什么是硬水，什么是软水

现代科学分析认为，泡茶用水有软水和硬水之分，所谓软水是指每升水中钙离子和镁离子的含量不到10毫克，凡钙离子和镁离子的含量超过10毫克的即为硬水。

　　定义:是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。如一些井水，泉水。但自来水中几乎没有。 含有较多的可溶性钙盐和镁盐的天然水。硬水中含盐量通常以硬度表示。硬度单位是度，1度相当于每升水中含10毫克的氧化钙。硬度在8以上者通常称为硬水，地下水（如井水、泉水）的含盐量较多，属于硬水。在硬水中，钙盐和镁盐以碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐的形式存在。

　　性质
　　水是一种很好的溶剂，能有效去除污物杂质。纯水--无色、无味、无臭，被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时，水的溶解效果更好。当水流过土地和 硬水
　　岩石时，它会溶解少量的矿物质成分，钙和镁就是其中最常见的两种成分，也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多，水的硬度越大。即便是在硬水质地区，只要水中的饱和指数未被超过，水管中就不会结水垢。若在饱和指数以下或正好在饱和的临界点上，都不会有水垢生成。反之，软水质中也会生水垢，如果超出了饱和指数的话。 饱和指数由水的酸碱度决定。众所周知，酸碱度是通过PH测试来测定的： PH值越低，水中的酸性越强，饱和指数越高，所能溶解的矿物质成分也就越多； PH值越高，水中的碱性越强，饱和指数越低，所能溶解的矿物质成分也就越少。 对水加热、水压降低（如打开水龙头等）、在水中添加化学品剂等都会导致PH值升高。随着PH值升高，水能溶解矿物质成分的能力减低，这些矿物质成分（碳酸钙为主）也就沉淀出来，成了水垢。 循环系统（如冷却塔、蒸汽锅炉、循环水处理系统等）工作中，压力和温度长期处在变化中，造成水中PH值升高和过度饱和。 当硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2】存在时，这些盐在水被煮沸时便会发生分解，变成碱式碳酸盐沉淀析出而除去。因此，这种硬水称为暂时硬水。如果硬水中的钙和镁主要以硫酸盐、氯化物、硝酸盐的形式存在，当水煮沸时，这些盐不会沉淀，无法除去，这种硬水称为永久硬水。 硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂的主要成分硬脂酸钠作用，生成不溶性的硬脂酸钙或镁，使一部分肥皂白白地消耗掉，等于降低了肥皂的去污能力。如果将未经过软化处理的硬水直接注入锅炉，则当加热锅炉时，钙、镁离子便形成碱式碳酸盐沉淀析出，在锅炉内壁及管道中积成水垢，降低锅炉热导率，增加能耗，严重者会引起锅炉爆炸和管道堵塞，因此锅炉用水应当经过软化处理当硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2】存在时，这些盐在水被煮沸时便会发生分解，变成碱式碳酸盐沉淀析出而除去。因此，这种硬水称为暂时硬水。如果硬水中的钙和镁主要以硫酸盐、氯化物、硝酸盐的形式存在，当水煮沸时，这些盐不会沉淀，无法除去，这种硬水称为永久硬水。 硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂的主要成分硬脂酸钠作用，生成不溶性的硬脂酸钙或镁，使一部分肥皂白白地消耗掉，等于降低了肥皂的去污能力。如果将未经过软化处理的硬水直接注入锅炉，则当加热锅炉时，钙、镁离子便形成碱式碳酸盐沉淀析出，在锅炉内壁及管道中积成水垢，降低锅炉热导率，增加能耗，严重者会引起锅炉爆炸和管道堵塞，因此锅炉用水应当经过软化处理（见软水）。

　　软化方法
　　硬水经过处理后可以转化为软水方法有以下几种方法：
　　沉淀法
　　用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。
　　软水剂
　　（1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4 （2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+ （3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物
　　离子交换法
　　（1）原理：用无机or有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同 电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。 阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、、、、、、、、Mg2+离子交换 阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换 （2）常用交换剂： a. 泡沸石：水化硅酸钠铝 Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3 Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4 b. 磺化煤： 2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4 2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4 c.离子交换树脂
　　电渗析法
　　用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。
　　磁化法
　　使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢。
　　煮沸法
　　（只适用于暂时硬水）煮沸暂时硬水时的反应： Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由于CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁： MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2 8. 石灰——纯碱法 (工业用) 在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被转化成CO32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度，最后被去除。反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。 Ca2+(aq) --石灰-苏打法--> CaCO3(s) Mg2+(aq)--石灰-苏打法--> Mg(OH)2(s)
　　编辑本段和软水的区别
　　通常我们所说的"硬水"与"软水"，主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量，以"毫克碳酸钙/公升 水"或"ppm"来表示，称为水的硬度。 一般将水的硬度分为4个等级： 1. 软水:0-60ppm 2. 稍硬水：60-120ppm 3. 硬水：120-180ppm 4. 极硬水：181ppm以上 水的硬度太高时喝起来不可口，水中容易产生白色沉淀的水垢，水垢如附在加热容器或加热器上,会延长加热的时间，浪费能源。水的硬度高时，肥皂也不太容易起泡沫，需浪费较多的清洁剂。水垢进入人体后，无法被吸收，是健康的大敌。 那么水的硬度应该是多少才合适呢？目前并没有正式由政府机关或学会提出的建议值，我国的检验标准为1000ppm以下。 不过，在这污染日趋严重的工业社会中，水的问题不单是硬度或总溶解固体量多寡，目前已知的水中污染物质计有：细菌、微生物、氯和有机物质等。市面上已有多种滤水器可帮助我们除掉污染物，但由于处理水质的方法不同，去除的能力也不同。 已知处理饮用水的方法计有：蒸馏法、煮沸法、逆渗透法、离子交换法、活性碳过滤法和臭氧杀菌法等。这些方法有的只能单纯的杀菌，有的可以去除细菌、微生物和悬浮固体，有的能除去三氯甲烷、有机物和恶臭。然而目前，只有RO逆渗透式的水处理技术，才可称得上最先进的、实用的水处理技术。并且可以直接进入家庭、办公室，这为改变我们的用水状态有着革命性的意义。虽然目前这样的水处理设备还没有得到广泛的使用，但是，它的普及却是迟早的事情。 寻找一个理想的净化水质方法，对改善生活品质，促进健康是相当重要的。我们应该有个共识，净化水质的目标就是软化硬度、除去水中对健康有影响的污染物质。
　　硬水含有钙盐和镁盐的天然水
　　通常，地下水如井水、泉水含盐量较大，地面水如河水、湖水含盐量较小。在硬水中，钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在时，称为暂时硬水，当这种硬水加热煮沸时，碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在，则称为永久硬水，它们不能用煮沸的方法除去。硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂(硬脂酸钠)作用，生成不溶性的硬脂酸盐，降低肥皂的去污能力。如果锅炉内使用硬水，当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢。降低锅炉的热导率，增加能耗，甚至缩短锅炉的使用寿命，有时还会堵塞管道。因此，锅炉用水必须经过软化处理(见)。 硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用“度”表示，1度相当于每升水中含10mg的CaO，生活饮用水的总硬度要求小于25度。
　　软水只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水
　　或是经过软化处理的硬水。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克／升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水，但在工业上若采用此法来处理大量用水，则是极不经济的。软化水的方法有：①石灰 -苏打法。先测定水的硬度，然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠，硬水中的钙、镁离子便沉淀析出： Ca(HCO3)2＋Ca(OH)22CaCO3↓＋2H2O Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2 Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O CaSO4＋Na2CO3CaCO3↓＋Na2SO4②磷酸盐软水法。对于锅炉用水，可以加入亚磷酸钠（NaPO3)作为软水剂，它与钙、镁离子形成络合物，在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出，从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水，但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应，使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用，故此法是既经济又先进的软水法。

　　硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2】

硬水是溶有较多含钙、镁物质的水；软水是溶有较少或不含钙、镁物质的水。

水的硬度：水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。

软水与硬水：

水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，假如是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，天生的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）；假如是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。 

依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在自然水中，阔别城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部门地下水属于高硬度水。

当水滴在大气中凝结时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸终极随雨水落到地面上，然后渗过泥土到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞四周的硬水就是这样形成的。

硬水的利弊：

硬水有很多缺点：

1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区分硬水和软水）

2.产业上，钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严峻时还会导致锅炉爆炸。因为硬水题目，产业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。

3.硬水的饮用还会对人体健康与日常糊口造成一定的影响。没有常常饮硬水的人偶然饮硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的“水土不服”。

水的硬度（也叫矿化度）是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大，反之则小。1升水中含有10mmgCaO（或者相当于10mmgCaO）称为1度。软水就是硬度小于8的水，如雨水，雪水，纯净水等；硬度大于8的水为硬水，如矿泉水，自来水，以及自然界中的地表水和地下水等。

硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，经煮沸后可被去掉，这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。

当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。

硬水有许多缺点：1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区分硬水和软水）2.工业上，钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题，工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。3.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的“水土不服”；用硬水烹调鱼肉、蔬菜，会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值；用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值；用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。

那么硬水毫无是处了吗？不对，否则怎么会有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家们调查发现，人的某些心血管疾病，如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比，水质硬度低，死亡率反而高。其实，长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定：饮用水的硬度不得超过25度 。

硬水经过处理后可以转化为软水。

在住建部城市供水水质监测中心公开的资料，发现经过全国普查4000 多家水厂中，有超过1000 家出厂水水质不合格。

再加上水源地和供水管道的多次污染，造成到达终端居民家中的自来水已经变成了不合格的水。

而用水安全也越来越成为每一个居民的关注点，因此开始寻求如何实现全屋终端净水的配置。在这之前需要给大家普及下净水的几个概念。

从水网到达居民家中的水我们叫做原水

这是入户未经初级过滤的市政自来水、未经过处理的山泉水、井水等等，里面可能含有铁锈、泥沙、水藻、虫卵、胶体等等，这些大颗粒杂质如果不处理，进入家庭涉水电器和管路容易造成堵塞。这个问题可以通过安装前置过滤器来解决。

前置过滤器是初级过滤，用来拦截水里的大颗粒杂质，并且可以自动清洗或者手动清洗，在生命周期内基本上不需要进行滤芯更换，这是作为全屋净水入户的第一道屏障。

在进入屋内的水路中，第二道屏障就是净水系统

这个系统出来的水就是我们所说的净水。净水是自来水经过过滤后，去除了其中的杂质、悬浮物、细菌、余氯、农药味、有机污染物、重金属等有害物质，只保留对人体有益的矿物质和微量元素，可以供人直接饮用的水。

这种水也就是我们常见的可以饮用的矿泉水或矿物质水。对人体直接有害的物质已经滤除完毕，可以达到饮用水的标准。联合汉高中央净水机系列包含无电澎湃系列和蓝鲨系列，采用整机原装进口、欧洲品质、性能稳定全球同步销售的模式，过滤系统使用联合汉高高效活性炭配方、具备超强的吸附能力，整体的使用寿命更长。

独特的设计结构能实现360均匀布水，平衡均匀每一滴水与活性炭颗粒的结合，发挥活性炭最大的吸附效能。在保证出水水质稳定可靠的同时延长活性炭使用寿命，实现全屋净水核心解决方案。

经过中央净水机净化出来的净水已经可以进行日常的安全使用和加热饮用了，此时的水虽然已经净化完毕，但是依然还是存在一些矿物质成分。这些矿物质在浴室、热水器中长期积累会形成水垢。洗澡洗衣服等会让衣服变硬、皮肤变干等问题。

因此这个时候需要通过中央软水机将水中的矿物质置换掉，实现去除矿物质的作用。通过中央软水机软化后的水也就是我们常说的软水，软水是使用树脂通过钠离子置换水中的钙镁离子，从而达到软化水的目的。

而经过软水系统软化后的水还达不到直饮的效果，这个时候通过安装末端净水器例如RO净水机等等，通过RO滤芯实现深层次的净化之后，出来的水就是我们所说的直饮水或者是纯水。

从上面的解释可以看得出来，入户的水从原水变成净水、软水和纯水，需要通过前置过滤器、中央净水机、中央软水机和末端净水器，这些设备组成了全屋的净水系统。当然全屋净水系统不是一个独立的水处理产品，而是以中央净水机、中央软水机为主，配套前置过滤器、末端直饮机以及速热管线机等多个产品组成的全屋净水解决方案。

这些配合可以在满足不同房型和用水需求的同时，改善家庭的水质环境，可以根据本地的水源情况合理配置，有时候并不是所有的设备都需要安装。