什么是軟水不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水(soft water)。軟水不易與肥皂產(chǎn)生浮渣,而硬水相反。天然軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。經(jīng)軟化處理的硬水指鈣鹽和鎂鹽含量降為 1.0~50 毫克/升后得到的軟化水。雖然煮沸就可以將暫時硬水變?yōu)檐浰?,但在工業(yè)上若采用此法來處理大量用水,則是極不經(jīng)濟的。
在日常生活中,我們經(jīng)常見到水壺用久后內(nèi)壁會有水垢生成,這是因為在我們?nèi)∮玫乃泻胁簧贌o機鹽類物質(zhì),如鈣、鎂鹽等。這些鹽在常溫下的水中肉眼無法發(fā)現(xiàn),一旦它們加溫煮沸,便有不少鈣、鎂鹽以碳酸鹽形式沉淀出來,它們緊貼壺壁就形成水垢。我們通常把水中鈣、鎂離子的含量用“硬度”這個指標(biāo)來表示。硬度1度相當(dāng)于每升水中含有10毫克氧化鈣。低于8度的水稱為軟水,高于17度的稱為硬水,介于8~17度之間的稱為中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是軟水,泉水、深井水、海水都是硬水。
有些鈣、鎂離子含量很高的水卻不見有水垢生成,這是因為這些鈣、鎂離子以氯化鹽形式存在,它們是可溶的,所以在加熱時并不能沉淀出來。由此說明,水壺內(nèi)壁上沒有水垢就說明水中不含有鈣、鎂化合物。
水的硬度對日常生活影響是很大的。如水的硬度大時洗衣服不起泡;旅居異地因飲水的硬度不適應(yīng)可出現(xiàn)水土不服的癥狀;壺內(nèi)結(jié)水垢會使壺的導(dǎo)熱性下降;工業(yè)鍋爐的水垢可引起爆炸事故。所以,生活和工業(yè)用水均應(yīng)適當(dāng)控制水的硬度。一般來說,軟水多用于生活中,洗澡、洗衣服等。不用于飲用,所含礦物質(zhì)過少。作用軟水可將肌膚細(xì)胞內(nèi)的污物徹底清除,延緩皮膚衰老,使清洗后的皮膚無緊繃感,光澤細(xì)膩。由于軟水中含有豐富的有機礦物質(zhì),具有較強的去污力,只需少量的卸妝膏,就可取得100%的卸妝效果,因此軟水是愛美人士的必需品。軟水用于經(jīng)常性的沐浴,可幫您解除皮膚干燥、皮癬、皮屑苦惱,恢復(fù)正常的彈性皮膚。皮膚炎癥,是由于肥皂、洗滌劑、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料細(xì)菌、干燥空氣等作用下產(chǎn)生的,發(fā)生濕疹或手足裂紋時,若常用軟水清洗,就可驅(qū)除濕疹,愈合裂紋,還您柔軟、富有光澤的手、足。
軟水還可以有效抑制真菌。發(fā)生皮外傷、凍傷、燒傷之類意外時,先用軟水洗凈患處后,并以軟水浸濕脫脂棉、紗布、毛巾等,輕擦患部,可快速愈合傷口,并且使燒傷引起的浮腫馬上消失,這是由于軟水具有促進細(xì)胞組織再生的作用。經(jīng)常使用軟水洗頭可使發(fā)絲輕柔、飄逸,去屑止癢,不枯不澀,發(fā)型自然光澤。
家居使用軟水的益處 :
廚房:餐具、瓷器光潔如新,絕無水漬痕跡;減少使用洗滌用品53%,大大利于環(huán)保,廚房清潔時間減少50%。
衛(wèi)生:馬桶、水槽、浴缸不再發(fā)黃生垢,產(chǎn)生異味,淋浴噴頭的小孔不再有白色水垢,水流暢通無阻。
洗衣:衣物柔軟、潔凈、色澤如新,衣物纖維增加33%洗滌次數(shù),減少洗衣粉55%使用量,減少洗衣機等用水設(shè)備由于使用硬水而導(dǎo)致的維修問題。
設(shè)備:壁掛爐或熱水器的維修次數(shù)大大減少,熱水器壽命延長一倍以上,熱水器煤氣及用電費用減少29%~32%,家庭內(nèi)墻中安裝的水管不結(jié)垢、不阻塞。鑒別鑒別硬水和軟水的方法:
方法1:分別用兩只燒杯取等量水樣。向兩只燒杯中分別滴加等量肥皂水。泡沫多、浮渣少的為軟水。反之,泡沫少、浮渣多的為硬水。
方法2:還可以用燒杯加熱,在杯壁留下較多水垢的是硬水。因為硬水是含有較多的可溶性鈣,鎂物質(zhì)的水,加熱后,這些可溶性的鈣鎂物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不可溶性的物質(zhì),沉淀雜質(zhì)多的是硬水,雜質(zhì)越多,水的硬度越大。
方法3:取一干凈、干燥的玻璃片。分別在不同的位置滴等量水樣。待其完全蒸發(fā)后,白色殘留物多的為硬水,反之為軟水。軟化水的方法軟化水的方法有:
①石灰 -蘇打法 。先測定水的硬度,然后加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉,硬水中的鈣、鎂離子便沉淀析出。
ca(hco3)2+ca(oh)2=2caco3↓+2h2o
mg(hco3)2+2ca(oh)2=mg(oh)2↓+2caco3↓+2h2o
caso4+na2co3=caco3↓+na2so4
②磷酸鹽軟水法。對于鍋爐用水,可以加入亞磷酸鈉(napo3)作為軟水劑,它與鈣、鎂離子形成絡(luò)合物,在水煮沸時鈣、鎂不會以沉淀形式析出,從而不會形成水垢。此法不適合于飲用水的軟化。
③離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶于水,但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發(fā)生交換反應(yīng),使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用后失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復(fù)使用,故此法是既經(jīng)濟又先進的軟水法。
caco3+=ca-r+na2co3
ca(hco3)2+2na-r=ca-r+2nahco3
mgco3+2na-r=mg-r+na2co3
mg(hco3)2+2na-r=mg-r+2nahco3
注:r為樹脂交換基
4加藥法:向水中加入專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性,從而使水垢不能析出、沉積。目前工業(yè)上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是:一次性投入較少,適應(yīng)性廣;但水量軟大時運行成本偏高,由于加入了化學(xué)物質(zhì),所以水的應(yīng)用受到很大限制,一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。
5電磁法:采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是:設(shè)備投資小,安裝方便,運行費用低;但是效果不夠穩(wěn)定性,沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn),而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能,所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。多用于商業(yè)(如中央空調(diào)等)循環(huán)冷卻水的處理,不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補給水的處理(同時由于該種設(shè)備的機理并未得到真正的理論證實)。
6膜分離法:納濾膜(nf)及反滲透膜(ro)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是,效果明顯而穩(wěn)定,處理后的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設(shè)備投資、運行成本都較高。一般較少用,多用于專門的軟化處理。
7家庭中可以用“加熱煮沸”法
軟水使用好處
•軟水使您頭發(fā)光滑,皮膚細(xì)膩;
•軟水預(yù)防結(jié)石病發(fā)病率,維護健康;
•軟水洗衣物,節(jié)省各種洗滌劑50%~80%;
•軟水降低衣物的磨損,使衣物洗后松軟,使衣物色澤保持更長久;
•軟水減小熱水器維修維護,提高熱效率;
•軟水降低管道的維修維護;
•軟水減少潔具污垢的產(chǎn)生。
特別注意:工業(yè)上處理的軟化水人們不可飲用,因為成本問題,一般工業(yè)軟化水處理是用鈉離子置換出鈣、鎂離子,人們?nèi)绻L期飲用含高鈉鹽的水,容易得心腦血管疾病。例如:高血壓、冠心病、腦血栓等。