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水質硬度計算機

將測得的鈣與鎂濃度轉換為以 CaCO3 表示的硬度,並分別顯示每種礦物質的貢獻量。

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化學計算機

水硬度計算機

將測得的鈣與鎂濃度轉換為以 CaCO3 表示的硬度,並分別顯示各礦物質的貢獻。

計算之前: 請輸入以 mg/L 為單位的溶解鈣與鎂濃度。選填的 USGS 分級僅為對硬度的一般性描述,並非健康、處理或飲用水安全之結論。

結果

準備輸入您的數值

完成欄位後即可計算。您的答案、公式和代入步驟將顯示於此。

尚無結果。如果您想了解計算機的運作方式,可以使用範例數值。

方法與背景

根據鈣與鎂計算水質硬度

水質硬度計算機會將溶解的鈣與鎂濃度,轉換為以毫克/公升(以碳酸鈣計)表示的綜合硬度。請輸入以 mg/L Ca2+ 表示的鈣濃度,以及以 mg/L Mg2+ 表示的鎂濃度。結果會先分別列出每個離子的貢獻量,再加總得出總硬度,方便您判斷哪一項量測主導了所回報的硬度數值。

硬度代表水中多價離子的含量,常會影響肥皂消耗、水垢、沉積物及部分處理程序。一般的自來水硬度通常以鈣和鎂為主,這也是本實用轉換工具聚焦於這兩者的理由。總硬度是以等效的 CaCO3 為基準,方便相互比較;這並不代表樣本中實際含有那麼多毫克/公升的固體碳酸鈣。

使用 CaCO3 等效硬度公式

計算方式為 硬度 = 2.497 × Ca + 4.118 × Mg。鈣與鎂的輸入為元素離子濃度,單位 mg/L,輸出則為以 CaCO3 表示的 mg/L。這些係數透過電荷與莫耳質量的關係,將各離子從自身的質量基準轉換為化學等效的碳酸鈣。若輸入的值已經是以 CaCO3 表示,再次轉換將導致結果被重複計算而偏高。

鈣硬度為 2.497 × Ca,鎂硬度為 4.118 × Mg。將兩者相加即可得到總鈣鎂硬度。若實驗室報告已以認可的分析方法提供總硬度,請使用該報告值作為其測量目的之依據,而非假設此兩項離子估算必須取代它。在特殊水質中,其他多價離子也可能造成貢獻。

水硬度範例說明

以含鈣 40.0 mg/L、鎂 10.0 mg/L 的水為例,鈣的貢獻為 2.497 × 40.0 = 99.88 mg/L as CaCO3,鎂的貢獻為 4.118 × 10.0 = 41.18 mg/L as CaCO3。兩者相加為 141.06 mg/L as CaCO3,落在美國地質調查局(USGS)一般分類中的「硬水」區間。

反向驗證的方式是將每個顯示的貢獻除以其轉換係數。在合理捨入範圍內,商數應還原為原本輸入的鈣與鎂數值。將兩種離子濃度同時加倍,總硬度也應加倍;將其中一種離子設為零,則應僅剩另一種的貢獻。這些比例檢查可協助發現不小心以 µg/L 輸入的數值,或誤用錯誤報告基準複製的結果。

將 USGS 硬度分類視為一般參考

美國地質調查局的參考指引中,0 至 60 mg/L as CaCO3 為軟水,60 以上至 120 為中等硬度,120 以上至 180 為硬水,180 以上為極硬水。分界點採一致的處理方式,因此 60 歸於軟水,120 歸於中等硬度,180 歸於硬水。

這些名稱為描述性區間,並非健康結論、法律限制或通用設備規格。硬度的偏好與處理需求會因管路、鍋爐、冷卻系統、洗滌劑、工業製程及當地水質而有所不同。屬於軟水分類並不代表水質安全,而極硬水也不必然代表飲用不安全。針對特定汙染物的檢測與當地指引,才能回答不同的問題。

分析限制、處理決策與隱私

本計算器不會量測碳酸鹽鹼度、pH、二氧化矽、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、總溶解固體、結垢飽和度、腐蝕性或微生物品質,也無法預測軟化器或其他處理系統的實際表現。當硬度涉及健康、法規符合性、製程設計或昂貴設備時,請使用具代表性的實驗室數據、正確的報告基準、設備需求,並諮詢合格的水處理專業建議。

所有數值皆於目前的瀏覽器分頁中運算。NexaCurrent 不會上傳在此輸入的數量、公式、化學名稱、元素選擇或其他資訊,也無需註冊帳號。複製動作是您在看到答案與計算過程後自行進行的操作。重新整理或離開頁面將清除目前的計算結果,因此若日後仍需參考,請保留複製後的結果。

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