生活中常用什么的方法降低水的硬度
最简单的就是煮沸。
没有人不烦留在浴盆内壁的污渍(产生于水中Ca2+、Mg2+离子与肥皂的反应), 它会使您浴后产生的轻松愉快感消失大半。几乎人人都会有水壶结垢的经验, 壶垢则是含Ca2+、Mg2+离子的水在加热过程中形成的碳酸盐沉积:
Ca2+(aq) + 2 HCO3-(aq) CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
Ca2+、Mg2+(和其他二价阳离子, 如Fe2+)浓度较高的水叫硬水（hard water）。水中存在这些离子虽然不会对健康造成严重威胁, 但却能使水质变得不适于家庭和工业使用。
工业和生活用锅炉中的“水垢”可能造成严重后果, 因为流经锅炉管道的水是在压力下受热的。
水垢的形成不但降低了热传导效率, 而且也降低了水在管道中的流速。
除去硬水中这些离子的过程叫水的软化(Water Softening)。石灰-苏打法(lime-soda process)被用来大规模软化生活用水。
用石灰(CaO)和苏打灰(Na2CO3)处理软化生活用水时，Ca2+、Mg2+分别以CaCO3和Mg(OH)2的形式沉淀:
Ca2+(aq) + CO32-(aq) CaCO3(s)
Mg2+(aq) + 2 OH-(aq) Mg(OH)2 (s)
另一种软化硬水的方法叫离子交换法, 交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。离子交换树脂是带有羧基(—COO-)或磺酸基(—SO3-)的高聚物, 功能基的负电荷被吸附在其上的Na+离子平衡。
当硬水从柱体(床体)流过时, Ca2+、Mg2+等二价离子置换一价的Na+离子。如果用Na(R－COO)表示离子交换树脂, 该过程则可表示如下:
2 Na(R－COO)(s) + Ca2+(aq) Ca(R－COO)2(s) + 2 Na+(aq)
当树脂上所有Na+离子被置换后, 要对树脂进行再生处理。再生处理使用浓度较高的NaCl水溶液按逆反应方向进行置换。
Ca2+离子对树脂的结合力大于Na+离子的结合力, 使用高浓度NaCl溶液是一种“人海战术”。
离子交换法软化硬水虽然解决了Ca2+、Mg2+等离子带来的问题, 但却不是理想的饮用水。由于水中Na+离子浓度升高, 因而特别不适于患高血压病的人群饮用。
