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【科普】什么是水的硬度


在生活中,我们常说南方的自来水普遍较“软”,而北方的水质则偏“硬”,在切削液的使用中,我们也提到,配置切削液工作液的水质硬度以及使用过程中的硬度累积对切削液的使用状态存在很大的影响。

但是很多人对水质硬度的了解仅限于“硬水不好喝”,而说到硬度究竟是什么怕是答不上来。

下面就从含义解析、硬度标准、硬度单位换算这三个方面为大家科普一下水的硬度。

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含义解析

水的硬度最初是指水中钙、镁离子沉淀肥皂水化液的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度,其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子,故又叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子,又称永久硬度)。

  • 碳酸盐硬度

碳酸盐硬度:主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,还有少量的碳酸盐硬度。碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去,故亦称为暂时硬度。

  • 非碳酸盐硬度

非碳酸盐硬度:主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。这类硬度不能用加热分解的方法除去,故也称为永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCL2、MgCL2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2 等。

碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度;水中 Ca2+的含量称为钙硬度;水中 Mg2+的含量称为镁硬度;当水的总硬度小于总碱度时,它们之差,称为负硬度。

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硬度标准

德国度(d): 1L 水中含有相当于 l0mg 的 CaO,其硬度即为 1 个德国度(ld)。

美国度(mg/L): 1L 水中含有相当于 lmg 的 CaCO3,其硬度即为 1 个美国度。 

mmol/L: 1L 水中含有相当于 100mg 的 CaCO3,称其为 l mmol/L 的硬度。

法国度(f): 1L 水中含有相当于 l0mg 的 CaCO3,其硬度即为 1 个法国度(1f)。

英国度(e): 1L 水中含有相当于 14.28mg 的 CaCO3,其硬度即为 1 个英国度(le)。

水的硬度通用单位为 mmol/L,也可用德国度(d)表示。其换算关系为:

1mmol/L=2.804 德国度(d)。

国家 《生活饮用水卫生标准》 规定, 总硬度 (以 CaCO3 计) 限值为450mg/L。

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硬度单位换算


因此,一般地,当我们以ppm来表征硬水的硬度时,我们指的是1L水中有相当于多少mg的CaCO3,而当我们说水的硬度是多少度时,一般指的是德国度,是以1L 水中含有多少个相当于 l0mg 的 CaO来计算的。

1°DH=17.8ppm


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