一、水垢形成的原因是什么 含有钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做"硬水"。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。
自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙,消毒杀菌后得到的,也是硬水。
刚下的雨雪,水里不含矿物质,是"软水"。
水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(CaSO4,石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。
原来溶解的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来,有时也会生成MgCO3。
这样就形成了水垢。用硬水洗衣服的时候,水里的钙镁离子和肥皂结合,生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁的絮状沉淀,这就是"豆腐渣"的来历。
在硬水里洗衣服,浪费肥皂。
水壶里长了水垢,不容易传热,浪费燃料。这些对于一个家庭来说,浪费还不算严重。
对于工厂来说,问题就大啦。
工厂供暖供汽用的大锅炉,有的每小时要送出好几吨蒸汽,相当于烧干几吨水。
据试验,一吨河水里大约有1.6公斤矿物质;而一吨井水里的矿物质高达30公斤左右。
一天输送几十吨蒸汽,硬水在锅炉内壁沉积出的水垢数量,又该多么惊人!大锅炉里结了水垢,好比锅炉壁的钢板和水之间筑起一座隔热的石墙。
锅炉钢板挨不着水,炉膛的火一个劲地把钢板烧得通红。
这时候,如果水垢出现裂缝,水立即渗漏到高温的钢板上,急剧蒸发,造成锅炉内压力猛增,就要发生爆炸。
锅炉爆炸的威力,不亚于一颗重磅炸弹!可见水垢的危害,决不能等闲视之!因此,在工厂里,往往在水里加入适量的碳酸钠(俗名苏打),使水中的钙镁盐类变成沉淀除去,水就变成了软水。
使硬水通过离子交换树脂,也能除去其中的矿物质,得到软水。
家里的水壶、暖水瓶里长了水垢,怎么清除干净呢?
水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,它们可以和酸起化学变化。
根据这个道理,在水壶里倒些食用柠檬酸或者市售的柠檬酸除垢剂(烹饪用食醋也可以),在火上温热一下,只见水垢上放出密密麻麻的小气泡,水垢便迅速溶解了。
暖水瓶里的水垢这样除去,更没问题了。
二、水垢的危害都有哪些 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。
组成:水垢的组成一般比较复杂,是由许多化合物组成的。一般用质量分数表示水垢的化学成分。 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。
三、怎样预防水垢的形成 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。
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。 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。
四、生活中去除水垢的小方法 ①水壶煮山芋(红薯、地瓜)除垢 在新水壶内,放半水壶以上的山芋,加满水,将山芋煮熟,以后再烧水,就不会积水垢了。
但要注意水壶煮山芋后,内壁不要擦洗,否则会失去除垢作用。
对于已积满了水垢的旧水壶,用以上方法煮一二次后,不仅原来的水垢会逐渐脱落,并能起到防止再积水垢的作用。
②小苏打除水垢 用结了水垢的铝制水壶烧水时,放1小勺小苏打,烧沸几分钟,水垢即除。
③煮鸡蛋除水垢 烧开水的壶,用久了积垢坚硬难除。
如用它煮上两次鸡蛋,会收到理想的效果。
④土豆皮除水垢 铝壶或铝锅使用一段时间后,会结有薄层水垢。将土豆皮放在里面,加适量水,烧沸,煮10分钟左右即可除去。
⑤热胀冷缩除水垢 将空水壶放在炉上烧干水垢中的水分,烧至壶底有裂纹或烧至壶底有"嘭"响之时,将壶取下,迅速注入凉水,或用抹布包上提手和壶嘴,两手握住,将烧干的水壶迅速坐在冷水中(不要让水注入壶内)。
重复2次至3次,壶底水垢会因热胀冷缩而脱落。
⑥柠檬除水垢,把柠檬切片放入烧水壶(越薄越好,目的是让柠檬酸尽量释放出来)水烧开煮沸5分钟左右,烧开后让柠檬在水中浸泡2分钟即可除去。
⑦醋除水垢 如烧水壶有了水垢,可将几勺醋放入水中,烧一二个小时,水垢即除。
如水垢中的主要成分是硫酸钙,则可将纯碱溶液倒在水壶里烧煮,可去垢。
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