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输入计算

Enter concentrations on a per-LITER basis. If a label lists content per 100 mL, multiply the value by 10 before entering.

数学公式

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结果

Total Water Hardness
157.27
mg/L as CaCO3
Classification (WHO)Hard
Hardness (as CaCO3)157.27 mg/L

这个计算器的作用

本工具可根据水中溶解的钙、镁含量,计算水的总硬度。硬度通常换算为等量的碳酸钙(CaCO₃)质量,单位为毫克每升(mg/L),即俗称的"美国硬度"。这是国际通用的水质表示方式,并非某一个国家特有的标准。当瓶装水标签上只列出矿物质含量、却没有直接标明硬度时,用它就能快速换算出来。

使用方法

分别填入水中的钙含量和镁含量,单位均为 mg/L(毫克每升)。不少瓶装水标签标注的是每 100 mL 的矿物质含量,而非每升——如果是这种情况,请先将标签上的数值乘以 10,再填入此处。点击计算,即可得到总硬度数值以及 WHO 软硬水分级结果。

公式解析

计算其实就是一个简单的加权求和:

$$\text{硬度} = \text{钙含量} \times 2.497 + \text{镁含量} \times 4.118$$

这两个系数的作用,是把每种溶解离子的质量换算成等量的 CaCO₃(摩尔质量约 100.09 g/mol)。对于钙,换算比例为 \(100.09 / 40.08 \approx 2.497\);对于镁,则为 \(100.09 / 24.31 \approx 4.118\)。整个过程不涉及除法,也无需其他单位换算。

显示钙离子和镁离子质量合并为以碳酸钙计总硬度的示意图
钙和镁的贡献经换算并相加,得出以 CaCO3 计的总硬度。

计算实例

假设某种水的钙含量为 30 mg/L,镁含量为 20 mg/L。那么

$$\text{硬度} = 30 \times 2.497 + 20 \times 4.118 = 74.91 + 82.36 = 157.27 \text{ mg/L}$$

(以 CaCO₃ 计)。由于 157.27 落在 120–180 这一区间,因此这种水被判定为硬水

WHO 硬度分级

软水:低于 60 mg/L。中等硬水:60 至 120 mg/L(不含)。硬水:120 至 180 mg/L(不含)。极硬水:180 mg/L 及以上。

横向刻度条分为四个彩色硬度区段,从软水到极硬水
随着 CaCO3 升高,WHO 硬度等级从软水到极硬水依次划分。

常见问题

标签上写的是每 100 mL 多少毫克,我该填什么? 乘以 10 换算成 mg/L 即可。例如 3 mg/100 mL = 30 mg/L。

mg/L 和 ppm 是一回事吗? 是的。对于稀溶液(如饮用水),1 mg/L ≈ 1 ppm,二者可以互换使用。

做饭用哪种水更好? 软水适合泡茶和煮饭,而硬水则常被用来炖肉。具体偏好因菜系和口味而异。

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