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是谁弄“脏”了水壶?

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发布日期:2022-04-07
水壶底部的水垢
“咕噜咕噜——”,厨房里传来了水烧开沸腾的声音,妈妈连忙跑进厨房。天气冷了,小华想喝杯热水,于是也跟了过去。
小华看着开水冒着热气涌入玻璃杯,翻腾着很快又平静了下来,但他却突然发现水里好像掉入什么东西——白色的小碎片看起来就像是墙面上脱落的油漆。
“妈妈,水杯里怎么有脏东西?” 小华赶忙叫妈妈来看看。妈妈看到杯子里的异物也觉得奇怪。
“可能是杯子没洗干净吧,昨天是你爸爸洗的碗吧!”妈妈故意放大嗓门。 
客厅里的爸爸听到了,马上过来为自己解释:“你们可别冤枉我啊,我洗得可认真了。”
爸爸一边说着,一边看了看杯子,好像明白了些什么,然后打开了烧水壶。
“你们过来看看吧,‘元凶’在这呢。”爸爸指了指水壶。
妈妈和小华凑过去看了看,水壶底部竟然都是白色的沉淀物!
“哎呀,水壶里竟然这么脏,这些都是什么呀?”小华吃惊地问道。
“别担心,这些并不是从外面掉进去的脏东西,它其实就是从水里来的。”爸爸解释道。
“爸爸骗人,我们才学过水是由水分子构成的,冻成雪以后才是白色的固体,开水温度怎么高,怎么能变成白色的固体。”
“你学得没错,不过咱们用的可不是实验室里的纯水。自来水其实是种混合物,除了水分子,里面还溶解有各种各样的杂质,比如带正电荷的钙离子、镁离子,还有带负电荷的碳酸根离子、硫酸根离子和氯离子等等。离子是一种带电荷的微粒,某些带正电荷的离子会和另一些带负电荷的离子相互吸引、结合形成新的物质,比如碳酸根离子可以和钙离子结合形成碳酸钙,硫酸根离子和镁离子结合形成硫酸镁,类似这样组合,自来水里还可能产生碳酸镁、硫酸钙、氯化钙、氯化镁等等。它们和你吃的食盐,也就是氯化钠一样,都属于盐类化合物,但可不是用来调味的,而是一类金属离子(如钙离子、镁离子)或铵根离子与非金属离子(如氯离子)或酸根离子(如碳酸根离子、硫酸根离子)结合形成的化合物。”
“所以这些白色的东西就是它们了?那为什么平常在自来水里都看不到它们,烧水以后才出现呢?”
“没错,就是它们形成的沉淀物,俗称水垢。只不过这些盐类化合物平常是以分散的离子状态溶解在自来水里的,再加上含量很低,所以你是看不到的。但如果温度升高,水对它们的溶解能力,也就是溶解度还会下降,所以像碳酸钙、硫酸镁这些物质就会析出,沉淀在水壶底部。一开始沉淀的量其实是很少的,所以我们都注意不到,但每烧一次水底部都会积累一点,慢慢就会出现这样厚厚的白色沉淀了。你还记得咱们去过的溶洞吗?那些钟乳石其实也是由水中析出的碳酸钙日积月累形成的。”
“钟乳石是很美,可是我们还要用自来水烧水做饭,有这些杂质在里面,真的不会让我们生病吗?”
“这一点你可以放心,我们在生活中使用的自来水都是经过层层过滤、消毒杀菌处理的,要达到国家水质要求,才能供应给我们。像前面提到的氯离子很多就来自于给自来水消毒时使用的氯气,氯气和水发生化学反应会产生氯离子。在天然矿泉水中也含有钙、镁这类天然矿物质。而且它们的量其实是很少的,我们的身体也需要微量的矿物元素。就算是不小心把少量水垢喝下去了,我们的胃酸也能分解它,不能分解的一般也会被身体排出去。”
“就算爸爸你这么说,我还是不想喝有水垢的水。”小华已经打算再烧一壶水了,可是水壶里还积着水垢。
“哈哈,我可没让你喝有水垢的水,这种含有比较多的钙、镁矿物质的水叫做硬水,我们可以用净水器来吸附它们,使水软化。现在这个水壶已经积累了这么多水垢,会影响水壶的导热性,烧开水就更费时、费电,还是得清理一下。”说完,爸爸就拿起了一瓶醋,倒了不少在水壶里,然后又加了些水进行稀释。
“碳酸钙、硫酸镁这些物质虽然难溶于水,但是可以被食醋分解,食醋的主要成分是酸性的醋酸,把它加到水壶里,再倒些水烧开,加快它们的反应,水壶就能很快焕然一新了。”说着,爸爸已经开始烧水了。
没过多久,厨房里就弥漫着食醋的呛鼻气味,水烧开了,小华迫不及待地检查水壶底部,水垢真的消失了!
“怎么样?你爸爸我厉害吧?”
“这次算老爸厉害,不过我会加把劲学化学,然后超过老爸的!”
“哈哈,不愧是老爸的儿子。”
作者:Mirror
审稿:吉鹏举,清华大学基础分子科学中心助理研究员