軟水和硬水要如何判斷？

（1）水怎么會有軟硬之分呢？這裡所說的軟硬并不是物理性能上的軟硬，而是根據水中所溶解的礦物質多寡來劃分的，又依加熱之后是否可以發生礦物質沉淀，而分為「暫時硬水」和「*硬水」兩種。

（2）所謂暫時硬水，是指含有酸式碳酸鹽（例如，碳酸氫鈣、碳酸氫鎂、碳酸氫錳…等）的水。因為其中的金屬離子可因加熱而析出，故稱為暫時硬水。

（3）所謂*硬水，是指含有硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽（例如，硫酸錳、硝酸鎂、氯化鈣…等）的水。因其中的金屬離子，不因加熱而析出，故稱為*硬水。

（4）硬水有許多缺點，使用時有不少麻煩。例如，在燒開水時易產生鍋垢，又如硬水用來洗 滌衣服時，消耗肥皂會比較多等。

（5）軟水和硬水的判斷，通常必須使用化學分析方法才能決定，無法用肉眼直接判斷。

2

什麼是水的硬度及硬度離子？

（1）硬度可以用來描述水的軟硬程度，其定義是指能使肥皂沉淀之量。這是因為肥皂是硬脂酸的鈉或鉀鹽 ，遇到水中的鈣、鎂離子，易生成不溶性的硬脂酸鈣和硬脂酸鎂，使肥皂失去洗滌衣服的作用。

（2）除了鈣、鎂離 子外，肥 皂亦能被鐵、錳、?#092;、銅…等離 子所沉淀，所以在化學上乃定義︰凡是水體存在能被肥皂產生沉淀的礦物質離子，都稱為「硬度離子」，包括鈣、鎂 、鐵、錳、?#092;、銅離 子…等。由此可知，硬度是所有硬度離子濃度的指針值。

（3）在一般的自然水（包括自來水）中，除了鈣、鎂離 子外，其餘金屬離子之存量很少，它們的總含量可能不到3％，因此水之硬度可以說是水中鈣和鎂離子之濃度所代表之特性。可分為「鈣硬度」與「鎂硬度」，兩者之和，稱為「總硬度」，或簡稱「硬度」。其中鈣硬度平均約占85％，鎂硬度約占15％。

（4）硬度通常以碳酸鹽表示，而不以硫 酸鹽、硝酸鹽或氯化物表示，主要的原因是︰在道統化學上的定量分析中，只有使用碳酸鹽法才能使所有的硬度離子都被沉淀出來。又因鈣硬度占總硬度中絕大部分，因此在上特別以碳酸鈣（CaCO3）的量（ppm）來表示。

（5）使用碳酸鈣（CaCO3）的量來表示硬度，在道統化學上的定量分析中，其結果可能會有一些操作上的誤差，如果能再經過進一步的焙燒處理，讓碳酸鈣（CaCO3）變成氧化鈣（ca*），就可以更準確獲得分析結果，例如，德國就是利用氧化鈣（ca*）的量（°dH），來描述硬度。

3

硬度是如何分級的？

在柯老師的著作水草栽培百科上冊中，第183頁中有寫到︰

（1）強軟水(very soft water)︰德國硬度0~4°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約0~89ppm之水。

（2）軟水(soft water)︰德國硬度5~8°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約90~159ppm之水。

（3）適度硬水(medium hard water)︰德國硬度9~12°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約160~229ppm之水。

（4）中硬水(fairly hard water)︰德國硬度13~18°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約230~339ppm之水。

（5）硬水(medium hard water)︰德國硬度19~30°dH之水，相當于碳酸鹽硬度約340~534ppm之水。

（6）強硬水(very hard water)︰德國硬度30°dH以上之水，相當于碳酸鹽硬度535ppm以上之水。

4

硬度對水草有何影響？

（1）根據文獻資料，硬度存在于自來水中的濃度對人體健康并無影響，且 『臺 灣省自來水水質標準』 規定硬度標準是500 ppm，但我們日常所使用的自來水，據悉其硬度皆低于此一標準。

（2）雖然沒有專門的科學文獻指出，硬度對水草的影響，但是已知硬度中的鈣及鎂離子是水草的必要養分（巨量元素），甚至鐵、錳、?#092;、銅…等離子也是（微量元素），由此看來，硬度對水草養分的獲得，應該具有正面的助益。

（3）問題是，硬度中既存的金屬離子，它們的濃度，彼此之間有極大的懸殊比例，尤其以鈣離子濃度特別高，可能會對水草生長產生重大的影響。

（4）水體中的各種養分如果存在比例不均衡，會發生相互拮抗作用。已知鈣有阻止水草對水分之吸收而有利于養分吸收之作用，適與鉀之作用相反，故鈣與鉀必須要有適當比例，否則鈣與鉀之間必會發生拮抗作用，讓水草只能吸收鈣或鉀，不能吸收鉀或鈣，對水草的生長一定有極不良的后遺癥。

（5）基于上述，我們可以合理的推測，硬度對水草的影響，主要是建立在養分相互之間的拮抗作用，尤其是鈣與鉀之間的拮抗作用之上。因此我們在選擇栽培用水時，要特別注意水的硬度是否適當，硬度太高或太低都不宜。

5

KH與GH對水草有何影響？

（1）先舉例說明KH與GH的區分如下︰

例如，碳酸氫鈣「Ca(HCO3)2」在水中的解離回應為︰

Ca(HCO3)2 → Ca2+ ＋ 2HCO3－

其中，「Ca2+」就是GH，「HCO3－」就是KH。

又如，碳酸氫鈉「NaHCO3」在水中的解離回應為︰

NaHCO3 → Na+ ＋ HCO3－

其中，「Na+」不是GH，但「HCO3－」仍是KH。

（2）由上述得知，KH是指水體中酸式碳酸根或重碳酸根（HCO3－）的濃度指針值，它會影響水體的pH值，以及當水草缺乏CO2來源時，供作光合作用所需要的無機碳源，對水草的育成有密切的關係，但是KH不是水草育成的條件，因為水草可以生活在KH＝0 的水中（但必須輸入CO2及預防pH值過低），也可以生活在KH＝25°KH以上的水中（但必須預防pH值過高），不過一般以4-10°KH適當，因為在這范圍之內，水體的pH值較為穩定，同時水體也能涵容適當的無機碳源供水草進行光合作用之用。

（3）GH是指水體中所有硬度離子（如Ca2+、Mg2+、Mn2+…等）的濃度指針值，其重要性已經如上述。由于水草無法生活在GH＝0的水中，也不可以生活在硬度*的水中，所以GH是水草育成的基本條件，一般以GH介于軟水（5~8°dH）至適度硬水（9~12°dH）較為適當。