硬水和水的硬度
溶有较多量 Ca2+、Mg2+的水,称为硬水;溶有少量或不含 Ca2+、Mg2+的水, 称为软水。水中含有 Ca2+、Mg2+多少的程度,叫做水的硬度,它有一种规定的标准。通常把 1 升水里含有 10 毫克CaO(或相当于 10 毫克CaO)称为 1 度(以1°表示)。水的硬度在 8°以下的称为软水,在 8°以上的称为硬水。硬度大于 30°的是最硬水。如果水的硬度是由钙和镁的酸式碳酸盐引起的,这种硬度叫做暂时硬度。具有暂时硬度的水经过煮沸以后,水里所含的钙、镁酸式碳酸盐发生分解,生成不溶性的碳酸钙和碳酸镁:
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2 MgCO3↓+CO2↑+H2O
当继续加热煮沸时,少量溶于水的碳酸镁发生水解,生成更难溶的氢氧化镁: MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑
这样,水里溶解的 Ca2+、Mg2+相当一部分就以沉淀析出,从而使水的硬度降低,使硬水得以软化。如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等所引起的,这种硬度叫做永久硬度。永久硬度不能用加热的方法软化。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度,因此水的硬度是泛指这两种硬度的总和。高硬度的水对生活和生产都有危害。它不适宜饮用,因为容易引起肠胃不舒适, 还能诱发疾病;它也不利于洗涤,因为它会造成肥皂的浪费,并使衣物丧失鲜艳的色泽。在生产上它不能做锅炉用水,因为它使锅炉结垢,降低热效率, 浪费燃料,甚至能引起锅炉爆炸。