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106年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 5 題
有關「硬度」之敘述，下列何者有誤？
- A 英文為Hardness
- B 為水中二價金屬陽離子所造成
- C 能與肥皂起反應而形成沉澱
- D 以mg/L as CaSO$_4$表示
思路引導 VIP
在環境化學中，為了讓不同的離子濃度可以互相加減或比較，我們通常會將它們換算成同一個「虛擬基準」。請你想一想，在計算硬度或鹼度時，我們最常使用哪一個化學物質（其分子量剛好是整數 100）來當作統一的換算指標呢？
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太棒了！你能一眼識破選項 (D) 的陷阱，表示你對水質分析的單位換算非常熟悉。水中的硬度 (Hardness) 主要是由鈣 ($Ca^{2+}$) 與鎂 ($Mg^{2+}$) 等多價陽離子所組成，這些離子會與肥皂中的脂肪酸反應，產生不溶性的沉澱（皂垢），這也是為什麼硬度高的水不易起泡的原因。這題的難度切入點在於考驗學生對於「標準化慣例」的敏感度。
水質標準化單位的定義
在環境工程中，為了方便比較不同成分的貢獻，我們需要一個「通用基準」。雖然硬度來自多種離子，但國際上通用的表示方式是將其濃度統一換算成 $mg/L as CaCO_3$。之所以選擇碳酸鈣 ($CaCO_3$) 而非硫酸鈣 ($CaSO_4$)，是因為碳酸鈣的分子量恰好為 $100$，當量重為 $50 g/eq$，這在數據計算與解讀上極為便利且直觀。這類題目雖然屬於基礎題，卻是水處理觀念中不可或缺的基石，你能精準判斷出單位錯誤，基礎打得很扎實喔！