永久硬水

一般的鈣離子濃度是60ppm ，也就是說氫氧化鈣、硫酸鈣、硫酸鎂中鈣離子的濃度是60ppm

按美國WQA（水質量協會）標準，水的硬度分為6 級：0~0.5GPG為軟水，0.5~3.5GPG為微硬，3.5~7.0GPG為中硬，7~10.5GPG為硬水，10.5~14.0GPG為很硬，14.0GPG以上為極硬。以上海為例，大部分地區的生活用水為各自來水廠凈化處理后的自來水，硬度範圍為8 ~ 14 GPG ，按WQA標準屬於硬或很硬範圍。（部分地區如果使用井水，則硬度更高，達到極硬範圍。）

硬度又分為暫時性硬度和永久性硬度。由於水中含有重碳酸鈣與重碳酸鎂而形成的硬度，經煮沸后可把硬度去掉，這種硬度稱為暫時性硬度，又叫碳酸鹽硬度，水中含硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質而形成的硬度，經煮沸后不能去除的硬度，稱為永久性硬度。以上兩種硬度合稱為總硬度。

如果你是中學生，你知道如下內容就完全夠了。

1.硬水指含鈣離子或者鎂離子較多的水，軟水指含鈣離子或者鎂離子較少的水。

2.（一般用“硬度”來表示水的“硬”的程度。鈣鎂離子含量高水的“硬度”就大，反之就小。）

3.如果硬水中含HCO3^-離子，那這種硬水叫＂暫時硬水＂；如果含SO4^2-或者Cl^-離子，這種硬水叫＂永久硬水＂（硬水中往往HCO3^-離子、SO4^2-和Cl^-離子都有，所以一般的硬水有暫時硬水部分和永久硬水部分，它們的含量稱為“暫時硬度”和“永久硬度”）

４.硬水中的暫時硬水部分可以通過煮沸而除去（這也就是稱為“暫時”的原因）：

Ca(HCO3)2====CaCO3!+CO2|+H2O

Mg(HCO3)2===MgCO3 +CO2| +H2O;MgCO3 +H2O==Mg(OH)2! +CO2|+H2O

（這就是水垢形成的原因．）

永久硬水部分就不能通過煮沸除去（也就是稱為＂永久＂的原因）

一般的水中含有硝酸根離子，這種水反覆煮沸會產生亞硝酸根離子．亞硝酸根是強烈的致癌物質．所以不能喝反覆煮沸的水．

當水在大氣中凝聚時，它溶解了空氣中的二氧化碳，形成了叫做碳酸的弱酸。該酸最終隨雨落到地上，然後流過土壤上部到達岩石層，碳酸溶解了石灰（碳酸鈣和碳酸鎂），中和，並同時變硬。硬水有暫時性及永久性之分，暫時硬水通常關係到鈣和鎂的碳酸鹽和碳酸氫鹽，這類結晶可長期存在水中，直到氣壓或溫度出現變化，使水份變成超飽和，造成沉澱物，附在熱表面或粗糙表面上，例如管道和熱交換器內，即形成硬水垢；永久性硬水主要關係到硫酸鈣及硫酸鎂，是不會受到熱和氣壓變化影響，但如水份被蒸發，依然會留下並形成硬水垢。

我國《生活用水衛生標準》中規定，水的總硬度不能過大。如果硬度過大，飲用后對人體健康與日常生活有一定影響。如果沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水，則會造成腸胃功能紊亂，即所謂"水土不服"，就是這個意思。如用硬水烹調魚肉、蔬菜，常因不易煮熟而破壞或降低營養價值。而硬水泡茶會改變茶的色香味而降低飲用價值。用硬水做豆腐不僅使產量降低、而且會影響豆腐的營養成分。硬水問題也使工業上因設備和管線的維修和更換每年耗資數千萬元。

針對硬水質的處理方法有多種，包括過濾法、軟化法、電磁水處理器和反滲透法等。這裡對幾種主要的處理方法進行介紹和比較。

Packaged Water Softeners

有些化學品劑可用來減低水的硬度。這樣的軟化劑可以分為兩類：沉析型和非沉析型。

沉析型軟化劑包括結晶碳酸鈉和硼砂等。這些軟化品劑與鈣、鎂等礦物離子形成不溶的沉澱物。這樣處理后，礦物離子就不會再影響洗滌效率等，但沉澱會讓水變混並在器具上結垢。沉析型軟化劑會增大水中的鹼度，容易傷及皮膚和其它被清洗的器皿。

非沉析型軟化劑使用合成磷酸鹽來隔絕鈣、鎂離子。沒有沉澱結垢，水中的鹼度也不會增大。如果劑量足夠，非沉析型軟化劑能在一段時間內溶解肥皂凝結微粒 機械式

Mechanical Water Softeners

機械式軟化裝置可以長期地安裝在管道系統中，用來消除鈣、鎂離子。

機械式軟化裝置採用離子交換原理。在這個過程中，水會流經一個樹脂層，一般是由磺化的聚苯乙烯顆粒組成。這些顆粒中蘸滿了鈉。離子交換程序發生在硬質水流經樹脂層的同時：硬質的礦物離子（鈣、鎂等）附著在樹脂層上，同時樹脂層上的鈉離子被釋放入水中。

當樹脂層上的鈣、鎂離子飽和時，就必須重新補充鈉成分了。補充過程通過往樹脂層上加鹽（鹽水）來完成：鈉頂替了附著在樹脂層上的鈣、鎂離子，鈣、鎂離子被濾入廢水。

用離子交換式軟化器處理硬質水，會增加水中的鈉成分。根據英國水質協會（WQA）的報告：在離子交換的軟化過程中，水中硬度每下降一個“X”，每升水中就會增加8毫克的鈉。舉例來說，當水的硬度是10X時，如果水中硬質的礦物成分都被軟化器濾掉的話，每升水中會增加80毫克的鈉！

這樣的軟化水不適於飲用！飲軟化水會導致人體鈣質流失，危害健康。當水質由硬變軟，水中鈣成分減少的同時鈉成分大大增加，造成水質轉呈酸性。這樣的水不但本身含鈣少，飲入體內后還會置換掉人體內的鈣質成分，造成鈣質流失。曾經有過這樣的例子：有人長期飲用軟化過的水，結果嚴重缺鈣，連指甲都軟得可以用手撕下來。

Water Filters

水過濾裝置一般分為兩類：攜帶型離子交換過濾器和反滲透式過濾器。兩種過濾器都是用於"點源"的飲用水，主要功能是過濾掉飲用水中的有害物質，但同時也常常將水中的鈣等礦物質成分一起過濾掉了。

反滲透法的原理是通過讓水流過一層半浸透性的膜，這層膜能阻止某些物質的通過。

攜帶型離子交換過濾器一般採用盒裝形式，內有活性碳和離子交換樹脂層。活性炭能吸收、減少水中氯和含氯化合物、殺蟲劑、色素和其它有機廢物，這樣改善了水的口感和色澤度。離子交換樹脂層會降低水的硬度，這種過濾器的運行費用大約是US$0.04/升(每升水3毛多人民幣)。

Magnetic Water Conditioners

磁性水處理器是一項比較新的發明。其原理是讓水通過一個特殊的磁場，從而改變鈣、鎂離子的結構（形成惰性的晶體結構），使其不再結垢。

這樣的水處理器有諸多好處：（一）它具備了軟化水的優點，即不會生水垢，從而提高熱效率、延長所洗滌衣物的使用壽命、改善皮膚狀況（使皮膚細膩、不癢、不易起濕疹）。（二）鈣是人體所需的必要元素，經這樣處理過的水保留了原來的鈣成分；而且由於不結水垢（水垢中的鈣成分是人體難以吸收的），它能比一般的硬水提供更多人體能吸收的鈣質成分。

也許有人還在懷疑磁性水處理器的功能表現，對此，英國的巴斯大學（University of Bath，位於英格蘭的斯文登，全英綜合排名第四的大學）專門做了科學測試和分析，結果證明它確實能有效防止和去除水垢，並保留水中的鈣質成分。