烧开水有水垢?水垢对健康有害吗?三分钟了解水垢的前世今生

图文|自来水博士
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烧开水有水垢?水垢对健康有害吗?三分钟了解水垢的前世今生文章插图
质疑水垢水的安全性烧开水时产生水垢 , 大家可以直接看到 , 有水垢漂浮在水中 , 或者积累在水壶的底部或周遭 , 非常不美观 , 开水的饮用感官性状差 , 因而引起了大家对水质的担心 , 甚至不断质疑自来水的安全 。
【烧开水有水垢?水垢对健康有害吗?三分钟了解水垢的前世今生】烧开水产生水垢的自来水 , 是不是代表水质差 , 不利于健康呢?今天 , 我们就从化学和物理的角度探讨一下水垢是如何来的 , 我们该怎么应对 , 或者说如何去掉水壶中的水垢 , 把水垢的前世今生了解个一清二楚 。
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烧开水时的物理化学反应我们要知道 , 自来水是来自自然水体 , 比如说江河湖之中 , 在自来水水厂经过一些列的处理工艺之后 , 运输到达我们的家中 。 而自然水体中的水 , 不可避免会含有钙离子、镁离子、碳酸氢根、碳酸根和氢氧根 , 但是自来水厂并不需要去掉这些离子 , 因为它们可能是我们人体健康所需的基本元素 。 我们喝的水都不是只有水分子 , 单独的只有水分子的水是没有任何营养价值的 , 长期饮用不利于健康 。
自来水在没有加热的情况下 , 是含有钙离子、镁离子、碳酸氢根、碳酸根和氢氧根这些离子 , 并且溶解在水中 , 保持化学平衡 。 另外 , 水中一般都是含有二氧化碳 。 因为空气中含有二氧化碳 , 所以二氧化碳在水中的浓度会和它在空气中的浓度保持化学平衡!简而言之 , 就是空气中的二氧化碳会溶解到自来水中 , 导致自来水中含有一定量的二氧化碳 , 并以碳酸的形式存在(参考方程式1到3) 。
不过 , 当我们烧开水加热时 , 随着温度的升高 , 二氧化碳在水中的溶解度会降低 , 使得水中的二氧化碳逸出 , 从而破坏了水中原有的碳酸平衡 , 水中的碳酸根会分解转换为碳酸根、氢氧根和二氧化碳(参考方程式4和5) 。 请大家看图中的化学方程式 , 都是高中的化学知识哦 。
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当水烧开时 , 二氧化碳逸出后 , 从而导致水中的碳酸根和氢氧根的浓度增大 , 此时它们能和水中的钙离子、镁离子结合 , 反应产生碳酸钙和氢氧化镁 。 但是 , 因为此时水温温高到100度 , 碳酸钙和氢氧化镁在水中的溶解度也大 , 沉淀析出的水垢较少 。
当水烧开后开始冷却 , 温度降低 , 碳酸钙和氢氧化镁在水中的溶解度降低 , 从而导致碳酸钙和氢氧化镁不断析出 , 产生较多的沉淀(方程式6和7) 。 这也就是我们烧开水后肉眼看到的水垢 , 它们以沉淀、悬浮和漂浮状态存在于水中 。
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水垢与水的硬度和碱度的关系从以上的分析我们可以看出 , 水垢不仅仅与钙离子和镁离子浓度有关 , 也和碳酸氢根、碳酸根、氢氧根浓度有关 。
水的碱度就是水中碳酸氢根、碳酸根、氢氧根浓度的综合 , 因此 , 水的碱度高 , 在烧水时也能产生较多的水垢 。 而水的硬度与水中钙离子喝镁离子的浓度 , 所以水的硬度越高 , 烧开水时也能产生就多的水垢 。
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喝有水垢的水对健康有害吗?我们可以确定的是 , 家中的自来水肯定是达到了国家规定的水质标准 。


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