看見這個題目, 覺得奇怪嗎? 水是流體, 又何有軟硬之分呢? 其實這裏所指的軟和硬, 是就溶於水中鈣離子和鎂離子的含量而定。 硬水有多於百萬分之二百五十的鈣離子和鎂離子, 而軟水則含少於百萬分之一百。
硬水的形成是由於雨水溶入了石中所含的鈣和鎂的化合物:
CaCO3 + CO2 + H2O -> Ca2+ + 2HCO3-
MgCO3. CaCO3 + 2CO2 + 2H2O -> Ca2+ + Mg2+ + 4 HCO3-
此外, 硬水可以分為暫時硬水及永久硬水, 暫時硬水在煮沸後可以變成軟水:
2HCO3- -> CO2 + CO32- + H2O
CO32- + Ca2+ -> CaCO3 (s)
CO32- + Mg2+ -> MgCO3 (s)
碳酸鈣和碳酸鎂是不可被水所溶解的, 茶壺裏的茶垢亦是由此而來, 故極難清洗。 香港所供應的食水已是軟水, 故我們不用使用離子交換器 (ion exchangers) 去處理清潔或加熱用水中的鐵、鈣及鎂質。
參考資料:http://home.school.net.hk/~chemmag/issue6/oli/softhard.html