用醋或者纯碱能去除水壶里的水垢吗？

科学世界 · 公众号 · · 2024-06-28 18:30

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烧水壶用久了，壶里会结一层厚厚的水垢。民间常有用醋或者纯碱去除水垢的做法。这两种方法是否有效？原理是什么？

用醋或者纯碱去水垢都是有效果的。首先我们来研究一下水垢是怎么形成的。水的硬度是用来度量自来水质量的重要指标，定义为水中所含有的钙、镁、铁等金属离子数量折合成碳酸盐之后的质量，单位一般用“毫克/升”。硬度越大，表示水中溶解的金属离子越多。

一般家庭生活用水的硬度应该小于450毫克/升，推荐饮用水的硬度应该小于170毫克/升。当硬度比较高的水煮沸时，因为这些金属离子对应的矿物质盐，在生成沉淀的时候会吸收热量直到达到化学平衡，所以加热之后化学反应平衡会向沉淀（吸热）的方向移动（勒夏特列原理），也就是会析出不可溶的矿物质盐。包括碳酸钙（CaCO ₃ ）、硫酸钙（CaSO ₄ ）和氢氧化镁（Mg(OH) ₂ ）等。另外，碳酸氢盐也会在加热后生成溶解度更低的碳酸盐，从而生成沉淀。

烧水之前或者烧水之后都可以用一定的方法减少水垢。在烧水之前可以尽量除掉水中的金属离子，也就是把水软化。烧水之后可以用化学方法把生成的沉淀溶解掉，或者用物理的方法把沉淀剥离然后过滤掉。

因此，在烧水之前如果向水中加入纯碱（Na ₂ CO ₃ ）或者小苏打（Na HCO ₃ ），可以提高水中的碳酸根浓度，让钙、镁离子以碳酸钙和碳酸镁的形式沉淀出来，过滤掉，这就让水质变软了。之后再烧水，水垢的数量就会大大减少。如果再加入一些生石灰（CaO），因为可以生成氢氧化钙和氢氧化镁，效果还会更好。

在烧水之后，已经形成了不溶的沉淀。这些沉淀是各种不可溶矿物盐的混合物。这些盐中，有的可以和碱反应，比如碳酸氢钙。有的可以和酸反应的，比如氢氧化镁。它们会直接在烧水壶的内表面析出，并且紧密地附着在表面上，很难直接靠物理方法剥离。这时无论在水中加入酸性（醋）还是碱性（小苏打，纯碱）的物质，都可以溶解沉淀的一部分，从而形成大量空洞，削弱水垢在容器表面的附着力，也就可以很轻松地把水垢剥离，过滤除掉了。不过一般家里烧水形成的水垢中，碱性盐占大部分，所以用酸除水垢的效率会比较高。

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本文摘自《科学世界》2024年第4期

新媒体编辑 | 张丽君

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