19世纪20年代的一天下午、一列火车正以较快的速度向维利亚小镇驶去,突然间,火车头发生爆炸,车厢飞出铁轨,致使数千人死亡。当地警方组织了一个庞大的调查团,以便快速捉拿这起重大死亡案件的真凶。一个月过去了,毫无结果,这时他们想到请化学家来帮忙。在爆炸现场,化学工作者们发现了爆炸的锅炉碎片,且上面有厚厚一层坚硬的固体。化验后确认为钙、镁等离子的碳酸盐。经多方分析论证,化学家们肯定这次事故是由锅炉里的锅垢引起的。
在大自然中,水里总是含有一些溶解了的二氧化碳。当水流经石灰岩上面的时候,水中的二氧化碳和石灰石等作用变成了碳酸氢钙,而这种物质是易溶于水的,便被水带走了。这种含有碳酸氢钙、碳酸氢镁的天然水称为暂时硬水。烧水的时候,温度升高了,原先溶解在水中的碳酸氢钙分解变成碳酸钙,沉淀后留在锅炉里,就形成了锅垢。这锅垢的害处很大:锅垢的传热本领极差,使大量的热能浪费掉;锅垢传热不均匀,当温度足够高时,就会引起爆炸。
现在,工厂里总是用各种方法来软化这种含有碳酸氢钙的硬水。软化硬水的常用方法是往水里加纯碱碳酸钠,因为碳酸钠能与碳酸氢钙反应,生成碳酸钙沉淀,过滤除掉沉淀后,水中碳酸氢钙的含量就很少了。
硬水不但在工业上有害,甚至还妨碍你洗衣服哩。你遇到过这样的事儿吗?本来该洗的衣服不算太脏,但是,擦肥皂一洗,水面上却满是白花花的脏东西,这又是硬水干的坏事儿:肥皂的化学成分是硬脂酸钠,它能和硬水中的碳酸氢钙反应,生成白花花的沉淀物——硬脂酸钙。在家里最便当的软化硬水的方法,是把水煮一下,去掉碳酸氢钙。
在我们的生活中,经常要用到许多化学知识。热水工具用久了,在底部就会产生白垢。其实,这就是化学反应产生的硬水——碳酸钙。可见,在生活中掌握基本的化学知识是必要的。