1. 肥皂的主要成分是硬脂酸钠(C17H35COONa),这种物质在水中会发生电离,产生硬脂酸根离子和钠离子。
2. 在硬水中,存在大量的钙离子和镁离子。这些离子会与硬脂酸根离子结合,形成不溶于水的硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀。
3. 因此,当肥皂与硬水混合时,会观察到有沉淀生成,导致水质变得浑浊。
4. 相对地,软水中的镁离子和钙离子含量较低,甚至接近于零。这意味着肥皂在软水中不会形成沉淀,因此软水是清澈透明的。
5. 除了钙和镁离子,肥皂还能与铁、锰、锌、铜等离子发生反应生成沉淀。基于这个原理,化学上定义了“硬度”这一概念,它指的是水中所有能与肥皂反应生成沉淀的矿物质离子的总浓度。
6. 在常见的自然水体(包括自来水)中,除了钙和镁离子外,其他造成水硬度的离子含量较低。因此,通常所说的水硬度主要是指水中钙和镁离子的浓度,这代表了水硬度的综合特性。
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