教学案例——讨厌的水垢

讨厌的水垢 讨厌的水垢 前一节说到肥皂在井水、泉水、海水里容易生成“豆腐渣”。开水壶用久了，内 壁会长出一层厚厚的水垢。这些现象说明，看起来清亮透彻的水里确实有杂质。 雨降落到地面，涓涓细流汇成江河，穿过山脉，越过平原，冲刷着土壤和岩石，溶解了不 少矿物质。井水、泉水等地下水中含有更多的矿物质。如果我们在一块干净的玻璃片上滴 上一滴水，等到水滴干后，玻璃片上留下水痕。这就是水里溶解了矿物质。 含有钙镁盐类等矿物质的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河 水、湖水或者井水经过沉降，除去泥沙，消毒杀菌后得到的，也是硬水。刚下的雨雪，水 里不含矿物质，是“软水”。水烧开后，一部分水蒸发了，本来不好溶解的硫酸钙（石膏就 是含结晶水的硫酸钙）沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙和碳酸氢镁，在沸腾的水里分解， 放出二氧化碳，变成难溶解的碳酸钙和碳酸镁（它们是石灰石、白云石的主要成分）也沉 淀下来。这就是水垢的来历。 用硬水洗衣服的时候，水里的钙镁离子和肥皂结合，生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁的絮状沉 淀，这就是“豆腐渣”的来历。在硬水里洗衣服，浪费肥皂。水壶里长了水垢，不容易传热 浪费燃料。这些对于一个家庭来说，浪费还不算严重。对于工厂来说，问题就大啦。工厂 供暖供汽用的大锅炉，有的每小时要送出好几吨蒸汽，相当于烧干几吨水。据试验，一吨 河水里大约有 1．6 公斤矿物质；而一吨井水里的矿物质高达 30 公斤左右。一夭输送几十 吨蒸汽，硬水在锅炉内壁沉积出的水垢数量，又该多么惊人！大锅炉里结了水垢，好比锅 炉壁的钢板和水之间筑起一座隔热的石墙。锅炉钢板挨不着水，炉膛的火一个劲地把钢板 烧得通红。这时候，如果水垢出现裂缝，水立即渗漏到高温的钢板上，急剧蒸发，造成锅 炉内压力猛增，就要发生爆炸。锅炉爆炸的威力，不亚于一颗重磅炸弹！可见水垢的危害 决不能等闲视之！因此，在工厂里，往往在水里加入适量的碳酸钠，使水中的钙镁盐类变 成沉淀除去，水就变成了软水。使硬水通过离子交换树脂，也能除去其中的矿物质，得到 软水。家里的水壶、暖水瓶里长了水垢，怎么清除干净呢？ 小心地将水壶烧到刚刚要干，立即浸到凉水里。这一热一冷，由于铝和水垢热胀冷缩的程 度不同，水垢就会碎裂，从壶壁上籁籁落下。水垢的主要成分是碳酸钙、碳酸镁，它们可 以和酸起化学变化。根据这个道理，在水壶里倒些食醋，在火上温热一下，只见水垢上放 出密密麻麻的小气泡，水垢便粉碎了。用稀盐酸也能除水垢。稀盐酸“消化”碳酸钙的能力 比食醋强，不过，操作起来要十分小心，别让盐酸把手也腐蚀坏了。要知道，盐酸和铝很 容易起反应。如果是搪瓷水壶，搪瓷又未脱落，用稀盐酸除水垢当然好。暖水瓶里的水垢 这样除去，更没问题了。