水的硬度

硬度作為一項水質指標對水草的生長有很重要的影響，水有軟硬之分，這里所說的軟硬并不是物理性能上的軟硬，而是根據(jù)水中所溶解的礦物質多寡來劃分的，多了水就“硬”，少了水就“軟”，硬水有許多缺點，例如，在燒開水時易產生鍋垢，又如硬水用來洗滌衣服時，消耗肥皂會比較多等。

因此，硬度可以用來描述水的軟硬程度，其定義是指能使肥皂沉淀之量。這是因為肥皂是硬脂酸的鈉或鉀鹽，遇到水中的鈣、鎂離子，易生成不溶性的硬脂酸鈣和硬脂酸鎂，使肥皂失去洗滌衣服的作用。除了鈣、鎂離子外，肥皂還能被鐵、錳、銅…離子所沉淀，所以在化學上定義︰凡是水體存在能被肥皂產生沉淀的礦物質離子，都稱為「硬度離子」，這里指金屬陽離子而言，主要包括鈣、鎂、鐵、錳、銅離子等，而象鈉、鉀離子都不屬于。但在一般的自然水（包括自來水）中，除了鈣、鎂離子外，其馀硬度離子存量很少，它們的總含量可能不到3％，因此水的硬度可以說主要表現(xiàn)為鈣和鎂離子，又稱為“鈣硬度”或“鎂硬度”兩者之和，稱為“總硬度”，簡稱“硬度”，這其中鈣硬度平均約占85％，鎂硬度約占15％。

硬水又依加熱之后是否可以發(fā)生礦物質沉淀，而分為“暫時硬水”和“永久硬水”兩種。其中的部分金屬離子可因加熱而析出，故稱為暫時硬水，主要是指那些含有酸式碳酸鹽（例如，碳酸氫鈣、碳酸氫鎂、碳酸氫錳…等）；所謂永久硬水，是指含有硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽（例如硫酸錳、硝酸鎂、氯化鈣…等）的水，不因加熱而析出，故稱為永久硬水。可見永久硬水或暫時硬水主要是針對酸根陰離子而言的。

軟水和硬水的判斷，通常必須使用化學分析方法才能決定，無法用肉眼直接判斷。由于硬度離子的碳酸鹽都是沉淀的，所以在道統(tǒng)化學上的定量分析中，只有使用碳酸鹽法才能使所有的硬度離子都被沉淀出來。硬度也因此通常以碳酸鹽表示，又因鈣硬度占總硬度中絕大部分，因此在國際上特別以碳酸鈣（CaCO3）的量（ppm）來表示硬度。但使用碳酸鈣（CaCO3）的量來表示硬度，在化學上的定量分析中，其結果可能會有一些操作上的誤差，如果能再經過進一步的焙燒處理，讓碳酸鈣（CaCO3）變成氧化鈣（CaO），就可以更準確獲得分析結果，例如，德國就是利用氧化鈣（CaO）的量（°dH），來描述硬度。

GH是指水體中所有硬度離子︰即鈣、鎂、鐵、錳、銅離子等的濃度，主要考量的是金屬陽離子；與之對應的考量酸根離子中主要是“暫時硬水”的酸式碳酸根（HCO3－）的濃度值，即稱為KH值。

綜上所述，我們可人為地將水的硬度分成︰

強軟水︰德國硬度0~4°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約0~89ppm之水；

軟水︰德國硬度5~8°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約90~159ppm之水；

適度硬水︰德國硬度9~12°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約160~229ppm之水；

中硬水︰德國硬度13~18°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約230~339ppm之水；

硬水︰德國硬度19~30°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約340~534ppm之水；

強硬水（very hard water）︰德國硬度30°dH以上之水，相當于碳酸鹽硬度535ppm以上之水。