軟水和硬水

 
看見這個題目, 覺得奇怪嗎? 水是流體, 又何有軟硬之分呢? 其實這里所指的軟和硬, 是就溶于水中鈣離子和鎂離子的含量而定。 硬水有多于百萬分之二百五十的鈣離子和鎂離子, 而軟水則含少于百萬分之一百。
硬水的形成是由于雨水溶入了石中所含的鈣和鎂的化合物:

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

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

此外, 硬水可以分為暫時硬水及永久硬水, 暫時硬水在煮沸后可以變成軟水:

2HCO3- -> CO2 + CO32- + H2O

CO32- + Ca2+ -> CaCO3 (s)

CO32- + Mg2+ -> MgCO3 (s)

碳酸鈣和碳酸鎂是不可被水所溶解的, 茶壺里的茶垢亦是由此而來, 故極難清洗。 香港所供應的食水已是軟水, 故我們不用使用離子交換器 (ion exchangers) 去處理清潔或加熱用水中的鐵、鈣及鎂質。

硬水與浮渣(scum)

中四以上的同學看見硬水這個詞定必想浮渣,這個在洗潔劑一課中學到的生字。 難道水中的礦物真的如此一事無成? 其實它們對我們身體健康有一定程度的影響, 一份美國的醫學雜志 (Journal of the American Medical Society) 就曾經報導過 亨利‧史路特博士 (Dr Henry Schroeder) 的發現 --- 有硬水供應的地區比沒有 硬水供應的地區的死亡率低。無論如何, 我們亦不應服食過量, 以免重蹈以往服食 過量維生素A及C的覆轍。

礦泉水這種飲料就是一樣礦物含量特高的硬水 (多于百萬分之五百), 顧名思義, 是從礦泉而來的水 --- 雨水流進石層, 溶入各種的礦物, 再積蓄而成。 而碳化的礦泉水都從自然而生的, 含碳酸鹽的石頭如石灰石) 溶于水中并釋放出二氧化碳氣體。 在制作的過程中, 這些氣體會被收集, 然后在將水裝入瓶中時才加入被收集了的氣體以確保瓶子中有一定的氣壓。

釀酒時, 水中所含的礦物亦會影響酒的質素。硬水因含礦物以提供酵母菌養分, 故以硬水所釀而成的酒酒質會比較好。