水硬度
2014/10/10 9:08:45 点击：
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水硬度，又称地下水硬度，指水中Ca2+、Mg2+离子的含量。即水中的碳酸钙含量，烧开可形成水碱。国家标准规定自来水硬度不超过450毫克/升，为了降低硬度，自来水集团采取使用地下水与地表水勾兑，以降低硬度。凡是在国家标准范围内的硬度，对市民的健康是有益而无害。
1简介
水硬度，又称地下水硬度，英文：hardness of groundwater，指水中Ca2+、Mg2+离子的含量（标准术语中已不再采用）。水硬度最初是指水中钙、镁离子沉淀肥皂水化液的能力。
水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度（即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度）和非碳酸盐硬度（即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度）。
表示方法
硬度的表示方法尚未统一，中国使用较多的表示方法有两种：
一种是将所测得的钙、镁折算成CaO的质量，即每升水中含有CaO的毫克数表示，单位为mg·L-1；
另一种以度计：1硬度单位表示10万份水中含1份CaO（即每升水中含10mgCaO），1°=10ppmCaO。这种硬度的表示方法称作德国度。
各国表示方法
德国度(d)：1L水中含有相当于10mg的CaO，其硬度即为1个德国度(ld)。
美国度(mg/L)： 1L水中含有相当于lmg的CaCO3，其硬度即为1个美国度。 mmol/L: 1L水中含有相当于100mg的CaCO3，称其为l mmol/L的硬度。
法国度(f)：1L水中含有相当于l0mg的CaCO3，其硬度即为1个法国度(1f)。
英国度(e)：1L水中含有相当于14.28mg的CaCO3，其硬度即为1个英国度(le)。水的硬度通用单位为mmol/L，也可用德国度（d）表示。其换算关系为:1mmol/L=5.6德国度（d）国家饮用水卫生标准规定450mmol/L为合格标准。
中国采用的表示方法与德国相同。
2分类
水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
碳酸盐硬度
碳酸盐硬度：主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度。碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度。
非碳酸盐硬度
非碳酸盐硬度：主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。这类硬度不能用加热分解的方法除去，故也称为永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCL2、MgCL2、CA(NO3)2、Mg(NO3)2等。
碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度；水中Ca2+的含量称为钙硬度；水中Mg2+的含量称为镁硬度；当水的总硬度小于总碱度时，它们之差，称为负硬度。
3危害
1、水的硬度对生活及工业用水影响极大。过硬的水煮食不易熟，洗涤时肥皂起沫少。
2、硬水用于蒸汽锅炉，易生沉淀结成锅垢，不仅浪费燃料，又易引起爆炸。
3、长期饮用高硬度的水，会引起心血管、神经、泌尿造血等系统的病变。
4、烧开的水口感差，且常常造成壶底结垢。严重影响饭菜的味道和质量。
5、沐浴时，头发、皮肤常有干涩、发紧的感觉，伤害皮肤加速衰老。
6、洗涤衣物时，浪费洗涤剂，且衣物不易洗净，洗后的衣物发脆发硬，并残存有洗涤剂的味道。
7、餐具、洁具上常常会出现水渍、斑点，需要经常清洗，水池甚至墙壁上出现水垢等。
8、热水器随着使用时间的增加而热效率降低，这也是因为积存的水垢增加了，不仅浪费能源还形成了不安全隐患。
4减小方法
在生活中，通常用煮沸的方法。在实验室中，用蒸馏的方法。不过，蒸馏效果更好。
5硬度标准
世界卫生组织推荐的生活饮用水硬度（以CaCO₃计）不超过：500mg/L。
中国1959年生活饮用水硬度（以CaCO₃计）标准为250mg/L，现行的2006年国家标准为450mg/L。
6检测方法
测试步骤：在一份水样中加入pH=10.0的氨性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂，溶液呈红色；用EDTA标准溶液滴定时，EDTA先与游离的Ca2+配位，再与Mg2+配位；在计量点时，EDTA从MgIn-中夺取Mg2+，从而使指示剂游离出来，溶液的颜色由红变为纯蓝，即为终点。
当水样中Mg2+极少时，由于CaIn- 比MgIn- 的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。 为了提高终点变色的敏锐性，可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg2+（在EDTA标定前加入，这样就不影响EDTA与被测离子之间的滴定定量关系），或在缓冲溶液中加入一定量的Mg—EDTA盐。
水的总硬度可由EDTA 标准溶液的浓度cEDTA和消耗体积 V1（ml）来计算。以CaO计，单位为mg/L。
水的总硬度有些厂家已经采用离子选择性电极法直接测量，测量方法简单，测值准确。
7检测要点
测定总硬度时用氨性缓冲溶液调节pH值。
注意加入掩蔽剂掩蔽干扰离子，掩蔽剂要在指示剂之前加入。
测定总硬度的时候在临近终点时应慢滴多摇。
测定时要是水温过低应将水样加热到30～40o；C再进行测定。
8相关事件
一、2013年1月8日，北京市水务局相关负责人做客北京人民广播电台《城市零距离》，介绍了2012年第四季度指标数据出厂水部分指标，其中硝酸盐测出最大9.7毫克/升，最小0.7毫克/升。低于10毫克/升的国家标准。
北京市水务局供水处处长胡波介绍了2012年第四季自来水出厂水部分指标，在硬度方面，国家标准为450毫克/升，而北京自来水最大为378毫克/升，最小177毫克/升。
这是不同水源造成的，以地下水为水源时，硝酸盐含量就会高，以地表水为水源时，硝酸盐含量会低，但是不论高低都在国家标准内，是可以放心饮用的。
硝酸盐在水中经常被检出，含量过高可引起各种疾病，但是国家标准比致病含量低得多。而有相关材料显示，水硬度过高、过低都容易引起疾病。此次公布的数据表明，北京的自来水饮用是安全的。 [2]
二、2013年1月22日北京市政协委员、市水务局局长程静在北京两会上详细解读了北京市的自来水水质信息：北京水硬并不是结石发病原因，而且北京水质硬度远低于国家标准。
有些市民就误以为北京市水质硬，饮用后容易得结石等疾病。北京市水质硬度约在320，而国家标准是450，本市水质硬度不仅符合国家标准，而且还远远低于国标。从卫生部门的研究来看，水质硬度和罹患结石类疾病并无因果关系。社会上传言北京市水质硬，饮用后容易得结石的说法并不科学。
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