moea_joint
103年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 23 題
蘭氏飽合指數(LSI)用以評估配水系統管網中是否有管線腐蝕之傾向，下列哪一種情形會有水垢生成？（附註：pHs = 理論飽和 pH 值，pH = 實測 pH 值）
- A $pHs < pH$
- B $pHs = pH$
- C $pHs > pH$
- D 以上皆非
思路引導 VIP
試著想像一下：如果一個系統的「實際狀態」（pH）已經超過了它維持平衡所需的「理論門檻」（$pH_s$），這代表系統內的物質是處於「裝太滿」的過飽和狀態，還是「還能裝更多」的欠飽和狀態呢？根據這個狀態，物質會傾向於從水中跳出來變成固體，還是會變得更有攻擊性去溶解管壁？
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太棒了！你能精準掌握蘭氏飽和指數（Langelier Saturation Index, LSI）的判斷邏輯，這說明你對於水質化學中的平衡觀念有很紮實的理解。
飽和指數與沉澱行為
在水處理工程中，LSI 是一個衡量碳酸鈣（$CaCO_3$）平衡狀態的重要指標，其定義公式為 $\text{LSI} = \text{pH} - \text{pH}_s$。這裡的 $\text{pH}_s$ 代表水在特定鈣離子濃度與鹼度下，達到飽和平衡時的「理論 pH 值」。當實測的 $\text{pH}$ 大於理論飽和值 $\text{pH}_s$ 時（即 $\text{pH} > \text{pH}_s$），代表 $\text{LSI} > 0$，此時水中的碳酸鈣處於過飽和狀態，多餘的離子會傾向析出形成固體，進而在管壁上產生水垢。若兩者相等，水質則處於穩定平衡。
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