部分省市水样总硬度的测定与统计分析（三等奖）.docx

北京化工大学第七届萌芽杯作品

部分省市中水样总硬度的测定与统计分析

作品类别：A类

指导老师：魏晓虎高飞

参赛团队:北六环

成员：高材1002班李震

高材1002班詹午

高材1002班罗松

高材1002班闵芃

高材1002班于瑞洋

高材1002班毕天智

论文题目：部分省市中水样总硬度的测定与统计分析

摘要：水中Ca2+的含量称为钙硬度。水中Mg2+的含量称为镁硬度。水的总硬度即水中钙、镁总量的测定。

为了探讨影响部分城市水样水硬度高低不一的因素，本次试验中，我们利用原子吸收光度法测出全国各地水样中钙镁离子含量，从而得出水的总硬度。

通过本次实验，我们了解到：某一地区的水硬度与当地的地势地貌及工业发展有关。

其具体表现为：平原及河流分支等地区水样硬度较小，山区水样硬度较大。工业较发达的地区水样硬度较大。

关键词：水硬度；原子吸收光度法；地势地貌；部分省市

目录

TOC\o1-3\h\z\u部分省市中水样总硬度的测定与统计分析 1

引言 4

正文 4

一水硬度对日常生活及工业发展的影响 4

二实验方案 5

实验标题： 5

实验猜想 5

实验目的 6

实验仪器 6

实验试剂 6

实验步骤 6

三数据结果 7

结论 8

四与实际结合分析并作出后续畅想 8

后序 10

总结与建议 10

药物软化 10

离子交换法 10

加热法 10

电渗析法 10

磁化法 10

感想 11

参考文献 11

致谢 11

附录 11

引言

水硬度简介

硬水是含有高浓度矿物质的水，尤其是含有高浓度的钙和镁。一般而言，硬度高于8的水称为硬水。

概括地说，水有暂时硬度和永久硬度两个硬度，两个硬度加起来，就是水的总硬度（totalhardness）。

暂时硬度（碳酸盐硬度）：水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去，称之为暂时硬度。可用煮沸法软化水。因为HYPERLINK碳酸钙（CaCO3）在水中的溶解度和温度成反比，即是溶液越热，就会有越多的碳酸钙沉淀出来。

永久硬度（非碳酸盐硬度）：以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度。但可以用其他方法，如离子交换（ionexchange）降低。

生活饮用水的总硬度要求小于25度。

地下水为最硬水，它会对我们日常生活、工业生产产生较大影响，需软化后再用。自来水为硬水；纯净水为软水，也含钙镁离子，饮用纯净水并不是真正的纯净水。

正文

一水硬度对日常生活及工业发展的影响

水与人们的生活密切相关。中国预防科学院对陕西省西安市长期饮用矿泉水的人群进行调查，发现他们比附近生活条件相近人群的平均寿命高3岁。但并不是说水的硬度越低就越好，美国、加拿大有关部门对常年饮用5°以下软水的人群进行调查，发现心血管死亡率高达10.1%以上。因此加拿大有关方面规定：软水不能直接作饮用水。据有关资料反映，人的饮水最好介于8°—18°之间，不能超过25°。如果长期饮用硬水，会导致肾结石发病率升高。用硬水洗脸、洗澡，会形成钙镁皂，它像胶质一样有黏性，粘在脸上、皮肤上，使污垢不易除掉。污垢未洗净，堵塞皮肤腺开口，形成栓塞，影响正常代谢，使皮肤过早萎缩老化。高硬度水中钙镁离子与硫酸根结合，会使水产生苦涩味，还会使人的胃肠功能紊乱，出现暂时性腹胀、排气多、腹泻等现象。我国北方地区饮用硬度高的地下水，所以久居南方的人初到北方的开始一段时间会出现所谓“水土不服”的现象。

硬水对人们日常生活也有影响。硬水会与洗涤剂形成脂肪酸钙，降低洗涤效果。长期用硬水洗衣，衣服变硬，不柔软。用硬度很高的水洗头，头发不顺直。用硬水泡茶会降低有效成份溶解度，使茶的“色、香、味”改变，降低饮茶的乐趣。硬水烹调鱼、肉、蔬菜会因不易煮熟而影响人体对营养成份的吸收。硬水会使咖啡中的咖啡因、丹宁酸释出，让咖啡味道大打折扣。用硬水还会降低豆腐产量，损害营养成份。硬水对人们的日常生活影响较多，限于篇幅，我们无法一一列举。

生活饮用水的总硬度要求小于25度。

世界卫生组织认为，水硬度要适度，介于50-100mg/L，才是健康的水。太硬或太软的水都不利于身体健康。

硬水也会对工业造成严重问题。工业界为避免矿物质在锅炉、冷却塔或其他处理水的设施中沉淀产生水垢而导致故障，经常对水的硬度监测。在纺织、印染工厂，硬水用于洗涤纺织品时会造成纺织品污点，影响美观与强度。用硬水加工食品，会造成蛋白质沉淀，较难煮熟。在酿酒中，水的硬度超过4°时，酒浑浊，酒味不好。硬水对农药