水垢

硬水加热后析出的固态物质
水垢(英文名称:Water scale)是受热面上水侧金属表面上生成的固态附着物。[2]是水里的钙镁离子和碱度在烧水过程中共同作用而产生,主要成分是碳酸钙氢氧化镁。水里天然就存在很多矿物质,其中,钙离子和镁离子最多。一般来说,含量越高,水的硬度就更大,也就是常说的“硬水”。当水的硬度高于约200mg/L时就会导致水厂、输配水系统、管网和水壶等产生水垢。温度越高,水垢含量越大。[1][3]
水垢的组成不是单一的化合物,而是由许多化合物组成的混合物。但水垢的主要成分是钙、镁离子的盐类。一般分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、铁垢和铜垢。[4]清除水垢的方法有手工清除、机械清除和化学清除。[5][6]手工清除可以用水力冲洗来消除。用水力冲洗不掉的部分,可用刮刀、铲刀等专用工具清除;机械除垢主要利用电动铣管器和风动工具。[5]化学除垢又分为酸洗除垢和碱洗除垢,酸洗除垢通常是指用盐酸溶液对水垢进行清洗;碱洗除垢是利用某些碱性药剂加入锅水中,在一定温度和压力下进行煮炉,一般认为它可以溶解一部分硅酸盐垢,对其它水垢,主要是起到疏松作用。[6]
水垢的产生给工业生产带来的危害有降低锅炉出力、浪费燃料、过热烧坏锅炉、增加检修量,减少锅炉使用寿命、危及人身安全。[7]长期饮用钙镁浓度相对较高的硬水,是形成结石病的一个危险因素。[3]水垢主要成分为钙、镁,另外还含有[shēn]、汞、铅、镉等重金属元素,水垢中的低价铁使水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐,它能造成人体血液丧失携带氧的功能,能使人出现头痛、呕吐、头晕,甚至腹痛、腹泻等症状。[8]

形成原因

水垢的形成主要是由于某些钙、镁盐类在锅水中的浓度超过了相应物质的溶解度,经过一系列物理化学过程而从锅水中析出。其形成原因主要包括以下4个过程。[4]