陳國(guó)陽

（浙江省金華市東陽市李宅初中，浙江 金華 321000）

地下水燒的開水中有很多白色漂浮物，時(shí)間久了電水壺內(nèi)壁上、底部凝結(jié)著許多白色污垢，洗不掉、用清潔球刷又會(huì)破壞內(nèi)壁涂層。這些水垢是怎樣形成的呢？井水在高溫加熱后，水中溶解的鈣、鎂鹽類便會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有硫酸鈣沉淀下來。水中的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂，在加熱到沸騰時(shí)會(huì)分解，生成二氧化碳、碳酸鈣和氫氧化鎂，碳酸鈣和氫氧化鎂是沉淀物。

怎樣才能去除它們呢？消除水垢效果比較明顯的溶劑有醋酸、檸檬酸、食醋這三種。我做了下面的實(shí)驗(yàn)來探究這三種溶劑在怎樣的條件下能溶解水垢效果最好？

一、在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)對(duì)水垢的溶解率

25℃時(shí)9個(gè)燒杯里分別放入0.1克水垢，加入10mL 0.1 mol·L－1醋酸，分別溶解10、20、30、40、50、60、70、80、90分鐘后，將溶液倒掉，將剩余水垢烘干稱重，并計(jì)算不同反應(yīng)時(shí)間的溶解率，其結(jié)果見1。

1 醋酸在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)對(duì)水垢的溶解率

結(jié)論：由1可以看出，在10-60分范圍內(nèi)，溶解率隨著時(shí)間增加而增加，而到了60分之后溶解率隨時(shí)間變化不大。

在同等條件下每個(gè)燒杯中醋酸換成檸檬酸并計(jì)算不同反應(yīng)時(shí)間的溶解率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄到2。

2 檸檬酸在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)對(duì)水垢的溶解率

結(jié)論：由2可以得出，在10-50分時(shí)間內(nèi)，隨著溫度增加溶解率同步增加，50分之后溶解率隨時(shí)間變化趨勢(shì)不明顯 。

在同等條件下每個(gè)燒杯中檸檬酸換成食醋并計(jì)算不同反應(yīng)時(shí)間的溶解率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄到3。

3 食醋在不同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)對(duì)水垢的溶解率

結(jié)論：由3可以看出，在10-60分范圍內(nèi)，溶解率隨著時(shí)間增加而增加，而到了60分之后溶解率隨時(shí)間變化不大。

二、不同溫度條件下水垢的溶解率

9個(gè)小燒杯里分別放入0.1克水垢，加入10mL 0.1 mol·L－1醋酸，并分別置于25、30、35、40、45、50、55、60、65℃的恒溫水浴中十分鐘，觀察現(xiàn)象，將溶液倒掉，將剩余水垢烘干稱重，并計(jì)算溶解率，其結(jié)果見4。

4 不同溫度條件下醋酸對(duì)水垢的溶解率

結(jié)論：由4可以知道，在25—65℃溫度范圍內(nèi)，隨著溫度增加溶解率同步增加。

在同等條件下每個(gè)燒杯中醋酸換成檸檬酸并計(jì)算不同時(shí)間的溶解率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄到5。

5 不同溫度條件下檸檬酸對(duì)水垢的溶解率

結(jié)論：由5可以知道，在25—65℃溫度范圍內(nèi)，隨著溫度增加溶解率同步增加。

在同等條件下每個(gè)燒杯中檸檬酸換成食醋并計(jì)算不同時(shí)間的溶解率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄到6。

6 不同溫度條件下食醋對(duì)水垢的溶解率

結(jié)論：由6可以知道，在25—65℃溫度范圍內(nèi)，隨著溫度增加溶解率同步增加。

三、結(jié)果與討論

通過對(duì)比試驗(yàn)可以看出醋酸在50—60分鐘的范圍內(nèi)對(duì)水垢的溶解情況最為有效及明顯。而檸檬酸在40—50分鐘內(nèi)對(duì)水垢的溶解情況最為有效及明顯。食醋在50—60分鐘范圍內(nèi)對(duì)水垢的溶解情況最為有效及明顯。

可以看出醋酸、檸檬酸、及食醋皆在25—65℃范圍內(nèi)，溶解率隨溫度增加而增加。

綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)出最好的溶解水垢的條件：醋酸在 50—60分鐘，在65℃對(duì)水垢溶解效果最好。檸檬酸在 40—50分鐘，在65℃對(duì)水垢溶解效果最好。食醋在 50—60分鐘，在65℃對(duì)水垢溶解效果最好。