初中化学 8 饮用水的成分和处理

我们喝的饮用水其实并不仅仅只有水，还有很多其他物质，比如氧气、二氧化碳，还有溶解的矿物质，像钙、镁、钾、钠等。家里烧水壶用久了，内壁会结一层厚厚的水垢，摸起来硬硬的；海边的盐田把海水晒干，会留下白白的海盐。这些水垢和海盐，都是水里的钙、镁、钠等矿物质形成的，它们原本溶解在水里处于“隐身”状态，但当水分蒸发完后，它们就会“现身”。这些物质对生物来说往往都是必不可少的，溶解的氧气是水生动物呼吸必需的，没有氧气鱼就无法生存。夏天的池塘里，鱼儿总爱探出脑袋“喘气”，其实是水里氧气不够了，它们不得不到水面直接呼吸空气。我们喝的矿泉水标签上总会写着“含偏硅酸、钙、镁”，这些就是水里的矿物质，它们能补充我们身体需要的微量元素，比如钙能帮我们长骨头，镁能让肌肉放松，田里的庄稼喝了含有氮、磷、钾的水，才能长得绿油油。

在化学中我们将这种多种物质混合在一起的物质叫做“混合物”，与之相对的则是只有某种单一物质的“纯净物”，空气是混合物，而氧气、二氧化碳则是纯净物。显然，饮用水其实也是混合物，并不是“干净的”纯净物。

不同地区的水种所含的“杂质”也是不一样的，如果水流过石灰岩地区，岩石里的碳酸钙会溶解到水里，增加钙、镁矿物质；地下水因为在地下渗透时间长，和岩石接触更充分，所以矿物质含量通常比地表水高。过去人们用肥皂洗衣服，水里的钙、镁矿物质会和肥皂反应，生成不溶于水的一些物质，导致肥皂泡沫少、洗不干净，衣服摸起来也硬邦邦的；而矿物质少的水肥皂泡沫会很多，洗出来的衣服更柔软。所以就根据洗衣服时水给人的“软硬” 触感和效果，把含矿物质多的叫“硬水”，少的叫“软水”。一般来说，地下水和井水偏硬，河流的地表水流动速度快，和岩石接触时间相对短，会偏软。从地区特点来看，广西、云南等山区的水偏硬，而南方红壤地区或北方平原的部分地表水偏软。

市面上流行的纯净水通过深度过滤技术，去除了水中的大部分杂质、矿物质和微生物，所以矿物质含量极低，喝起来口感比较纯净、柔和，没有明显的味道；矿泉水取自深层的地下水源，含有天然的矿物质；苏打水一般添加了碳酸氢钠，喝起来有轻微的咸味。

2、饮用水的处理过程

首先从水源取水，然后加絮凝剂，让水中细小杂质凝聚成大颗粒，接着进入沉淀池，使凝聚后的大颗粒杂质沉淀到底部，初步去除杂质；沉淀后的水通过滤池，滤池由石英砂、活性炭等组成，这些滤料的孔隙能截留水中沉淀后剩余的细小悬浮物和胶体物质，让水更清澈；之后进行消毒，常用氯气或二氧化氯，杀灭水中的细菌、病毒等微生物，保证饮水安全，最后通过输水管网将处理好的水送到用户家中。

农村的饮用水主要来自地下水、山泉水、河水或湖水，地下水一般通过水井抽取，山泉水来自山体渗出，地下水和山泉水相对干净但可能含矿物质超标；河水、湖水容易被污染，而且杂质和微生物较多，最好煮沸后再喝，煮沸能杀死大部分细菌和寄生虫。

3、化学方式制取水

不知道你有没有在街上见过一些小商贩骑着自行车卖气球，为了能让气球飞上天他们会往气球里充一种叫做“氢气”的气体，因此这种气球也叫做“氢气球”。氢气的密度很低，空气密度是它的14倍，所以它是名副其实的“轻气球”。

但是氢气有一个非常不不安全的因素，就是它很容易燃烧。氢气的燃点很低，约为 574℃，而且和空气混合后，燃点还会降低，甚至在常温下遇到静电火花就可能燃烧。与此相反的是氢气燃烧时的火焰温度却很高，可达2000℃以上，而且氢气燃烧速度极快，从起火到爆炸往往只有几秒，之前每年都有氢气球意外燃烧的事故，所以现在很多氢气球改用氦气来代替，氦气不易燃烧、也不助燃。

虽然氢气的燃烧有安全隐患，但是如果我们能控制燃烧过程的话，它还是对我们非常有利的，因为氢气的燃烧产物是非常干净的。氢气和氧气在点燃条件下的生成物只有水：