硬水引起的危害及其软化方法

水的曩度引起的危害及其软化

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，水资源也遭受着严熏的污染．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：磋水：软水：砸席涮审：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=1 O．O的氧性缓冲溶液和少许铬黑

T指示剂，铬黑T首先与金属Hgz+配位生成HgI n一，溶液呈

红色：用EDTA标准溶液滴定时，EDTA先与游离的caz+

配位，再与Mg +配位；在计量点时，EDTA从HgIn一中中夺

取Mg2+，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Hg +极少时，由于CaI n一比

HgI n一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

Hg——EDTA盐。

水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度C EDTA和消耗体

积V(m])来计算。以CaC03(mg／L)表示。

CaC03(rag／L)=[C(EDTA) ×V(EDTA) ×10一。xM

(CaC03)]X 1 000／V(L)

中国建设部生活饮用水水源水质标准I类≤350Ⅱ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l／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。严重时还可能弓I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 2+、Hg：+等离子。

Mq + + Ca(OH)2+ +3Na 2C03一Hq4(OH)2(C03)

+ Ca +、+6Na+

Ca + +Na eC0 3一CaC03 l + 2 Na

也可以用Na 3P04或Na zHPOd作沉淀剂，使之与Ca +、

Hg：+反应生成Ca 3(P。)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

Na 20·A1 203·S1Oz·nH 20，可以简写为Na 2z。当硬水通过沸

石颗粒时，其中的Na+能被水中的Ca一、Hg z+取代：

Na zZ+ Ca + = CaZ+ 2Na+

Na 2Z+ Hg + = HgZ+ 2Na+

结果ca一、Mg2+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％～1 O％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茗盐酸可将瓶内水垢除去。用鸡蛋壳捏碎放入