溶解電水壺水垢的方法探究

陳國陽

（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，時間久了電水壺內壁上、底部凝結著許多白色污垢，洗不掉、用清潔球刷又會破壞內壁涂層。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、鎂鹽類便會發生化學反應，有硫酸鈣沉淀下來。水中的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂，在加熱到沸騰時會分解，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。我做了下面的實驗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、在不同反應時間內對水垢的溶解率

25℃時9個燒杯里分別放入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，并計算不同反應時間的溶解率，其結果見1。

1 醋酸在不同反應時間內對水垢的溶解率

結論：由1可以看出，在10-60分范圍內，溶解率隨著時間增加而增加，而到了60分之后溶解率隨時間變化不大。

在同等條件下每個燒杯中醋酸換成檸檬酸并計算不同反應時間的溶解率，實驗結果記錄到2。

2 檸檬酸在不同反應時間內對水垢的溶解率

結論：由2可以得出，在10-50分時間內，隨著溫度增加溶解率同步增加，50分之后溶解率隨時間變化趨勢不明顯 。

在同等條件下每個燒杯中檸檬酸換成食醋并計算不同反應時間的溶解率，實驗結果記錄到3。

3 食醋在不同反應時間內對水垢的溶解率

結論：由3可以看出，在10-60分范圍內，溶解率隨著時間增加而增加，而到了60分之后溶解率隨時間變化不大。

二、不同溫度條件下水垢的溶解率

9個小燒杯里分別放入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，觀察現象，將溶液倒掉，將剩余水垢烘干稱重，并計算溶解率，其結果見4。

4 不同溫度條件下醋酸對水垢的溶解率

結論：由4可以知道，在25—65℃溫度范圍內，隨著溫度增加溶解率同步增加。

在同等條件下每個燒杯中醋酸換成檸檬酸并計算不同時間的溶解率，實驗結果記錄到5。

5 不同溫度條件下檸檬酸對水垢的溶解率

結論：由5可以知道，在25—65℃溫度范圍內，隨著溫度增加溶解率同步增加。

在同等條件下每個燒杯中檸檬酸換成食醋并計算不同時間的溶解率，實驗結果記錄到6。

6 不同溫度條件下食醋對水垢的溶解率

結論：由6可以知道，在25—65℃溫度范圍內，隨著溫度增加溶解率同步增加。

三、結果與討論

通過對比試驗可以看出醋酸在50—60分鐘的范圍內對水垢的溶解情況最為有效及明顯。而檸檬酸在40—50分鐘內對水垢的溶解情況最為有效及明顯。食醋在50—60分鐘范圍內對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，溶解率隨溫度增加而增加。

綜合分析實驗結果，總結出最好的溶解水垢的條件：醋酸在 50—60分鐘，在65℃對水垢溶解效果最好。檸檬酸在 40—50分鐘，在65℃對水垢溶解效果最好。食醋在 50—60分鐘，在65℃對水垢溶解效果最好。