硬水软化

硬水软化是去除硬水中的钙、镁和某些其他金属阳离子，可以将硬水软化为软水。硬水软化可以提高水使用的安全性。产生的软水在相同的清洁工作中需要更少的肥皂，因为肥皂不会浪费与钙离子的结合。软水还可以减少或消除管道和配件中的水垢积聚，从而延长管道的使用寿命。水软化通常使用石灰软化或离子交换树脂来实现，但越来越多地使用奈米过滤或逆渗透膜来实现。

基本原理

水中某些金属离子（例如钙和镁）的存在（主要是碳酸氢盐、氯化物和硫酸盐）会导致各种问题。^[1]

硬水会导致水垢堆积，从而污染管道并促进电偶腐蚀。^[2]^[3]

在软水中洗涤时产生的滑溜感是由于水中的矿物质含量被剥夺后，肥皂对水离子的吸引力减弱而引起的。人体皮肤表面带有轻微的电荷，肥皂容易与这些电荷结合，需要更多的努力和更多的水才能去除。^[4]硬水含有钙或镁离子，与肥皂反应后会形成不溶性盐，在浴缸和淋浴表面留下一层不溶性硬脂酸盐，通常称为肥皂浮渣。^[4]^[5]

硬水软化的方法

常见硬水软化主要方法有煮沸、蒸馏、离子交换树脂法等，工业上也有用药剂软化。

煮沸法

将水煮沸，可将部分钙镁离子转化为水垢。

石灰苏打法

将氧化钙CaO(生石灰)和碳酸钠Na2CO3(苏打)加到水中，去除Ca2+和Mg2+离子，使它们沉淀

蒸馏法

通过加热的方法使水由液态转为气态。最后将水冷却为液态得到蒸馏水。这是实验室常用的净化水的方法。

阳离子交换法

通过在水中加入十水合碳酸钠，将与碳酸根离子化合的碳酸镁和碳酸钙固体沉淀出来。

Ca²⁺(aq)+CO₃²⁻(aq) -> CaCO₃(s)

Mg²⁺(aq)+CO₃²⁻(aq) -> MgCO₃(s)

参见

参考文献

^ Hard water. Encyclopædia Britannica. 20 July 1998 [4 March 2015]. ISBN 9781593392925.
^ Stephen Lower. Hard water and water softening. July 2007 [2007-10-08].
^ Rowe, Gary. Well Contamination By Water Softener Regeneration Discharge Water. Journal of Environmental Health. 1988, 50 (5): 272–276. JSTOR 44541189.
^ ^4.0 ^4.1 Why can't I rinse the soap off my hands?. USGS. [7 October 2019].
^ Soap. [2011-08-16]. （原始内容存档于2011-08-17）.

[1] Hard water. Encyclopædia Britannica. 20 July 1998 [4 March 2015]. ISBN 9781593392925.

[2] Stephen Lower. Hard water and water softening. July 2007 [2007-10-08].

[:0-3] Rowe, Gary. Well Contamination By Water Softener Regeneration Discharge Water. Journal of Environmental Health. 1988, 50 (5): 272–276. JSTOR 44541189.

[USGS-4] 4.0 ^4.1 Why can't I rinse the soap off my hands?. USGS. [7 October 2019].

[5] Soap. [2011-08-16]. （原始内容存档于2011-08-17）.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]