热力设备受热面上时都将危及热力设备的安全、经济运行。因为水垢的导热性很差，妨碍传热。使炉管从火焰侧吸收的热量不能很好地传递给水，炉管冷却受到影响，这样壁温升高，造成炉管鼓包，引起爆管[4] 。

（3）水垢胶结时，也常常会附着大量重金属离子，如果该容器用于盛装饮用水，会有重金属离子过多溶于饮水的风险。

（4）水垢碎片进入胃中会与盐酸反应，释放出钙镁离子和二氧化碳，前者是结石形成的必要物质。后者则会使人胀气、难受，胃溃疡病人还可能发生胃穿孔的危险。

清除方法

水垢主要有以下几种清除方法[5-6] ：

（1）小苏打除水垢。用结了水垢的铝制水壶烧水时，放1小勺小苏打，烧沸几分钟，水垢即除。（2）柠檬除水垢。把柠檬切片放入烧水壶（越薄越好，目的是让柠檬酸尽量释放出来）水烧开煮沸5分钟左右，烧开后让柠檬在水中浸泡2分钟即可除去。

（3）醋除水垢。如烧水壶有了水垢，可将几勺醋放入水中，烧一二个小时，水垢即除。如水垢中的主要成分是硫酸钙，则可将纯碱溶液倒在水壶里烧煮，可去垢。

（4）离子交换除水垢法。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。

（5）膜分离除水垢。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。膜分离除水垢方法的特点是，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。

（6）水垢清洁剂清除水垢。水垢清洁剂主要成分是羟基丙三酸，原料安全无毒还环保。这种水垢清洁剂使用便捷而且效果好，有合适的剂量和比较详尽的说明，很适合家庭用户使用。

小苏打清理水垢机理

小苏打受热能生成二氧化碳，二氧化碳与水垢反应

2 NaHCO

3 == Na2CO3 + H2O + CO2

CO2 + H2O + CaCO3 == Ca(HCO3)2

白醋的主要成份是醋酸（化学式CH3COOH）

水垢的主要成分是碳酸钙（化学式CaCO3）和氢氧化镁（化学式Mg(OH)2）.

碳酸钙和氢氧化镁都是难溶于水的盐，

醋酸可以和碳酸钙或氢氧化镁发生复分解反应，生成新的可溶于水的盐，即除去水垢。

方程式如下：

CH3COOH+CaCO3==(CH3COO)2Ca+CO2+H2O

CH3COOH+Mg(OH)2=(CH3COO)2Mg+2H2O