硬水軟化

硬水軟化是去除硬水中的鈣、鎂和某些其他金屬陽離子，可以將硬水軟化為軟水。硬水軟化可以提高水使用的安全性。產生的軟水在相同的清潔工作中需要更少的肥皂，因為肥皂不會浪費與鈣離子的結合。軟水還可以減少或消除管道和配件中的水垢積聚，從而延長管道的使用壽命。水軟化通常使用石灰軟化或離子交換樹脂來實現，但越來越多地使用奈米過濾或逆滲透膜來實現。

基本原理

水中某些金屬離子（例如鈣和鎂）的存在（主要是碳酸氫鹽、氯化物和硫酸鹽）會導致各種問題。^[1]

硬水會導致水垢堆積，從而污染管道並促進電偶腐蝕。^[2]^[3]

在軟水中洗滌時產生的滑溜感是由於水中的礦物質含量被剝奪後，肥皂對水離子的吸引力減弱而引起的。人體皮膚表面帶有輕微的電荷，肥皂容易與這些電荷結合，需要更多的努力和更多的水才能去除。^[4]硬水含有鈣或鎂離子，與肥皂反應後會形成不溶性鹽，在浴缸和淋浴表面留下一層不溶性硬脂酸鹽，通常稱為肥皂浮渣。^[4]^[5]

硬水軟化的方法

常見硬水軟化主要方法有煮沸、蒸餾、離子交換樹脂法等，工業上也有用藥劑軟化。

煮沸法

將水煮沸，可將部分鈣鎂離子轉化為水垢。

石灰蘇打法

將氧化鈣CaO(生石灰)和碳酸鈉Na2CO3(蘇打)加到水中，去除Ca2+和Mg2+離子，使它們沉澱

蒸餾法

通過加熱的方法使水由液態轉為氣態。最後將水冷卻為液態得到蒸餾水。這是實驗室常用的淨化水的方法。

陽離子交換法

通過在水中加入十水合碳酸鈉，將與碳酸根離子化合的碳酸鎂和碳酸鈣固體沉澱出來。

Ca²⁺(aq)+CO₃²⁻(aq) -> CaCO₃(s)

Mg²⁺(aq)+CO₃²⁻(aq) -> MgCO₃(s)

參見

參考文獻

^ 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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2011-08-17）.

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