什么是水硬度?
水硬度指的是水中溶解的钙、镁含量。按惯例,它以碳酸钙(CaCO₃)的等效浓度来表示,单位为毫克每升(mg/L),与百万分率(ppm)相同。硬水容易在水管、水壶和家用电器中形成水垢,而过软的水则可能具有腐蚀性。
如何使用本计算器
请填入水样的钙浓度和镁浓度,单位为 mg/L(这些数值通常来自检测报告或水质检测试剂盒)。计算器会把每种离子换算成对应的 CaCO₃ 等效值,相加得到总硬度,同时给出每加仑格令数(gpg),并将水质从软水到极硬水进行分级。
计算公式详解
每种离子都按 CaCO₃ 摩尔质量(100.09 g/mol)与该离子有效当量质量的比值进行换算。钙的换算系数约为 2.497,镁约为 4.118:
$$\text{硬度(mg/L,以 CaCO}_3\text{ 计)} = \text{钙} \times 2.497 + \text{镁} \times 4.118$$
若要换算成每加仑格令数,只需将结果除以 17.118。
实例演算
假设某水样含钙 80 mg/L、镁 25 mg/L。钙贡献 \(80 \times 2.497 = 199.76\) mg/L,镁贡献 \(25 \times 4.118 = 102.95\) mg/L。总硬度 $$= 199.76 + 102.95 = 302.71 \text{ mg/L}$$(以 CaCO₃ 计),约合 17.68 gpg——属于"极硬水"。
常见问题
多硬才算硬水?常用的分级标准为:低于 60 mg/L 为软水,60–120 为中等硬水,120–180 为硬水,高于 180 mg/L 为极硬水。
硬水对健康有害吗?没有害处。硬水不会危害健康,反而能补充膳食中的钙和镁;主要缺点是容易结垢、影响肥皂起泡。
如何把 ppm 换算成每加仑格令数?用 mg/L(ppm)数值除以 17.118 即可。例如 171.18 mg/L 恰好等于 10 gpg。