硬水

【定义】含Ca^2＋ 和Mg^2＋ 较多的水叫硬水。溶有少量或不含Ca^2＋ 、Mg^2＋ 的水，称为软水。水中含有Ca^2＋ 、Mg^2＋ 多少的程度，叫做水的硬度，它有一种规定的标准。通常把1升水里含有10毫克CaO(或相当于10毫克CaO)称为1度(以1°表示)。水的硬度在8°以下的称为软水，在8°以上的称为硬水。硬度大于30°的是最硬水。
【说明】

1.水中的Ca^2＋ 和Mg^2＋ 主要以酸式碳酸盐形式存在，这种硬水称为暂时硬水。当暂时硬水煮沸时，碳酸氢盐分解变成不溶性的碳酸钙和碳酸镁而除去，煮沸时间延长，碳酸镁发生水解，变成更难溶的氢氧化镁。这样，水里溶解的Ca^2＋ 、Mg^2＋ 相当一部分就以沉淀析出，从而使水的硬度降低，使硬水得以软化。

Ca(HCO₃)₂CaCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O

Mg(HCO₃)₂MgCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O

当继续加热煮沸时，少量溶于水的碳酸镁发生水解，生成更难溶的氢氧化镁：

MgCO₃＋H₂O Mg(OH)₂↓＋CO₂↑

2. 水中的Ca^2＋ 和Mg^2＋ 主要是以硫酸盐、硝酸盐和氯化物的形式存在，这种硬水叫做永久硬水。永久硬水煮沸时，Ca^2＋ 和Mg^2＋ 不会变成沉淀而除去。永久硬度不能用加热的方法软化。

3.天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度，因此水的硬度是泛指这两种硬度的总和。高硬度的水对生活和生产都有危害。它不适宜饮用，因为容易引起肠胃不舒适，还能诱发疾病；它也不利于洗涤，因为硬水中的Ca^2＋ 和Mg^2＋ 会跟肥皂中的硬脂酸钠作用，生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀，降低肥皂的去污能力，会造成肥皂的浪费，并使衣物丧失鲜艳的色泽。硬水用作锅炉用水，会生成水垢，附着在锅炉的受热面上，阻碍传热，多耗燃料，甚至局部过热，损毁锅炉，引起爆炸。因此锅炉用水一定要先将硬水软化。使硬水软化的方法是离子交换法(用磺化煤和离子交换树脂)。