水质能这样检吗？

jincheng

流言： 将水质电解器插入自来水中，通上电，很快就出现了红褐色的沉淀。这是我们正常情况下肉眼看不见的金属杂质，它反映了我们所使用的自来水水质状况。
真相： 昨天，一位名叫“吴阿仑”的网友，发布了一条微博。他说自己得到了一支“水质电解器”，接连一杯自来水“插入电解器通电一分钟”就出现了下面图片中的效果。[1]这条微博随即被大量转发，引起不少议论。随后，他还分别用纯净水和矿泉水做了类似实验，浑浊情况都远好于自来水。

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最初的实验，来自吴阿仑微博
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纯净水、矿泉水和自来水的比较，来自吴阿仑微博
# k- X3 a! d% z) m6 K1 @谣言粉碎机检索发现，类似的说法在网上颇多见。其实这个“水质电解器”根本无法检测水质。看起来很吓人的红褐色沉淀物恰恰是这个所谓的“水质电解器”产生的。目的就是让人以为我们的生活用水含有可怕的金属杂质。
那这些红褐色的沉淀是如何产生的呢？这个“水质电解器”其实就是一个普通的电解装置，使用原理和电解水很类似。先跟随谣言粉碎机来了解一下电解水的情况吧。通电以后，溶液里的氢离子受阴极的吸引而向阴极移动，并且在阴极接受电子被还原，产生氢气。同时，溶液里的氢氧根离子受阳极的吸引而向阳极移动，在阳极失去电子被氧化，产生氧气。电解水的时候使用的是惰性的电极，也就是说这个电极是不会参与反应的，而这个“水质电解器”的阳极是铁棒，这时阳极的铁比氢氧根离子更容易被氧化，所以阳极的反应变成了将单质铁氧化成二价铁离子，再被氧气进一步氧化成三价铁。由于阴极不断消耗氢离子（产生氢气，所以在实验里会看到有气体产生的现象），溶液里的氢氧根离子逐渐增多，会进一步和阳极不断产生的三价铁离子反应生成氢氧化铁，也就是我们看到的那些红褐色的沉淀。当然了，自来水里还存在其他的一些离子，在电解条件下也会在阴极和阳极间运动，如果是容易被氧化或还原的离子，也会发生相应的反应，但由于这些离子的浓度实在也高不到那里去，所以或是没有明显的变化，或是被坑爹的氢氧化铁所掩盖。

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电解反应示意图
3 C) r$ |% p: |* j4 e+ {水的电导率会影响这个实验的结果，因为电导率直接影响电解的效果，也就是电解速率。这就可以解释为什么使用纯净水只是得到浅黄色的溶液。溶液能导电就是因为在溶液中存在可以自由移动的离子。一定体积的溶液中离子越多，也就是离子浓度越大，导电能力就越强，电导率也就更大。纯净水里其它的离子含量很少，而水自身的解离是很弱地，在25℃时，氢离子和氢氧根离子（水解离产生的离子）的浓度加起来也只有2 × 10 -7 mol/L，导电性很小。所以在相同的实验时间里，使用纯净水的实验产生的三价铁离子会比较少，得到的只是淡黄色的液体，也就是三价铁在溶液里的颜色。自来水的离子浓度更高，电导率也就要高得多，电解产生大量的三价铁离子和氢氧根离子，进一步生成的氢氧化铁沉淀也更多，就是实验里的那些红褐色的东西。
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不同水的电导率[2]。可以看出自来水比一次蒸馏水能高几十上百倍，离子含量更高的海水电导率更高。
# C% q0 L! ^) [7 b" P2 p这个“水质电解器”的实验只能用来说明自来水里的离子更多而已。而这些离子是什么，用这种方法是不能鉴定的。饮用水来源的许多微量元素也是人体所需的，也就不能一概而论认为这样的水就是被污染和有危害的——如果你在家用食盐调一杯食盐水，用它来做这个实验，出现这种红褐色沉淀的速度还要更快，而这仅仅是因为水里的氯离子和钠离子多了些，没人会认为这样的水就是有害的。
结论：谣言破解。 所谓的“水质电解器”是造成红褐色沉淀的元凶，自来水只是由于导电性更好，反应更迅速才很快就出现沉淀的。至于这样的自来水是不是合格，通过这种方法是不能够鉴别的。
参考资料：[1] 新浪微博[2] 纯水导电性实验的探讨 任峰 化学教学，2009年第9期，14-15

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把一块电镀成了五毛还是把五毛电镀成了一块？哈哈