水垢(白色沉积物)

俗称“水锈”。固结于锅炉等热交换设备中与水或蒸汽接触的金属表面上的沉淀物。多呈白色,因水中部分盐类受热析出所致。结于受热面上的水垢,会恶化传热效率,使金属材料因局部过热而烧坏。在老的水管的内表面和其他硬水蒸发的表面也可以发现类似的沉积物。 这些现象说明,看起来清亮透彻的水里确实有杂质。 雨降落到地面,涓涓细流汇成江河,穿过山脉,越过平原,冲刷着土壤和岩石,溶解了不少矿物质。井水、泉水等地下水中含有更多的矿物质。如果我们在一块干净的玻璃片上滴上一滴水,等到水滴干后,玻璃片上留下水痕。这就是水里溶解了矿物质。

硬垢软垢

水垢根据其形成原因和成形状态的不同大致可分为硬垢和软垢两种。当水中含有碳酸盐胶体、细菌和有机物等杂质时,碳酸盐类似于水泥沙浆中的沙石,而胶体、细菌和有机物等则相当于水泥沙浆中的水泥,当水中胶体、细菌和有机物等粘性物质和碳酸盐共同作用,在高温煮沸条件下则形成了和容器(或管道表面)粘附在一起的硬垢。而一旦胶体、细菌和有机物等粘性物质被去除(如通过超滤滤除)后,即使水中钙、镁离子和碳酸根离子浓度很高,也进行成洁白而松散的容易去除的碳酸盐软垢,而不会产生硬垢。

主要成分

水中含有钙、镁离子以及碳酸根、碳酸氢根、硫酸根等。当水达到一定温度,其中的钙、镁离子与酸根结合,生成碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等析出沉淀,从而形成水垢。

一般水中含钙离子较多,故水垢的主要成分一般为钙盐。

成分:碳酸钙(镁)。水中含碳酸氢钙(镁),这些都是可溶的,水煮沸后,二者分解为碳酸盐沉淀。

Ca(HCO3)2====CaCO3(沉淀)+CO2↑+H2O

由于氢氧化镁比碳酸镁更难溶,因此生成的碳酸镁可转化为氢氧化镁。

MgCO3+H20=====Mg(OH)2(沉淀)+CO2↑

危害

硬垢通常胶结于容器或管道表面。首先,硬垢导热性很差,会导致受热面传热情况恶化,从而浪费燃料或电力。其次,硬垢如果胶结于热水器或锅炉内壁,还会由于热胀冷缩和受力不均,极大的增加热水器和锅炉爆裂甚至爆炸的危险性。其次,硬垢胶结时,也常常会附着大量重金属离子,如果该容器用于盛装饮用水,会有重金属离子过多溶于饮水的风险。因此,硬垢的危害是显而易见的。

水垢碎片进入胃中与盐酸反应会释放出钙镁离子和二氧化碳,前者是结石形成的必要物质,但水垢和结石没有直接关系。后者则会使人胀气、难受,胃溃疡病人还可能发生胃穿孔的危险。

水的硬度

水中钙、镁的总量称为水的硬度,平时家里的毛巾老化、热水器结垢都是硬水惹的祸。

中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准,水硬度要适度,不能高于450mg/L,溶解性总固体(TDS) 1000 (mg/L),才是健康的水。水的硬度太低,心脏病、糖尿病的患病率则上升。太硬或太软的水都不利于身体健康。

世界卫生组织认为,水质标准中应当明确规定钙、镁的最低含量,要在30mg/L以上。2006年—2007年,中国人钙的摄入量仅为620mg/d,人均每日摄入的钙量往往低于每日营养物质推荐量,因此,水是一个很好的钙的补充剂。钙、镁缺乏和心血管病导致的猝死有一定的关系,与水的硬度呈负相关。

但是水的硬度也不能太高,如果超过标准值,会引起结石病、消化不良等病症,湖南省局部地区及成都双流地区的硬度严重超标,需要软化。

预防方法

一离子交换法

离子交换树脂分为2类,一类是用于将水的硬度降低到软水,用于清洗、沐浴等,此类离子交换树脂称为钠离子交换树脂。第二类是用于适量降低水中硬度,使得烧开饮用用水后不再形成水垢的氢离子交换树脂。

1)清洗、沐浴等:钠离子树脂和水中钙镁离子反应,快速将钠离子交换至水中并吸附水中钙镁离子,由此将硬水彻底软化,变成没有钙镁离子的水。适用于平时洗涤衣物,洗澡等。使用此类树脂的产品为软水器或称为软水机。

2)饮用:氢离子交换树脂和水中部分钙镁离子发生反应,适量降低硬度,在保留水中适量钙镁离子的同时,可使得烧开水中不会再残留水垢。使用此类树脂的产品如婴幼儿专用的净水设备宝宝爱水婴幼儿专用滤水壶等。

二物理过滤法

一种以高于渗透压的压力作为推动力,利用选择性膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性,从水体中提取淡水的膜分离过程。反渗透又称逆渗透。就是我们俗称纯水机。

三化学处理法

能够防止水垢产生或抑制其沉积生长的化学药剂。如硅磷晶,三钠类软水剂(氢氧化钠、磷酸三钠、腐植酸钠)。可根据不同使用情况选择。

注意事项

1、水家电除水垢,要用食品级除垢剂,因为工业级除垢剂含有杂质,甚至有毒,喝了对人体有害;

2、水家电除水垢,用强酸除垢,有腐蚀性,对家电对人体都有害。超市、茶店里有销售的水垢清洁剂,主要成分是羟基丙三酸,原料安全无毒还环保。这种水垢清洁剂使用便捷而且效果好,有合适的剂量和比较详尽的说明,很适合家庭用户使用。

3.对于网传小苏打能用来除水垢、尿垢的说法,因为水垢的成分是碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁;而马桶上的尿垢是一些盐类,如碳酸盐、磷酸盐、铵盐等。这些成分都不会和碱发生反应,只有酸可以除掉它们,因此小苏打不能用来除水垢、尿垢。

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