為什么要軟化水


  天然水可分為硬水和軟水兩種：凡含有較大量鈣、鎂離子（無機礦物質）的水稱為硬水,反之則 稱為軟水.水的硬度若由含有碳酸鈉或碳酸氫鎂引起的，這種水則稱為暫時性硬水；水的硬度若由含有鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的 這種水叫永久性硬水。
  簡單地說，水中碳酸鈣的含量小于10毫克/升下的水就屬于高標準的軟水。在西方發達國家作為 90%的家庭用水（包括烹飪、洗滌、洗浴等）均使用軟水。無污染的雨水、雪水、露水都是天然軟水。
  

1.什么是硬水？
  所謂硬水，就是含礦物質的水，主要是鈣鹽、鎂鹽等。鈣鹽和鎂鹽含量越多，水的硬度越大。當用硬水洗臉時，鈣鹽、鎂鹽與香皂相互作用，形成不溶于水的鈣鎂皂，它像膠質的、有黏性的物質，粘附在臉上不易去掉。這樣，原來皮膚上的污垢沒有洗凈，且又增添了新的污垢。這些污垢與鈣鎂皂形成的黏性物質堵塞在皮膚腺的開口處，不僅堵塞了皮膚的排泄通道，形成栓塞，刺激皮膚，還會影響皮膚的正常代謝，使皮膚過早地萎縮、老化。因此，在洗臉時我們要注意選擇硬度小的軟水。在自然界中，井水、泉水的硬度最大，湖水、河水硬度中等、雨水、雪水、蒸餾水的硬度最小，故用后三種水洗臉較好。
  水的軟硬與口感有關系，硬水爽口，多數礦泉水硬度較高，使人感到清爽可口，軟水顯得淡而無味。但用硬水泡茶，沖咖啡，口感將受到影響。有些食品加工用水比較講究，水硬將影響食品加工，易造成蛋白質沉淀、無機鹽沉淀或較難煮熟，而飲料用水又用軟水較好。鍋爐用水一般應使硬水軟化，否則會因水垢太多而發生意外事故。熱水壺和淋浴器上的水堿，浴室中的瓷磚及衛生潔具上難以擦洗的污漬，玻璃器皿上的斑點等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐漸堵塞、浪費能源、縮短熱水器使用壽命，洗衣需要更多的洗滌用品，損傷棉織品，造成浪費。
  

3.有機污染物對人體帶來的危害極大
  當前我國水源有機物污染非常嚴重，有機物種類越來越多，據統計，常見的就有約7萬多種。水中有機物的存在對膠體有保護作用，使其穩定性提高，不但給水處理增加了一定的難度，同時有毒的小分子有機物難以降解，并在生物體內蓄積，并有強烈的三致作用（致癌、致畸、致突變）或慢性毒性，有機物對人體的危害往往是滯后的，從發現到得病需要一個漫長的時間，甚至20—30年。另外有機物和氯消毒劑結合后產生鹵代化合物，有許多已經確認是癌癥的誘發物。其中主要是揮發性三鹵甲烷和非揮發性的鹵乙酸，后者致癌的危險是前者的50—100倍。
軟水技術
  工業上是怎么軟化水的？
  當前我們對家庭水處理的認識有一個錯誤消費觀念和意識：只要“飲” 部分達標而其它方面用水差一點沒關系。其實家庭生活飲用水除了飲用外還包括食用、沐浴、洗衣、沖廁等。實際上水中的各種物質有三分之一是通過沐浴等經皮膚吸收進入人體。好水可以提高水洗滌力，減少洗衣粉用量，減少水環境污染等，好水也可以減少沖廁惡臭從而改善室內環境。因此，除了“飲”部分，人的沐浴、洗漱、洗衣等用水也應該干凈、衛生和沒有污染。Brown等研究了皮膚對水中揮發性有機物的吸收，按成人飲水量2升/天、嬰兒飲水1升/天、二者洗澡時間均為15分鐘/天，飲用水常見揮發性有機物的皮膚吸收與口腔攝入的比例，成人與嬰兒分別為63/37及40/60。Andelaman 報道了飲用水中三氯乙烯造成的戶內呼吸攝入。以飲水量2升/人·天，沐浴耗水量40—95升/人·天計，淋浴時三氯乙烯的呼吸攝入量是飲水口腔攝入量的數倍。
  所以，水中有害物質對人健康的危害不單純從飲用產生的。據國外報道水中有害物質被人體吸收的比例大致為：1/3由口腔攝入；1/3在洗漱和沐浴中由皮膚吸收；1/3在沐浴時由隨水蒸汽經呼吸道吸收。
  工業上用到水的地方很多，根據用水水質的不同采用不同的處理方法達到應有的標準。而工業上通用的軟化水方法是離子交換法。 
  離子交換水處理是指采用離子交換劑，使交換劑中和水溶液中可交換離子產生符合等物質的量規則的可逆性交換，導致水質改善而交換劑的結構并不發生實質性（化學的）變化的水處理方式。在這種水處理方式中，只有陽離子參與交換反應的，稱陽離子交換水處理；只有陰離子參與交換反應的，稱陰離子交換水處理；既有陽離子又有陰離子參與交換反應的，稱陽、陰離子交換水處理。由于原水的水質千差萬別，而對出水水質的要求又多種多樣，所以有許多種類型的離子交換及某組合的水處理方法，采用這些水處理方法而使原水軟化、除堿和除鹽。離子交換劑中參與交換反應的離子是鈉離子Na+時，此方法稱為鈉（Na）型離子交換法，此交換劑稱為鈉（Na）型陽離子交換劑，相類似的，有氫（H）型離子交換法及氫（H）型陽離子交換劑等。 
  鈉型離子交換法是工業鍋爐給水最通用的一種水處理方法。當原水經過鈉型離子交換劑時，水中的Ca2+、Mg2+等陽離子與交換劑中的Na+進行交換，降低了水的硬度，使水質得到軟化，故這種方法又稱為鈉離子交換軟化法。 
  （1）交換過程 
  碳酸鹽硬度（暫硬）軟化過程： 
  Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3 
  Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3 
  非碳酸鹽硬度（永硬）軟化過程：&