硬度500毫克升水軟化方法

A. 什麼是硬水 怎麼變軟的

水的硬度（也叫礦化度）是指溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量的多少。含量多的硬度大，反之則小。1升水中含有10mmgCaO（或者相當於10mmgCaO）稱為1度。軟水就是硬度小於8的水，如雨水，雪水，純凈水等；硬度大於8的水為硬水，如礦泉水，自來水，以及自然界中的地表水和地下水等。

硬水又分為暫時硬水和永久硬水。暫時硬水的硬度是由碳酸氫鈣與碳酸氫鎂引起的，經煮沸後可被去掉，這種硬度又叫碳酸鹽硬度。永久硬水的硬度是由硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質引起的，經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。

當水滴在大氣中凝聚時，會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最終隨雨水落到地面上，然後滲過土壤到達岩石層，溶解石灰（碳酸鈣和碳酸鎂）產生暫時硬水。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的。

硬水有許多缺點：1.和肥皂反應時產生不溶性的沉澱，降低洗滌效果。（利用這點也可以區分硬水和軟水）2.工業上，鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢，妨礙熱傳導，嚴重時還會導致鍋爐爆炸。由於硬水問題，工業上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數千萬元。3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水，會造成腸胃功能紊亂，即所謂的「水土不服」；用硬水烹調魚肉、蔬菜，會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養價值；用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值；用硬水做豆腐不僅會使產量降低、而且影響豆腐的營養成分。

那麼硬水毫無是處了嗎？不對，否則怎麼會有那麼多的人買礦泉水喝呢 。原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素。科學家和醫學家們調查發現，人的某些心血管疾病，如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質硬度低，死亡率反而高。其實，長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規定：飲用水的硬度不得超過25度 。

硬水經過處理後可以轉化為軟水。下面介紹硬水軟化的三種主要方法：

1. 煮沸法（只適用於暫時硬水）

煮沸暫時硬水時的反應：

Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑

Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑

由於CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂：

MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑

由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2

2. 石灰——純鹼法 (工業用)

在這種方法中，暫時硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度，最後被去除。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。

Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)

Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)

3. 離子交換法

這種方法中用到的離子交換劑，有無機和有機兩種。無機離子交換劑，如沸石等；有機離子交換劑包括：碳質離子交換劑——磺化酶，陰陽離子交換樹脂等。而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生。

B. 水質過硬，生活中有什麼處理方式

水的硬度（也叫礦化度）是指溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量的多少。含量多的硬度大，反之則小。1升水中含有10mmgCaO（或者相當於10mmgCaO）稱為1度。軟水就是硬度小於8的水，如雨水，雪水，純凈水等；硬度大於8的水為硬水，如礦泉水，自來水，以及自然界中的地表水和地下水等。

硬水又分為暫時硬水和永久硬水。暫時硬水的硬度是由碳酸氫鈣與碳酸氫鎂引起的，經煮沸後可被去掉，這種硬度又叫碳酸鹽硬度。永久硬水的硬度是由硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質引起的，經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。

當水滴在大氣中凝聚時，會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最終隨雨水落到地面上，然後滲過土壤到達岩石層，溶解石灰（碳酸鈣和碳酸鎂）產生暫時硬水。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的。

硬水有許多缺點：1.和肥皂反應時產生不溶性的沉澱，降低洗滌效果。（利用這點也可以區分硬水和軟水）2.工業上，鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢，妨礙熱傳導，嚴重時還會導致鍋爐爆炸。由於硬水問題，工業上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數千萬元。3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水，會造成腸胃功能紊亂，即所謂的「水土不服」；用硬水烹調魚肉、蔬菜，會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養價值；用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值；用硬水做豆腐不僅會使產量降低、而且影響豆腐的營養成分。

那麼硬水毫無是處了嗎？不對，否則怎麼會有那麼多的人買礦泉水喝呢 。原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素。科學家和醫學家們調查發現，人的某些心血管疾病，如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質硬度低，死亡率反而高。其實，長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規定：飲用水的硬度不得超過25度 。

硬水經過處理後可以轉化為軟水。下面介紹硬水軟化的三種主要方法：

1. 煮沸法（只適用於暫時硬水）

煮沸暫時硬水時的反應：

Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑

Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑

由於CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂：

MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑

由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2

2. 石灰——純鹼法 (工業用)

在這種方法中，暫時硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度，最後被去除。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。

Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)

Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)

3. 離子交換法

這種方法中用到的離子交換劑，有無機和有機兩種。無機離子交換劑，如沸石等；有機離子交換劑包括：碳質離子交換劑——磺化酶，陰陽離子交換樹脂等。而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生。

C. 水質過硬怎麼才能軟化

當水質硬度過高時，可採用的調整方法為： 1.使用軟水葯劑調整，例如：添加適量的硬度降低劑。 2.使用陽離子交換樹脂進行預過濾，徹底軟化水質硬度。 3.部份換水，加入低硬度水或以純水混合。 水質中的硬度通常是指溶解於水中的鈣、鎂等化合物的含量。其含量越高，水質硬度就越大。硬度高的水質，稱為「硬水」，硬度低的水質，稱為「軟水」。硬度有多種多樣的表示方法，目前，在水族業界通用最多的是德國的硬度表示法，即以氯化鈣的當量來表示溶於水質中所有可溶性鈣和鎂鹽的方法。一個德國硬度相當於每100毫升水質中含有氯化鈣的當量為1毫克，標記為1度gH。 硬度在8度gH以下的水稱之為「軟水」，較為適合一般水草、魚類的養殖。硬度高於8度gH以上的水稱之為「硬水」，比較不適合一般水草、魚類的養殖，必須要設法降低水質中的硬度，這個降低水質硬度的處理程序，我們稱之為水質的「軟化處理」。 但是，也並不是硬度越低的水質越好，也是不適合水草、魚類養殖的，因為水質中的鈣、鎂等化合物的含量太少，尤其是對水草栽培而言，也不利於生物的營養生長。如果要在這種「軟水」環境下種植水草、飼養魚類，我們就必須設法來提高水質的硬度，這個增高水質硬度的處理程序，我們稱之為水質的「硬化處理」。

D. 硬度很高的水如何處理

沉澱法：用石灰、純鹼等軟水劑處理，使水中Ca²⁺、Mg²⁺生成沉澱析出，過濾後即得軟水，其中的錳、鐵等離子也可除去。

常用軟水劑：

1、磷酸鈉： 3CaSO+2Na₃PO₄→Ca₃(PO)₃↓+3Na₂SO₄

2、六偏磷酸鈉： Na₄[Na₂(PO₃)₆]+Ca²⁺→Na₄[Ca(PO₃)₆]+2Na⁺

3、胺的醋酸衍生物（EDTA）：與Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等離子生成螯合物。

煮沸法：（只適用於暫時硬水）煮沸暫時硬水時的反應：

1、Ca(HCO₃)₂=CaCO ₃↓+H₂O+CO₂↑

2、Mg(HCO₃)₂=MgC₃O↓ +H₂O+CO₂↑

由於CaCO₃不溶，MgCO₃微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂：MgCO₃+H₂O =Mg(OH)₂↓+CO₂↑

由此可見水垢的主要成分為CaCO₃和Mg(OH₂)。

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硬水的缺點：

1、和肥皂反應時產生不溶性的沉澱，降低洗滌效果。

2、常飲用硬水會增加人體過濾系統結石的得病率。

3、工業上，鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢，妨礙熱傳導，嚴重時還會導致鍋爐爆炸。

4、硬水問題，工業上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數千萬元。

E. 如何軟化水

一、離子交換法

家用軟化水設備是應用離子交換技術，通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換，從而吸附水中多餘的鈣、鎂離子，達到去除水垢(碳酸鈣或碳酸鎂)的目的。

二、物理打包法

利用納米晶高能聚合球體，把水中鈣、鎂離子、碳酸氫根等打包產生不溶於水的納米級晶體，從而抑制水垢的生產，納米晶軟水機不用電、不費水、不用鹽、不用任何化學添加劑，在高效抑垢的同時保留對人體有益的礦物質和微量元素，是一種綠色環保的軟水機，解決了現軟化技術多方面的缺陷。

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軟水有如下的作用:

一、防止水管道、熱水器、咖啡機，加濕器、蒸汽電熨斗、浴缸、淋浴噴頭、抽水馬桶等家庭器具積留水垢、經常堵塞、熱效率低等現象。

二、煮咖啡、沖茶葉，口感獨特，味道純正。養花，延長開花期，綠葉無斑點，花朵艷麗。養魚，預防各類魚類疾病。軟水煮飯飽滿、蓬鬆、口感好；衛生器具，晶瑩剔透，無污漬斑點。

三、延長豆腐保質期，豆漿更香濃，豆芽不需生長素，長勢粗壯。洗菜，清除農葯成分，延長蔬菜保鮮期。煮飯，縮短時間，米粒松軟光潤、麵食不易膨脹。烹調，保持蔬菜的天然口感和營養成分。

四、洗衣，預防靜電、脫色、變型，清洗餐具，潔凈無水漬，提高器皿光澤度。清洗廚房浴室，強勁去污、除異味。具有較強的去污力。軟水洗滌衣物纖維，不會發硬，發脆，節約洗滌用品。

五、軟水從根本上消除了水鹼，使設備安全運行，節省經費支出，減少水設備及水管道維修費60%以上，減少熱水燃料費30%以上，減少洗滌劑購置費50%以上。

F. 水質硬怎麼軟化

當水質硬度過高時，可採用的調整方法為：
1.使用軟水葯劑調整，例如：添加適量的硬度降低劑。
2.使用陽離子交換樹脂進行預過濾，徹底軟化水質硬度。
3.部份換水，加入低硬度水或以純水混合。
水質中的硬度通常是指溶解於水中的鈣、鎂等化合物的含量。其含量越高，水質硬度就越大。硬度高的水質，稱為「硬水」，硬度低的水質，稱為「軟水」。硬度有多種多樣的表示方法，目前，在水族業界通用最多的是德國的硬度表示法，即以氯化鈣的當量來表示溶於水質中所有可溶性鈣和鎂鹽的方法。一個德國硬度相當於每100毫升水質中含有氯化鈣的當量為1毫克，標記為1度gH。 硬度在8度gH以下的水稱之為「軟水」，較為適合一般水草、魚類的養殖。硬度高於8度gH以上的水稱之為「硬水」，比較不適合一般水草、魚類的養殖，必須要設法降低水質中的硬度，這個降低水質硬度的處理程序，我們稱之為水質的「軟化處理」。
但是，也並不是硬度越低的水質越好，也是不適合水草、魚類養殖的，因為水質中的鈣、鎂等化合物的含量太少，尤其是對水草栽培而言，也不利於生物的營養生長。如果要在這種「軟水」環境下種植水草、飼養魚類，我們就必須設法來提高水質的硬度，這個增高水質硬度的處理程序，我們稱之為水質的「硬化處理」。

G. 硬水軟化的方法

硬水軟化的方法：

1、離子交換法：採用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由於鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標准方式。

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硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類，一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。水的暫時硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的，這種水經過煮沸以後，水裡所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶於水的碳酸鈣和難溶於水的碳酸鎂沉澱。這些沉澱物析出，水的硬度就可以降低，從而使硬度較高的水得到軟化。水的永久硬度則是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，永久硬度不能用加熱的方法軟化，一般有加入碳酸鹽的沉澱法和離子交換法等。

H. 工業上是如何軟化水的

工業一般都是生產用水，用水量會很大，用蒸餾法確實是太浪費時內間和能源了。現在工業上容一般都用鈉離子交換法，就是利用鈉離子樹脂把鈣鎂離子置換出來，君浩環保軟化水設備就是這樣做的，設備是全自動運行，省時省力，效率還高。

I. 水可以通過什麼方法來軟化

根據用水水質的不同採用不同的處理方法達到應有的標准。而工業上通用的軟化水方法是離子交換法。
離子交換水處理是指採用離子交換劑，使交換劑中和水溶液中可交換離子產生符合等物質的量規則的可逆性交換，導致水質改善而交換劑的結構並不發生實質性（化學的）變化的水處理方式。在這種水處理方式中，只有陽離子參與交換反應的，稱陽離子交換水處理；只有陰離子參與交換反應的，稱陰離子交換水處理；既有陽離子又有陰離子參與交換反應的，稱陽、陰離子交換水處理。由於原水的水質千差萬別，而對出水水質的要求又多種多樣，所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法，採用這些水處理方法而使原水軟化、除鹼和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na+時，此方法稱為鈉（Na）型離子交換法，此交換劑稱為鈉（Na）型陽離子交換劑，相類似的，有氫（H）型離子交換法及氫（H）型陽離子交換劑等。
鈉型離子交換法是工業鍋爐給水最通用的一種水處理方法。當原水經過鈉型離子交換劑時，水中的Ca2+、Mg2+等陽離子與交換劑中的Na+進行交換，降低了水的硬度，使水質得到軟化，故這種方法又稱為鈉離子交換軟化法。
（1）交換過程
碳酸鹽硬度（暫硬）軟化過程：
Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸鹽硬度（永硬）軟化過程：
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用綜合上述反應式的離子式表示：
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+
（2）再生過程
在鈉離子交換過程中，當軟水出現了硬度，且殘留硬度超過水質標准規定時，則認為鈉離子交換劑已經失效。為了恢復其交換能力，就需要對交換劑進行再生（或還原）。再生過程是使含有大量鈉離子的氯化鈉（NaCl）溶液通過失效的交換劑層恢復其交換能力的過程。此時，鈉離子又被離子交換劑所吸著，而交換劑中的鈣、鎂離子被置換到溶液中去。鈉型離子交換劑的再生過程可用如下反應式表示：
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生產中多採用食鹽（NaCl）溶液作為再生劑。因為食鹽比較容易得到，而且再生過程中所形成的產物（CaCl2、MgCl2）是可溶性鹽類，很容易隨再生液排出去。再生用食鹽，大都採用工業用鹽，其中雜質含量不宜過多，食鹽溶液需澄清過濾後使用。通常認為，10%食鹽溶液的硬度不應超過40mmol/L，懸浮物不應大於2%。離子交換劑再生時，一般要用經過澄清的8～10%的鹽溶液。總的再生接觸時間隨離子交換樹脂交聯度的不同而變化，對於一般交聯度7%左右的強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，再生劑和樹脂總的接觸時間最低應保證45min以上。