软水和硬水

软水和硬水
 
看见这个题目, 觉得奇怪吗? 水是流体, 又何有软硬之分呢? 其实这里所指的软和硬, 是就溶于水中钙离子和镁离子的含量而定。 硬水有多于百万分之二百五十的钙离子和镁离子, 而软水则含少于百万分之一百。
硬水的形成是由于雨水溶入了石中所含的钙和镁的化合物:

CaCO3 + CO2 + H2O -> Ca2+ + 2HCO3-

MgCO3． CaCO3 + 2CO2 + 2H2O -> Ca2+ + Mg2+ + 4 HCO3-

此外, 硬水可以分为暂时硬水及永久硬水, 暂时硬水在煮沸后可以变成软水:

2HCO3- -> CO2 + CO32- + H2O

CO32- + Ca2+ -> CaCO3 (s)

CO32- + Mg2+ -> MgCO3 (s)

碳酸钙和碳酸镁是不可被水所溶解的, 茶壶里的茶垢亦是由此而来, 故极难清洗。 香港所供应的食水已是软水, 故我们不用使用离子交换器 (ion exchangers) 去处理清洁或加热用水中的铁、钙及镁质。

硬水与浮渣(scum)

中四以上的同学看见硬水这个词定必想浮渣,这个在洗洁剂一课中学到的生字。 难道水中的矿物真的如此一事无成? 其实它们对我们身体健康有一定程度的影响, 一份美国的医学杂志 (Journal of the American Medical Society) 就曾经报导过 亨利‧史路特博士 (Dr Henry Schroeder) 的发现 --- 有硬水供应的地区比没有 硬水供应的地区的死亡率低。无论如何, 我们亦不应服食过量, 以免重蹈以往服食 过量维生素A及C的覆辙。

矿泉水这种饮料就是一样矿物含量特高的硬水 (多于百万分之五百), 顾名思义, 是从矿泉而来的水 --- 雨水流进石层, 溶入各种的矿物, 再积蓄而成。 而碳化的矿泉水都从自然而生的, 含碳酸盐的石头如石灰石) 溶于水中并释放出二氧化碳气体。 在制作的过程中, 这些气体会被收集, 然后在将水装入瓶中时才加入被收集了的气体以确保瓶子中有一定的气压。

酿酒时, 水中所含的矿物亦会影响酒的质素。硬水因含矿物以提供酵母菌养分, 故以硬水所酿而成的酒酒质会比较好。