喝水垢較多的水容易患腎結石,這是真的嗎?

水垢的組成和形成原理
首先我們要知曉水垢的基本含義 , 它是指硬水煮沸后所含礦質附著在容器(如鍋、壺等)內逐漸形成的白色塊狀或粉末狀的物質 , 主要成分有碳酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鈣、氯化鎂等 。 水垢的組成一般比較復雜 , 通常以一種化學成分為主 , 并同時含有其他化學成分 , 自來水的水垢大多為碳酸鈣、硫酸鈣和氫氧化鎂等的混合物 。
在水垢形成的過程中所涉及的反應原理有:
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水的硬度的測定方法
水的硬度是指水中所含有的鈣、鎂離子的總濃度 。 根據水通過加熱后最終能否以碳酸鹽形式沉淀下來 , 可以將水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度 , 或者稱為暫時硬度和永久硬度 。 水的軟硬是根據水中的鈣離子和鎂離子含量來確定的 , 這兩種離子含量越高 , 水的硬度越高 。 通常水分為軟水和硬水 , 世界衛生組織以“1L水中的鈣離子和鎂離子的質量”為標準 , 認為當水的硬度大于120mg/L時 , 屬于硬水 。
在謠言中提到的“水垢較多的水”一般認為是指“硬水” 。
1.定性分析水樣
天然肥皂的主要成分為硬脂酸鈉(C17H35COONa) , 天然肥皂溶于水會產生泡沫 。 當天然肥皂溶于水后 , 可與水樣中的鈣、鎂離子反應生成沉淀 , 從而影響泡沫的數量 , 其反應原理為:
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實驗方法:分別取水樣各5mL , 再向兩個水樣中滴加等量肥皂水 , 充分振蕩 , 觀察對比產生的泡沫數量和浮渣現象 。
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滴加5滴(上)和10滴(下)肥皂水后 , 不同硬度水樣產生泡沫、浮渣比較
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結論:產生泡沫消耗肥皂水少且產生的浮渣較少的水樣硬度較小 , 而產生泡沫消耗肥皂水多且有明顯的浮渣產生的水樣硬度較大 。 (圖中展示的水樣從左到右依次為純凈水、河水、井水)
這一方法僅能初步幫助我們區分水的硬度 , 但是不夠精確 。
2.半定量分析水樣
利用商用試劑盒檢測水的硬度 。 大部分商用試劑盒中包括NH3-NH4Cl緩沖溶液 , 鉻黑T , EDTA-二鈉 。 檢測的反應原理實際上是一種普遍使用的測定水硬度的化學分析法 , 即配位滴定法 。 該方法是用乙二胺四乙酸鈉鹽(EDTA-二鈉)作為滴定劑測定水樣中鈣、鎂離子含量 , 滴定時所用的指示劑為鉻黑T , 在堿性范圍內EDTA會與鈣鎂離子形成配位化合物 , 這樣就可以測定出鈣鎂離子的總含量 。 商用試劑盒正是利用配位滴定法的化學原理為人們提供了一種更為簡便、較為準確的方法檢測水的硬度 。
實驗方法:用水樣將比色管沖洗2次(或者試管) , 再取水樣至10mL刻度處 , 加NH3-NH4Cl緩沖溶液5滴搖勻 , 加鉻黑T指示劑1-2滴搖勻(水樣顯紅色) , 然后滴加EDTA , 邊加邊搖 , 滴至水色由紅變藍為止 , 記下EDTA的滴數 。
計算方法:總硬度=1.25×EDTA的滴數 。
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結論:水樣硬度從小到大的順序:純凈水
注:實驗所收集的水樣來自學生生活區域 , 其中純凈水為怡寶純凈水、礦泉水為農夫山泉 。 以上實驗旨在介紹水的硬度測定方法 , 學生實驗數據及結論僅供參考 , 不作為科學依據 。