硬水是指可溶性钙、镁等化合物含量较高的水。
如果按美国WQA标准,水的硬度分为6级:0-0.5GPG为软水,0.5-3.5GPG为微硬,3.5-7GPG为中硬,7-10.5GPG为硬水,10.5-14GPG为很硬,14GPG以上为极硬。
如果按工业上划分,硬度小于1的为软水,硬度为1-10的为硬水,硬度大于10的为高硬水。
一、什么是硬水
1、定义论述
(1)硬水是指含有较多可溶性钙、镁等化合物的水,从定义上看与软水相反,经软化处理后可得到软水。
(2)按美国WQA(水质量协会)标准,水的硬度分为6级:0~0.5GPG为软水,0.5~3.5GPG为微硬,3.5~7.0GPG为中硬,7~10.5GPG为硬水,10.5~14.0GPG为很硬,14.0GPG以上为极硬。
2、水质分类
(1)原水:原水是指未经过处理的水,例如地下水、河水等,从广义来看进入水处理工序前的水也可称作该水处理工序的原水,例如由水源送入澄清池中处理的水可称作原水。
(2)软水:软水是指不含或含较少可溶性钙、镁等化合物的水,硬水经软化处理后可得到软水,常用于饮水、洗涤、电子业、冶金、医药、化工业、食品业、空调用水等领域。
(3)硬水:硬水是指水中可溶性钙、镁等矿物质成分较多的水,在工业上一般只有硬度<1的水被称作软水,1~10之间的水经常笼统的称作硬水,硬度>10的水多称作高硬水。
3、硬度标准
(1)德国:1度是指1升水里含有氧化钙10.0mg,用质量浓度表示为ρ=10.0mg/L。
(2)法国:1度是指1升水里含有碳酸钙10.0mg,用质量浓度表示为ρ=10.0mg/L。
(3)英国:1度是指1升水里含有碳酸钙14.3mg,用质量浓度表示为ρ=14.3mg/L。
(4)美国:1度是指1升水里含有碳酸钙1.0mg,用质量浓度表示为ρ=1.0mg/L。
二、什么是弱碱性水
1、定义论述
弱碱性水是水通过电解后在阴极产生的水,别称弱碱水、电解阴极水等,所谓电解水是指水(H₂O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程,总反应式为2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑,其中在阴极产生的水称作碱性水,在阳极产生的水则碱性水。
2、理化性质
碱性水的pH在7.4~9.5之间,氧化还原电位(ORP)为负值(ORP为负值的水具有还原作用,ORP为正值的水具有氧化作用),根据国家标准GB/T 14157-1993《水文地质术语》中给出的定义,pH在6.4以下的水称作酸性水,pH在6.5~8.0之间的水称作中性水,pH在8.0以上的才能称作碱性水。
3、作用对照
名称 | pH | 氧化还原电位 | 作用 |
强酸性水 | 2.0~3.5 | 1000~1150毫伏 | 洗涤、杀菌 |
酸性水 | 5.5~6.5 | 700~800毫伏 | 洗涤、杀菌 |
碱性水 | 8.0~9.8 | -450~-700毫伏 | 饮料、烹饪 |
强碱性水 | 11.0~12.0 | -850~-1000毫伏 | 灭菌、洗涤 |
注:以上酸性水和碱性水的pH、氧化还原电位等数据仅供参考,请务必以实际标准为准。
4、电解方程式
(1)酸性电解质
总反应式:2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑
①阳极:4H⁺+ 4e = 2H₂↑
②阴极:2H₂O = O₂↑ + 4H⁺+ 4e
(2)碱性电解质
总反应式:2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑
①阳极:4H₂O + 4e = 2H₂↑ + 4OH⁻
②阴极:4OH⁻ = O₂↑ + 2H₂O + 4e