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水垢

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     水垢(Water scale)俗称“水锈、水碱”,是指硬水煮沸后所含矿质附着在容器(如锅、壶等)内逐渐形成的白色块状或粉末状的物质,主要成分有碳酸钙、氢氧化镁、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等。水垢的导热能力很差,如果锅炉内形成的水垢过厚则会导致锅效率降低 [1] 。

水垢主要是因锅炉给水中所含钙、镁等的盐类受热后析出并粘结于金属表面而形成。水垢的导热系数很小,约为普通钢材的2~5%,水垢结于锅炉受热面上,会大大恶化传热效果,影响锅炉效率;容易使金属材料因局部过热而烧坏,甚至发生爆管事故;会促使电化学腐蚀加剧,引起锅炉水垢腐蚀,加速受热面的损坏。水垢形成后应及时采用机械的或化学的方法予以清除。防止或减慢水垢形成的有效办法在于严格控制给水品质,并采取适当的锅炉水处理和锅炉排污等措施 [2] 。

●形成过程
     高温状态下,含有微溶于水的硫酸钙会由于水的蒸发而析出,水中的碳酸根会与钙、镁等离子相结合,生成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁,也就是水碱。随着水分的不断蒸发、浓缩,水碱含量不断增加,以达到饱和后就形成了水垢 [3] 。

●水垢分类
(1)按化学成分分类,可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢和混合水垢等。碳酸盐水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁;硫酸盐水垢和硅酸盐水垢的主要成分各为硫酸钙及硅酸化合物;混合水垢则多为以上三种水垢的混合物。
(2)按物理性质分类,有牢固粘结在锅筒壁及管壁上的水垢和质地疏松易于脱落的沉渣两种。

●水垢危害
(1)水垢导热性很差,会导致受热面传热情况恶化,从而浪费燃料或电力。
(2)水垢如果附着在热力设备受热面上时都将危及热力设备的安全、经济运行。因为水垢的导热性很差,妨碍传热。使炉管从火焰侧吸收的热量不能很好地传递给水,炉管冷却受到影响,这样壁温升高,造成炉管鼓包,引起爆管 [3] 。

 

参考资料
1. 叶天泉,孙杰,王岳人.城市供热辞典:辽宁科学技术出版社,2005
2. 黄焕椿.热工技术词典:上海辞书出版社,1991
3. 张磊,单志栩.余热锅炉设计与运行:中国电力出版社,2015

茶垢

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茶垢,指茶具内壁的垢物,因长期容放茶水淤积而成,茶垢是由茶叶中的鞣酐是茶叶中的鞣质与重金属元素暴露在空气中发生氧化反应后形成的。
      长时间没有清洗茶垢的茶具在湿润环境中有可能滋生霉菌。[1]有关研究人员提出,茶具内壁长出的一层茶垢,含有茶多酚与金属元素形成的化合物,如钙、镁等化合物,若茶叶的质量和泡茶  用水的水质有问题,可能还含有镉、铅、铁、砷、汞等多种金属物质。[3]它们在饮茶时带入身体,与食物质中的蛋白质、脂肪和维生素等营养化合,生成难溶的沉淀,阻碍营养的吸收。
      同时,这些氧化物进入身体还会引起神经、消化、泌尿造血系统病变和功能紊乱,尤其是砷、镉可致癌,引起胎儿畸形,危害健康。故凡有饮茶习惯者,应经常及时清洗茶具内壁的茶垢,以免其危害健康。[2]

参考资料
1. 茶垢会致癌?记者实验求证揭开真相 .腾讯健康.2012-11-15[引用日期2015-03-14]
2. 喝茶要勤洗杯 茶垢有毒 .搜狐[引用日期2020-09-25]
3. 勤洗茶垢 有益无害 .广东卫生计生报[引用日期2015-03-13]