什麼是水質硬度?
水質硬度指的是水中溶解的鈣與鎂含量。一般以碳酸鈣(CaCO₃)的等效濃度來表示,單位為每公升毫克數(mg/L),這個數值等同於百萬分率(ppm)。硬水容易在水管、熱水壺與各式家電中形成水垢,而過軟的水則可能具有腐蝕性。
如何使用這個計算機
請以 mg/L 為單位,輸入水樣的鈣濃度與鎂濃度(這些數值通常來自實驗室檢測報告或水質檢測試劑)。計算機會分別將兩種離子換算成 CaCO₃ 等效值並加總,得出總硬度,同時提供以每加侖格令(gpg)表示的數值,並判定水質屬於軟水到極硬水的哪一級。
公式說明
每種離子都是以 CaCO₃ 莫耳質量(100.09 g/mol)與該離子有效當量質量的比值來換算。鈣的換算係數約為 \(2.497\),鎂約為 \(4.118\):
$$\text{硬度(mg/L,以 CaCO}_3\text{ 計)} = \text{鈣} \times 2.497 + \text{鎂} \times 4.118$$
若要換算成每加侖格令數,將結果除以 \(17.118\) 即可。
實際範例
假設一份水樣含有 80 mg/L 的鈣與 25 mg/L 的鎂。鈣的貢獻為 $$80 \times 2.497 = 199.76 \text{ mg/L}$$,鎂的貢獻為 $$25 \times 4.118 = 102.95 \text{ mg/L}$$。總硬度 $$= 199.76 + 102.95 = 302.71 \text{ mg/L}$$(以 CaCO₃ 計),約等於 \(17.68\) gpg,屬於「極硬水」等級。
常見問題
多硬才算是硬水?常見的分級標準為:低於 60 mg/L 為軟水,60–120 為中度硬水,120–180 為硬水,超過 180 mg/L 則為極硬水。
硬水對健康有害嗎?不會。硬水並不會對健康造成風險,反而能補充飲食中的鈣與鎂;主要的缺點在於容易產生水垢,以及讓肥皂不易起泡。
如何將 ppm 換算成每加侖格令數?將 mg/L(ppm)數值除以 \(17.118\) 即可。例如 \(171.18\) mg/L 正好等於 \(10\) gpg。