水的硬度引起的危害及其软化
硬水的软化知识点总结
硬水的软化知识点总结一、硬水的定义硬水是指含有较高的钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+）的水，这些离子会与肥皂形成不溶性的沉淀，降低肥皂的清洁效果，同时也会在管道内形成水垢，影响水的流通。
硬水分为两种类型：一种是碳酸盐硬度，由碳酸钙和碳酸镁所引起；另一种是非碳酸盐硬度，由硫酸钙和硫酸镁所引起。
二、硬水的影响1. 影响清洁效果硬水中的钙离子和镁离子与肥皂结合，形成沉淀，降低了肥皂的清洁效果，导致洗衣、洗碗等清洁工作难以进行。
2. 形成水垢硬水中的钙离子和镁离子会在管道内沉淀，形成水垢，导致水管阻塞，影响水的流通。
3. 耗损设备硬水中的钙离子和镁离子会沉积在水加热设备中，形成水垢，影响设备的正常运行，降低设备的使用寿命。
三、硬水的软化方法硬水的软化主要是通过去除水中的钙离子和镁离子，常见的软化方法包括化学软化和物理软化两种。
1. 化学软化化学软化是通过向硬水中加入化学软化剂，使其中的钙离子和镁离子形成不溶性的化合物，沉淀下来，从而软化水质。
（1）石灰软化法石灰软化法是将氢氧化钙（石灰）加入硬水中，钙离子和镁离子会与氢氧化钙反应，形成沉淀，从而软化水质。
这种方法适用于小范围的水处理。
（2）离子交换软化法离子交换软化法是通过将硬水通过离子交换树脂柱，树脂中的钠离子与水中的钙离子和镁离子交换，形成不溶性的盐，并将软化后的水输出。
这种方法适用于大范围的水处理，如工业用水和生活饮用水。
物理软化是通过物理手段去除水中的钙离子和镁离子，常见的物理软化方法包括反渗透和电渗析。
（1）反渗透反渗透是利用半透膜将水中的离子和溶质分离的过程，通过水压将硬水压过反渗透膜，从而去除水中的钙离子和镁离子，获得软化后的水。
（2）电渗析电渗析是利用电场力将水中的离子和溶质分离的过程，通过电场力将硬水通过电渗析设备，去除水中的钙离子和镁离子，获得软化后的水。
四、软化水的设备软化水的设备主要包括软化设备和软化剂两种。
1. 软化设备软化设备是用于软化水的专用设备，包括离子交换树脂柱、反渗透设备、电渗析设备等。
硬水软化课件PPT
硬水还会影响家用电器，如洗 衣机、热水器等的性能和使用
寿命。
硬水对工业生产的影响
硬水对工业生产的影响主要体现在设 备腐蚀和结垢等方面。
硬水还会加速工业设备的腐蚀，特别 是对于金属设备，可能会缩短其使用 寿命。
硬水中的钙、镁离子在高温下容易形 成水垢，附着在工业设备上，影响设 备的传热效率和使用寿命。
处理过程中会产生大量的沉淀物，需 要定期清理和排放。
成本低廉，适用于处理高硬度的水。
05
硬水软化的经济效益
家庭硬水软化的经济效益
节约能源
硬水软化可以减少家庭在热水供 应、洗衣、洗碗等方面所需的能
源消耗，从而降低能源费用。
延长设备使用寿命
硬水中的钙、镁离子会对家用设备 （如洗衣机、热水器等）造成结垢 和腐蚀，软化水可以减少这些影响， 延长设备的使用寿命。
膜分离法
利用特殊的膜过滤技术，如反渗透、 纳滤等，使钙镁离子被截留在膜的一 侧，从而实现硬水软化。
硬水软化技术的优缺点
沉淀法和过滤法操作简单，成本 较低，但对于高硬度水处理效果
不佳。
离子交换法能够处理高硬度水， 但需要定期再生，且再生剂的消 耗和废液的处理也需要考虑环保
问题。
膜分离法处理效果好，但膜的寿 命和堵塞问题需要定期更换和维
硬水软化课件ຫໍສະໝຸດ 目录• 硬水的定义与影响 • 硬水软化的原理 • 家庭硬水软化方法 • 工业硬水软化方法 • 硬水软化的经济效益 • 硬水软化的未来发展
01
硬水的定义与影响
硬水的定义
硬水是指含有较高浓度的钙、镁离子等矿物质的水，通常以碳酸钙和碳酸镁的形式 存在。
硬水中的钙、镁离子含量越高，水的硬度越大。
提高生活质量
软水和硬水
硬水和软水所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多，尤其是钙和镁。
在英国一般用以下指数表示水硬度：硬度范围所溶矿物质（毫克/升水）软0 - 17.1高硬度 120 - 180轻硬度 17.1 - 60超强硬度180 & 以上中硬度 60 –120硬水带来的困扰和麻烦洗衣用硬水洗出来的衣服看上去暗黑、邋遢，摸上去感觉粗糙、僵硬。
硬性的矿物质和灰尘结合成了不溶解的盐，使得污渍较难去除。
而衣物上的灰土又向（洗衣用）水中引入了更多硬性的矿物质，使水质更硬。
经常用硬水洗衣会损坏衣服的纤维，使衣物的使用寿命缩短达40%。
洗浴用硬水洗澡会在皮肤上留下一层肥皂凝结微粒粘膜，这层粘性的膜会使得皮肤上的脏东西和细菌等难以清除。
另外，肥皂凝结微粒会使皮肤不能恢复正常的酸性状态，并有可能导致湿疹。
留在头发上的肥皂凝结微粒会使头发凌乱、生涩、无光泽。
热水系统和供水管道硬水还会造成用水器材的效率减低和运行费用增加。
加热后的硬水会形成钙、镁等矿物质的沉淀（即水垢），造成用水器材的效率减低甚至是故障。
水垢会使水管道变得阻塞，造成水流不畅并最终导致必须更换水管道。
水垢还会导致能源费用增加达30%甚至更多。
太阳能热力系统中的水垢问题太阳能热力系统（经常用于游泳池保温等处）非常容易结水垢，从而造成电泵功率下降，并使得整个系统运行不畅。
一个有效而低代价的解决办法就是在泵之前安装电磁水处理器：这样就会防止水垢的生成，而且能逐渐消除已有的水垢。
另外水垢还会造成热水系统、供水管道、太阳能热力系统中的许多问题：被水垢堵塞的水管会导致用水器材的效率下降，甚至造成故障；用水器材的运行费用（如能源费用）增加；严重的还会导致更换水管。
硬水的好处硬水并不对健康造成直接危害。
实际上根据英国国家研究院（the National Research Council－国家科学院）的研究，硬水质的饮用水是人们补充钙、镁等成分的一种重要渠道。
水质的软硬,对我们的健康影响严重
水质的软硬,对我们的健康影响严重水分为软水、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，称为暂时性硬水（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。
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。
硬水的缺点：和肥皂反应时产生不溶性的沉淀,降低洗涤效果。
（汉南净水利用这点也可以区分硬水和软水)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。
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。
硬水的优点：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微量金属元素。
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。
软水的缺点: 软水不是什么都好，太软的水不适于长期饮用!饮用软化水会导致人体钙质流失,危害健康.当水质由硬变软，水中钙成分减少的同时钠成分大大增加，造成水质转呈酸性.这样的水不但本身含钙少,饮入体内后还会置换掉人体内的钙质成分，造成钙质流失。
曾经有过这样的例子：有人长期饮用软化过的水,结果严重缺钙，连指甲都软得可以用手撕下来。
了解水的硬度对生活的影响
了解水的硬度对生活的影响水是人类的生命之源，占据了地球表面的绝大部分。
尤其是在人类的生活、生产中，水具有不可替代的重要地位。
而水的硬度则是在我们生活中不可避免的一种水质问题。
那么水的硬度究竟是什么？它对我们的生活又有哪些影响呢？一、什么是水的硬度？大多数的自来水都含有一定的矿物质成分，如钙、镁等，这些矿物质会溶解在水中形成离子。
水的硬度就是由这些溶解的离子所决定的。
主要包括碳酸钙和碳酸镁离子。
硬度可以用不同的单位来表达，常用的是以毫克/升（mg/L）或以重碳酸钙当量（dH）来表示。
水的硬度分类通常如下：软水：硬度小于或等于60mg/L或小于或等于6dH的水。
中硬水：硬度为61~120mg/L或为6~12dH的水。
硬水：硬度大于或等于121mg/L或大于或等于12dH的水。
二、水的硬度对人体健康的影响虽然水的硬度对人体的健康影响不大，但是人体长期饮用硬度较高的水，会对人体产生某些影响：1、消化系统：长期饮用硬度较高的水，会影响胃肠道的正常功能，进而导致胃肠道有时可能会出现不适。
2、皮肤：硬度较高的水中含有较多的钙、镁等物质，洗澡时这些物质会残留在皮肤表面，可能会引起皮肤干燥以及痒痒等不适感。
3、骨质疏松：钙和镁是人体需要的矿物质，但是人体对这些元素从水中吸收的效率不高，如果人们饮用的水硬度过高，会降低人们摄取钙和镁的效率，导致骨质疏松等问题。
三、水的硬度对家庭生活的影响水的硬度也会影响到家庭生活。
以下是一些常见的影响：1、水垢的产生：硬度较高的水中含有较多的钙、镁等物质，在饮用水器、热水器、洗衣机等设备中会产生水垢，从而影响设备的使用寿命。
2、洗衣服：硬度较高的水中含有较多的钙、镁等物质，容易让洗衣粉和洗衣液中的洗剂成分被锁定，使衣物没有被充分清洗，甚至还可能会导致洗后衣物粘腻。
3、洗澡：硬度较高的水在淋浴时容易让肥皂成分残留在头发和身体表面，导致头发和皮肤表面不干净。
四、水的硬度测试和处理如何测试水的硬度呢？市面上有很多水质检测工具，可以通过这些工具进行测试。
软水与硬水的优缺点介绍
软水与硬水的优缺点介绍软水，通常是指含少量或者不含可溶性钙离子和镁离子的水。
软水的硬度小于50 mg/L(CaCO3)，碳酸氢盐含量小于25 mg/L(CaCO3)。
水质的硬度过于高，喝起来口感不好，水中也容易产生白色沉淀物状的水垢;水垢附在加热容器或者是加热器上面，日积月累就会延长容器加热的时间，也会加大能源的耗损。
如果水垢进入人体，对人体的健康也会有影响，因为水垢是无法被吸收的。
一般我们日常生活中经常提到的“软水”和“硬水”，就是指水中碳酸镁和碳酸钙的含量，以“毫克碳酸镁/公斤水”或者“ppm”来表示，这就称之为水的硬度。
那么水的硬度应该是多少才合适呢?目前并没有正式由政府机关或学会提出的建议值，我国的检验标准为1000ppm以下。
人们一般将水质的硬度分为四个等级1.软水:0-60ppm2.稍硬水：60-120ppm3.硬水：120-180ppm4.极硬水：181ppm以上面对现在污染日趋严重的工业社会，水的问题已经不单单是“硬度”或者是总溶解固体量的多与少;目前，我们已知的水中污染物质有：有机物、微生物、细菌、氯等等。
市场上现在已经有了很多种过滤器，这些过滤器可以帮助大家讲水中的污染物去除掉，但是，由于处理水质的方法不同，去除的能力也是不同的。
优质的净化水质的方法可以改善生活品质，促进健康;而去除水中对健康有影响的污染物质，以及软化水的硬度就是是净化水质的目标。
软水可将肌肤细胞内的污物彻底清除，延缓皮肤衰老，使清洗后的皮肤无紧绷感，光泽细腻。
由于软水中含有丰富的有机矿物质，具有较强的去污力，只需少量的卸妆膏，就可取得100%的卸妆效果，因此软水是爱美人士的必需品。
软水用于经常性的沐浴，可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼，恢复正常的弹性皮肤。
皮肤炎症，是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的，发生湿疹或手足裂纹时，若常用软水清洗，就可驱除湿疹，愈合裂纹，还您柔软、富有光泽的手、足。
自来水中的硬度及其对人体健康的影响
自来水中的硬度及其对人体健康的影响水是人类生活中不可或缺的重要物质，而自来水作为一种普遍使用的饮用水来源，其硬度成为受关注的一个指标。
本文将探讨自来水中的硬度以及硬度对人体健康的影响。
一、自来水中的硬度是什么自来水中的硬度是指水中钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+）的含量，也可以说是水中碳酸盐盐类的浓度。
常见的硬度单位是毫克每升（mg/L）或者称为“ppm”。
硬水是指水中钙、镁的含量较高，而软水则相反，含量较低。
硬度高低与水源地的地质和基岩成分密切相关。
二、硬水对人体健康的影响1. 饮用水质量硬水虽然对人体基本健康无害，但其口感较差，泡茶、咖啡时会降低饮品的美味度。
此外，硬水也容易在锅具表面留下白色水垢，不利于食材的烹调。
2. 肌肤健康长期接触硬水可能对皮肤造成一定的刺激和干燥，特别是对于敏感肌肤的人群。
硬水中的钙、镁离子和肥皂成分结合，产生难以溶解的沉淀，使洗面奶、洗发露等洗浴用品难以完全起泡，增加对肌肤的摩擦和刺激，进而导致皮肤干燥、瘙痒等问题。
3. 水垢问题硬水中的高浓度钙、镁离子容易在热水器、水龙头等热水设备中结垢，不仅影响设备的寿命，还会降低热水的出水量，增加能耗。
此外，长期饮用硬水会增加肾结石的风险，尤其是存在尿钙增多倾向的人群。
4. 影响洗涤效果硬水中的钙、镁离子容易与洗衣液等洗涤用品中的表面活性剂结合，减弱其洗涤能力，导致衣物洗后不易干净。
同时，水垢也会在衣物上留下白色痕迹，影响外观美观。
5. 饮用水中的矿物质摄入硬水中富含的钙、镁离子能够为人体提供必要的矿物质，有益于骨骼健康和神经系统的正常功能。
因此，适量摄入硬水也有一定的益处。
三、硬水处理方法1. 滤水器可以选择安装家用滤水器，滤除水中的矿物质和杂质，提供较为纯净的饮用水。
2. 软水机软水机是一种能够去除水中钙、镁离子的设备，通过离子交换技术将硬水转化为软水。
但需要注意的是，软水中去除了一些矿物质，适量摄入矿物质的需求还需要通过其他食物来满足。
水的硬度和软化处理
水的硬度和软化处理水是地球上最重要的资源之一，它覆盖了地球表面的70%。
无论是人类，动物还是植物，都需要水来生存。
然而，由于过度消耗、污染和气候变化，水资源正面临严重的威胁。
在这篇文章中，我们将探讨水的硬度和软化处理的重要性。
首先，让我们来了解一下水的硬度是什么意思。
水的硬度是指水中溶解有机物、无机盐和金属离子的数量。
主要有两种类型的水，硬水和软水。
硬水含有较高浓度的钙和镁离子，而软水则含有较低浓度的这些离子。
硬水是很常见的，特别是在地下水中。
这是由于水通过岩石和土壤时，会与其中的矿物质发生反应，导致水中钙和镁的浓度升高。
虽然硬水本身对人类的健康并无直接影响，但它却给人们的日常生活带来了许多问题。
首先，硬水会对水管和水龙头产生水垢。
当硬水流经水管时，其中的钙和镁会沉积在管道壁上，形成坚硬的水垢。
长期累积的水垢会导致水管狭窄，降低水流量，增加用水的压力。
此外，水龙头和淋浴头也会受到硬水的影响，容易被水垢覆盖，降低其使用寿命。
其次，硬水会对家居设备产生负面影响。
例如，硬水会导致洗衣机和洗碗机内的水垢堆积，降低其效率并缩短寿命。
同样地，热水器也容易受到硬水的侵蚀，形成厚厚的水垢。
这不仅减少了热水器的使用寿命，还会降低其加热效率，增加能源消耗。
此外，硬水会对皮肤和头发产生不良影响。
洗澡时使用硬水会使皮肤变干燥和粗糙，容易引发过敏反应。
洗发时，硬水中的钙和镁会与洗发产品中的化学物质发生反应，形成一层难以清洗的残留物。
这不仅让头发变得毛躁和无光泽，还会导致头皮屑的形成。
为了解决硬水带来的问题，人们通常采用软化处理的方法。
软化处理是通过去除水中的钙和镁离子，将硬水变为软水的过程。
常见的软化处理方法包括离子交换和反渗透。
离子交换是将硬水通过一个带有树脂的柱子过滤的过程。
树脂可以吸附钙和镁离子，并释放相应的钠离子，将硬水转化为软水。
这样一来，水中的钙和镁会被去除，水就变得硬度较低。
离子交换设备通常安装在水管道系统的入口处，确保整个家庭的用水都是软水。
知识点：硬水和软水、保护水资源和节水
知识点：硬水和软水、保护水资源和节水知识点总结本节包括保护水资源和节水、硬水和软水的鉴别方法二个知识点。
知识的特点是容易理解，但需要记忆的东西较多，因此记住这些知识是学好本节的关键。
一、硬水、软水1．定义：硬水是指溶有碳酸氢钙、碳酸氢镁等物质较多的水。
泉水、井水等常是硬水。
软水是相对于硬水而言，不含钙、镁化合物或含钙、镁化合物较少的水。
2．硬水的危害：硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉)有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也有不利的影响，此外很多工业部门，如纺织、印染、造纸、化工等，都要求用软水3．硬水软化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。
二、爱护水资源天然水体具有巨大的自净能力，少量杂质不会造成污染；但当混入杂质的质量超过一定限度时，就会造成水的污染。
1．水污染的来源：（1）工业生产中的“三废”（废水、废渣、废气）任意排放；（2）农业生产中农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染；（3）石油、重金属离子对水体的污染；（4）生活污水的任意排放。
2．水体污染的危害：（1）工业废水及农药含有有毒物质影响人类和水生植物生长，危害人类健康。
（2）含磷洗涤剂、化肥及生活污水含有大量植物营养物质，大量排放，引起水的富营养化。
（3）石油泄露，在海面形成油膜，阻止氧气溶于水，使海水中缺氧同时影响植物光合作用。
3．防止水污染的主要措施：（1）提高环保意识，加强水质的监测；（2）工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放；革新技术和工艺，在工业生产中减少甚至消除水体污染物的产生，这是“绿色化学”的核心，就是从源头上消除污染。
（3）农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药；推广生态农业，科学使用高效低毒的农药、化肥，是生产“绿色食品”的基础。
（4）以预防为主，治理为辅。
常见考法随着新课改的不断深入，中考的命题形式越来越贴近生活，贴近实际，注重情感、态度、价值观的考查。
软硬水的标准
软硬水的标准1. 软硬水的概念软水是指含有较少矿物质的水，主要成分是钠、钾、铵等阳离子，其总硬度一般不超过3.5mmol/L（20度法令），水呈弱酸性。
硬水则是指含有较多矿物质的水，主要成分是钙、镁等二价金属阳离子，其总硬度一般超过3.5mmol/L（20度法令），水呈弱碱性。
2. 软硬水的影响水的硬度对人类的生产和生活有着很大的影响。
硬水对洗涤、清洁、淀粉糊化、皮肤护理等方面都有着不利的影响。
例如：在硬水中用肥皂洗手，肥皂不易起泡，产生沉淀；用硬水洗衣服，衣服很难变得干净；在煮茶、咖啡时，硬水会使茶、咖啡味道变差等。
而软水则对人体健康有着一定的帮助，能够降低心血管疾病、肾脏疾病等疾病的发生风险。
3. 软硬水的测定方法常见的软硬水测定方法有钙镁试剂法和EDTA复合物滴定法。
钙镁试剂法是一种测定水中钙、镁含量的定量方法，采用五硝酸菲浸取法把水中的钙、镁离子提取出来，再用酞菁钴试剂进行比色测定。
EDTA复合物滴定法是用EDTA溶液来测定水中总硬度的方法，EDTA会与水中的钙、镁形成络合物，测量当中试剂用量的多少来计算出水中的钙、镁含量。
4. 软硬水的标准在我国，对于自来水水源的硬度标准，根据《自来水水源水质标准》（GB/T 5750-2006），总硬度应≤450毫克/升。
在日常生活中，硬度为0-60毫克/升的水被视为软水，硬度为61-120毫克/升的水被视为中硬水，硬度为121-180毫克/升的水被视为硬水，硬度为181毫克/升以上的水则被视为非常硬水。
5. 软水处理技术在某些情况下，需要将硬水转化为软水，从而达到更好的使用效果。
软水处理技术包括离子交换、反渗透、电渗析、蒸发等多种方法。
离子交换法是一种最常见的软化水的方法，通过专门的强酸型或强碱型树脂来去除水中的阳离子和阴离子，从而达到软化水的效果。
反渗透和电渗析本质上是利用膜的作用对水进行过滤和分离，达到软化水的效果。
而蒸发则是利用水的蒸发原理进行水的软化，但这种方法运行成本较高，适用性较差。
第五节 硬水及其软化
第五节 硬水及其软化[教学目标] 1、了解什么是硬水和软水2、理解硬水的软化3、了解硬水的危害【教学重难点】 1、理解硬水的软化【课时】 第30课时【导入】 水是日常生活和工农业生产中不可或缺的物质。
水质的好坏直接影响人类的生活和生产。
水在生态环境中参与生态循环，跟空气、岩石和土壤等长期接触，溶解了许多杂质，例如无机盐，某些可溶性有机物以及气体等，因此，水也有硬水和软水之分。
【讲授新课】一、硬水与软水1、硬水：还有较多Ca 2+、Mg 2+的水叫做硬水存在形式：地下水、湖泊水、泉水等2、软水：只含有少量或不含有Ca 2+、Mg 2+的水叫软水 存在形式：雨水、雪水等3、暂时硬度：由碳酸氢钙或碳酸氢镁所引起的；具有暂时硬度的水经过煮沸以后，水里所含有的碳酸氢盐就会分解成不溶性的碳酸盐。
4、永久硬度：水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的，Ca(HCO 3)2 CaCO2OM g(HCO 3)2 MgCO 22O这种硬度叫做永久硬度。
总结：一般来说，水的硬度是由暂时硬度和永久硬度之和。
二、硬水的软化1、药剂软化法2、离子交换法三、硬水和软水的区别往式样水体中加入一定量的肥皂水，搅拌，如果泡沫较多，则含有较少的Ca2+、Mg2+，为软水，如果泡沫较少，则含有较多Ca2+、Mg2+，为硬水。
四、硬度过高对生活和生产的危害1、洗涤用水如果硬度太高，不仅浪费肥皂，而且洗不干净衣物2、长期使用硬水洗衣服，还会使衣物变硬。
3、长期饮用硬度过高或硬度过低的水，不利于人体健康4、锅炉用水硬度太高，易形成锅垢，使锅炉内金属管道的导热能力降低，不但浪费燃料，还会使管道局部过热，使管道变性或损坏，严重时还会引起爆炸事故。
【板书设计】【作业布置】一、填空题1、通常把含有较多和的水叫硬水，水的暂时硬度是由所引起的，永久硬度是等引起。
2、加热含有碳酸氢钙和碳酸氢镁的硬水时，最终生成的白垢的主要成分是。
二、选择题1、下列各组离子中，能大量共存的是（）A、NH3+、Na+、Cl-、AlO2-B、Al3+、Na +、SO42-、NO3-C、NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-D、Mg2+、H+、HCO3-、SO42-、2、下列说法中正确的是（）A、含有较少碳酸氢钙和氯化镁的水是永久硬水B、明矾有净水作用，所以用明矾处理硬水，可以使硬水软化C、用离子交换剂处理硬水，可使硬水软化D、只具有暂时硬度的水经过加热煮沸后，可变成软水。
硬水问题及其软化
硬水问题及其软化摘要:我的家乡，一个小村庄，常年以井水为生。
近年来，发现煮沸的水沉淀越来越多，壶锈问题越来越严重，给大家生活带来许多不便。
此为水中含有较多的钙、镁等化合物，称为硬水。
本文简单介绍了硬水定义、利弊及其软化。
关键词：硬水、软水、硬水利弊、硬水软化所谓硬水，是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
如一些井水，泉水。
但自来水中几乎没有。
水的硬度成分，如果是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解成碳酸氢钙、生成不溶于水的碳酸盐而沉淀，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。
一般规定，每升水中含有相当于10毫克的氯化钙为1度，亦即氯化钙的浓度为10PPm。
硬度低于8度的水为软水，高于8度的水为硬水。
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。
记得以前壶锈问题也有，因为井水一般都属于硬水，但没有现在这么严重，几年前村里又大费周章在离原先老井不远处凿一口新井，没出水，但使得原先井里的水硬度越来越大。
饮用低浓度的硬水，即所谓的软硬水是比饮用软水好的。
我国饮用水卫生标准规定：饮用水硬度不得超过25度。
最适宜人饮用的水的硬度为8~18度，称为轻度、中度水。
美国环境保护部门的科学家曾以鸽子血做实验。
他们发现，加入氯化物（漂白粉）消毒的食用水给鸽子喝，可使他们血清胆固醇升高达百分之五十，而当在水中加入钙物质时，则可使他们的血清胆固醇降低，血清胆固醇升高是与动脉粥样硬化等心血管病有关的。
在其他许多科学家的调查及论文中，也有与此相一致的结论。
即水的硬度较高的地区，心脑血管发病率较低，并且心脏病、癌症的发病率也要低一些。
但是，饮用硬度太大的水，肾结石的发病率也要高。
此外，水壶与暖水瓶使用一段时间后，其内壁就会结满一层白色水碱，除大部分为碳酸钙、碳酸镁外，还含有多种有害的贡、镉、铅、砷等元素，如不经常及时清除，反复用来烧水、装水后，有害元素积累越来越多，并能再次溶于水中，当人们饮用后就会进入人体，从而引起人体慢性中毒甚至可致癌和致畸，严重危害人体健康。
水的软化
水质工程学 A、HCa>HC
Ca2+ HCO3SO42-
Mg2+ SO42-
Na+ Cl(g/T)
Na+
CaO=28([CO2]+HcCa+HnMg+K+α) B、HCa<HC
Ca2+ HCO3Mg2+ SO42-
Cl(g/T) (g/T)
CaO = 28([CO2]+Hc+HMg+K+α) 苏打用量： NaCO3 =( Hn+K+β)×53 β——苏打剩余量。一 般取 取1.0-1.5meq/L 1
交联度 ＝
二乙烯苯 100% 苯乙烯 二乙烯苯
交联度对树脂的主要指标具有很大影响， 如交换容量，含水率，溶胀度，机械强度等。 水处理用的离子交换树脂，交联度以7~10 ％为宜。此时，树脂网架中的平均孔隙亦即孔道 宽度为20~40i。
水质工程学
4、含水率 指每克湿树脂所含水分的百分数。 含水率 = 溶涨水重/（干树脂重+溶涨水重）％ 交联度越小，孔隙率越大，含水率越高。如下图
水质工程学
一般强酸性阳离子树脂由Na型变为H型，其体积约增加5%。 一般强碱性阴离子树脂由Cl型变为OH型，其体积约增加 5%~10%。 在交换、再生过程中会发生涨缩，多次涨缩会使颗粒破碎。
生产中应尽量加长工作周期，减少再生次数，以延长树脂 的使用寿命。 实际中总是先将树脂溶胀，然后再装。
SO42 -(mmol/L) Cl -(mmol/L)
HCO3-(mmol/L)
水质工程学
四、水的软化方法
水的软化方法有三种： 1. 将水中的钙镁离子转化为溶解度极低的CaCO3和 Mg(OH)2，然后通过沉淀去除。 这种方法称为药剂软化。
水的硬度及其潜在危害
水的硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
关于水的硬度表示方法，我国使用较多的有两种：一种是将所测得的钙、镁折算成CaO的质量，即每升水中含有CaO的毫克数表示，单位为mg/L。
另一种以度计，即1硬度单位表示10万份水中含1份CaO（即每升水中含10mgCaO），1°=10ppmCaO。
这种硬度的表示方法称作德国度。
一、暂时性硬度与永久性硬度1、碳酸盐硬度：主要是由钙、镁的碳酸氢盐Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2所形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度。
碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度。
2、非碳酸盐硬度：主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。
这类硬度不能用加热分解的方法除去，故也称为永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。
3、总硬度：总硬度是碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和。
水中Ca2+的含量称为钙硬度；水中Mg2+的含量称为镁硬度；当水的总硬度小于总碱度时，它们之差，称为负硬度。
4、水的硬度指数，以碳酸钙浓度表示的硬度大致分为：0~75mg/L极软水75~150mg/L软水150~300mg/L中硬水300~450mg/L硬水450~700mg/L高硬水700~1000mg/L超高硬水>1000mg/L特硬水二、水的硬度过高有哪些危害？1、长期饮用高硬度的水，会引起心血管、神经、泌尿造血等系统的病变。
2、烧开的水口感差，且常常造成壶底结垢，严重影响饭菜的味道和质量。
3、沐浴时，头发、皮肤常有干涩、发紧的感觉，伤害皮肤，加速衰老。
4、洗涤衣物时，浪费洗涤剂，且衣物不易洗净，洗后的衣物发脆发硬，并残存有洗涤剂的味道。
5、餐具、洁具上常常会出现水渍、斑点，需要经常清洗，水池甚至墙壁上出现水垢等。
6、热水器随着使用时间的增加而热效率降低，这也是因为积存的水垢增加了，不仅浪费能源（耗电）还形成了不安全隐患。
水的硬度和水处理
水的硬度和水处理水的硬度是指水中钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+）的含量。
这些离子是水中的溶解固体，对于饮用水和工业用水都具有一定的影响。
在本文中，我将探讨水的硬度的影响以及水处理的方法。
一、水的硬度对生活和工业的影响水的硬度高低直接影响到我们的日常生活和工业生产。
以下是水的硬度对不同方面的影响：1. 饮用水和健康：高硬度的水一般对健康没有明显的危害，但可能会对溶解性的药物和保健品的效果产生影响。
此外，水的硬度过高会导致水垢的产生，使得饮用设备和水龙头等易产生水垢，影响使用寿命。
2. 家居设备：高硬度水在使用家用设备时容易在管道内产生水垢，降低设备的效能，增加维修和清洁的成本。
浴室、厨房的水龙头、花洒等也容易被水垢侵蚀，影响外观和使用寿命。
3. 工业生产：在工业生产中，水的硬度对水冷却系统、锅炉和加热设备会产生负面影响。
高硬度水中的钙和镁离子容易与碳酸盐形成沉淀，运行设备的效能下降，增加能耗和维护成本。
二、水处理方法为了解决水的硬度问题，我们可以采取以下常见的水处理方法：1. 离子交换：离子交换是目前广泛应用的水处理技术之一。
通过树脂等材料吸附水中的钙和镁离子，释放出相应的钠离子，从而降低水的硬度。
这种方法可以用于家用水处理设备和工业生产中的大型水处理系统。
2. 反渗透：反渗透是一种通过半透膜分离纯净水和杂质的技术。
这种方法可以有效去除水中的溶解性固体，包括钙和镁离子。
反渗透适用于各种规模的水处理系统，但相对来说成本较高。
3. 加热软化：将水加热至一定温度可使水中的钙和镁离子生成不溶性碳酸钙和碳酸镁沉淀，降低水的硬度。
这种方法适用于小规模的家用水处理，如热水器和热水壶等。
4. 化学添加剂：使用化学添加剂，如聚合磷酸盐等，可以在一定程度上抑制钙和镁离子的结垢。
这种方法常用于工业生产中的水处理，但需要定期添加和控制剂量。
三、水处理方案选择在选择水处理方案时，需要综合考虑不同因素，包括水的硬度水平、水质要求、使用规模和成本等。
硬水和软水的区别
硬水和软水的区别一，什么是硬水?什么是软水?"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多，尤其是钙和镁。
硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
在日常生活在在中，矿泉水和自来水属于硬水;雨水和雪水属于软水。
二，硬水存有哪些危害?我国规定：饮用水的硬度不得超过25度，硬水的危害主要有以下几点：1.用硬水洗衣服浪费水。
由于和肥皂反应时产生不溶性的结晶，减少了冲洗效果.2.工业上，硬水的矿物质沉淀会造成锅垢，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.硬水对人体的危害.没经常饮硬水的人偶尔饮硬水，可以导致肠胃功能失调;用硬水烹制鱼肉、蔬菜，会因难于蒸熟而毁坏或减少食物的营养价值;用硬水泡茶可以发生改变茶的色香味而减少其饮用价值;用硬水搞豆腐不仅可以并使产量减少、而且影响豆腐的营养成分.三，净水器对硬水的过滤效果好吗?水的软化方法：(一)加热法;(二)石灰苏打法：用石灰减少暂时硬水硬度，用烧碱(苏打)减少非碳酸盐硬水的硬度;(三)离子交换法：用离子交换剂除去钙镁离子，效果稳定准确，可以将硬度降至0.软水机多采用这种离子交换法.(四)膜分离法：纳滤膜(nf)及反渗透膜(ro)均可以攻击水中的钙镁离子，从而从根本上减少水的硬度.目前家用净水器(纯水机)多使用这种膜分离法对水展开软化。
这种方法的特点就是，效果显著而平衡，处置后的水适用范围甚广。
净水器(纯水机)由于采用了反渗透的过滤方式，反渗透膜的孔径非常小，只有0.微米，也就是万分之一微米，能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等,所以，最好的净水器对硬水的软化效果是非常好的，产出来的纯水可以直接放心的饮用硬水领略到我们必须多的不便：1、硬水长久使用后形成厚厚水垢，影响用水健康;2、水槽、龙头、马桶等表面难结黄色水垢，减少冲洗难度;3、热水器管道结垢，降低热导率，增加能耗，甚至缩短使用寿命;4、硬水洗衣，衣物难变白变软;5、硬水中的钙镁离子和皮肤上灰尘结合，容易堵塞毛孔导致肤质变差。
硬水和软水
软水
硬水
硬水
3、硬水的危害：
⑴ ⑵ 生活中的危害：洗衣服洗不干净；长期饮硬 水有害人体健康。 生产中的危害：锅炉烧水，水垢过多， 浪费燃料,引起爆炸
4、硬水软化的方法：
●生活中常用煮沸的方法降低水的硬度。
●实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度。
练习
2．下列说法中有错误的是( D ) A．硬水与肥皂作用不易起泡沫 B．过滤可以除去水中的不溶物 C．锅炉用水硬度太高十分危险 D．活性炭可以把硬水转化为软水
练习
1．下列方法中能够用来区分硬水 和软水的是 ( D ) A．观察颜色 B．加入明矾、搅拌 C．溶解食盐 D．加肥皂水搅拌
谢 谢 ！
硬水和软水
目录
• • • • 定义 硬水软水
1、定义：
硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
肥皂水法 2、硬水和软水的检验：
种类 现象 硬水
泡沫少，有大量浮渣
软水
有大量泡沫，无浮渣
结论
可用肥皂水来区别硬水和软水；硬水浪费肥皂
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水的硬度引起的危害及其软化
发表时间：2009-05-10T11:50:13.403Z 来源：魅力中国作者：李颖梅周向辉[导读] 关键词：硬水；软水；硬度测定；硬水软化
(河南焦作中医药学校，河南焦作 454000)
中图分类号：P342+.4 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2009）04-054-01 摘要：随着科学技术的迅猛发展，极大地推动了当代工业高速发展，渐渐改善人类生活条件的同时，水资源也遭受着严重的污染，水中钙、镁等有害离子的严重超标，不仅危害着人体健康，而且危害着工业生产及涉水性日常生活。
如何降低水中钙，镁离子的浓度便是我们关心的话题。
关键词：硬水；软水；硬度测定；硬水软化
水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子少的水称为软水，反之称为硬水。
水的硬度成分，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。
通过烧煮不能将其除去。
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。
一、水硬度测定
在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑 T 指示剂，铬黑T首先与金属Mg?﹢配位生成MgIn-，溶液呈红色；用 EDTA 标准溶液滴定时， EDTA 先与游离的 Ca?﹢配位，再与Mg?﹢配位；在计量点时，EDTA从MgIn-中中夺取 Mg?﹢，从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。
当水样中 Mg?﹢极少时，由于 CaIn? 比 MgIn-的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。
为了提高终点变色的敏锐性，可在 EDTA 标准溶液中加入适量的 Mg?+（在 EDTA 标定前加入，这样就不影响 EDTA 与被测离子之间的滴定定量关系），或在缓冲溶液中加入一定量的 Mg—EDTA盐。
水的总硬度可由 EDTA 标准溶液的浓度 CEDTA 和消耗体积 V（ ml ）来计算。
以 CaCO3(mg/L)表示。
CaCO3(mg/L)=［C（EDTA）×V（EDTA）×10－?×M（CaCO3）］×1000／V（L）中国建设部生活饮用水水源水质标准Ⅰ类≤ 350 Ⅱ类优质水≤ 450 中国生活饮用水国家标准 ≤ 450 中国建设部饮用净水水质标准 ≤300 中国建设部生活杂用水标准 ≤ 450
二、硬水的危害
水的总硬度不能过大。
如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。
在生活上，水的硬度过高，用来洗涤可使肥皂不起泡沫而造成浪费；用硬水洗衣物易使纺织物纤维变硬发脆而损坏；用硬水洗澡、洗头时有发涩发黏的感觉；用硬水烧豆与肉类不易熟烂；用硬水烧开水易使水壶结垢，浪费燃料1/3以上。
在人体健康上，饮用高硬水易使人患暂时性胃肠不适、腹胀、泻肚、排气多，甚至引起肾结石等疾病。
不仅如此，水壶与暖水瓶使用一段时间后，其内壁就会结满一层白色的水碱，除大部分为碳酸钙、碳酸镁外、还含有多种有害的汞、镉、铅、砷等元素，如不经常及时清除，反复用来烧水、装水后，有害元素积累越来越多，并能再次溶于水中，当人们饮用后就进入人体，从而引起人体慢性中毒甚至可致癌和致畸，严重危害人体健康。
高硬度水中钙镁离子与硫酸根结合，会使水产生苦涩味，还会使人的胃肠功能紊乱，出现暂时性腹胀、排气多、腹泻等现象。
我国北方地区饮用硬度高的地下水，所以久居南方的人初到北方的开始一段时间会出现所谓“水土不服”的现象。
纺织工业用水硬度过大会导致染色不均匀；锅炉用水硬度高了十分危险,因为锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起爆炸。
三、硬水软化方法
工业上常要对硬水进行“软化”处理，硬水的“软化”就是降低硬水中的Ca?+、Mg?+等离子浓度，硬水的软化方法有多种：1.化学沉降法。
对于永久硬水，由于Ca?﹢、Mg?﹢以硫酸盐式氯化物的形式存在，煮沸法不能使之软化，要用石灰乳和纯碱来除去Ca?﹢、Mg?﹢等离子。
Mg?﹢ + Ca（OH）2 + +3Na2CO3 →Mg4（0H）2（CO3）↓+ Ca?﹢、+6Na﹢Ca?﹢ +Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2 Na﹢
也可以用Na3PO4 或Na2HPO4 作沉淀剂，使之与Ca?﹢、Mg?﹢反应生成Ca3（PO）2、Mg3（P0）2，不必过滤，因为沉淀疏松而且稳定，不会生成锅垢，所以带磷酸盐沉淀的水即可送入锅炉使用。
2.离子交换法。
目前，许多新型的合成离子交换剂可以用来交换水中的Ca?﹢、Mg?﹢等离子，使水软化，满足工业的要求。
人造沸石就是其中之一。
人造沸石的主要成分是Na2O·Al2O3·SiO2·nH2O，可以简写为Na2Z。
当硬水通过沸石颗粒时，其中的Na+ 能被水中的Ca?﹢、Mg?﹢取代：
Na2Z + Ca?﹢＝ CaZ + 2Na﹢
Na2Z + Mg?﹢＝ MgZ + 2Na﹢
结果Ca?﹢、Mg?﹢留在交换剂上，而Na﹢则进入溶液，达到软化水的目的。
待交换剂失去软化能力，可将其放置在8%~10%的食盐水中浸泡以恢复软化能力。
在日常生活中：如洗面时，可在水中加半杯牛奶或一撮食盐，在一定程度上也除去钙、镁离子。
3.加热法。
将水煮沸，并多煮一会时间，可将钙镁离子转化为锅垢除掉，暂时性硬水在一定程度上得到软化。
4.经验法。
日常生活中，我们也有简单办法除垢。
保温瓶中倒入4%~5%盐酸可将瓶内水垢除去。
用鸡蛋壳捏碎放入保温瓶中摇晃也可除去。
水壶除垢的方法：
（1）小心将水壶烧到刚刚干涸后，立即浸入凉水，水垢会因受热不均脱落。
（2）在水壶中加入食醋，在火上烧至温热也可除水垢。
（3）新水壶中装半壶山芋，加满水煮熟，不要摩擦内壁，以后使用就不会有垢了。
旧水壶用上述方法做一至二次，不仅可以除垢，以后烧水也不会产生水垢。
（4）在水壶中加一撮小苏打，将水烧沸几分钟，可以除垢。
（5）水壶中装一些土豆，加适量水烧沸10分钟。
（6）在壶中放一块洁净的口罩烧水，水垢只沉积在口罩上，水壶上不形成水垢。
（7）在壶中放一块磁铁烧水，不产生水垢。
参考文献：
[1]古国榜，李朴.《无机化学》.化学工业出版社（北京），2007.7
[2]李桂馨等.《分析化学》.人民卫生出版社（北京），2008.1。