水道水の水垢

Question

水垢はカルキが原因で、カルキとは「次亜塩素酸カルシウム」のことであると説明があります。
https://koukyoukouji-support.com/blog/20200712potto
次亜塩素酸カルシウムの化学式は、CaCl(ClO)・H2OまたはCa(ClO)2のようです。
成分分析し、Ca,Cl,Oが検出されたら水垢と判断できますよね？
また、次亜塩素酸カルシウムは地域によって濃度差が大きいのですか？そういった話を聞いたもので。
最後に、次亜塩素酸カルシウムや雨が、車のボンネットより表面張力が強いと丸い水滴になるかと思います。
大抵、水垢やシミは水滴外周の大きさの丸形状になるかと思います。
これはなぜでしょうか？丸全体が白くなりそうに思うのですが。
また、表面張力が弱いと全体的に白くなる傾向になるように思うのですが違いますか？

Accepted Answer

水垢の原因は、水道水などの殺菌用として添加されるカルキだけでなく、水に含まれるミネラル分はすべて水垢の原因になると思います。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AC%E6%B0%B4

＞成分分析し、Ca,Cl,Oが検出されたら水垢と判断・・・・・
水を分析して、Ca,Cl,Oが検出されたらカルキが添加されていると推定できると思います。水垢を分析してCa,Cl,Oが検出されたら水垢の成分がカルキに由来する可能性が高いということと思います。

＞次亜塩素酸カルシウムは地域によって濃度差が大きい・・・
古くは水道水の殺菌用に次亜塩素酸カルシウムが使われたようですが、近年は次亜塩素酸ナトリウムを使う場合が多いようです。
https://zatugaku-gimonn.com/entry42.html

したがって、殺菌に必要な塩素濃度を確保するために次亜塩素酸ナトリウムを添加する場合は、次亜塩素酸カルシウム濃度は極めて低いでしょうから、結果として次亜塩素酸カルシウム濃度が地域によって異なることは不思議なことではないと思います。

Answer

情報が古いのと　ところどころ間違ってます
もともと　水道水は雨からできてます
日本の地形はもともと海が隆起したもので
その地形にはカルシウムが豊富に含まれてます
鍾乳石等
それが　薄いに溶け込み上水として浄水されます

次亜塩素酸カルシウム　は　わかりやすく説明したもので
大量に処理しないといけないので実際には気体の塩素を使います

⇡
昭和までの話

平成後
https://www.waterworks.metro.tokyo.lg.jp/suigen/kodojosui.html
殺菌用としてオゾンが使われるようになりました

これにより　匂い分子も分解され
かび臭い　カルキ臭い(塩素臭)　も取り除かれます

カルキ
https://www.nihon-trim.co.jp/knowledge/article_02.html
は塩素です

水の中では
イオン化されていて
塩化塩素
水酸化カルシウム　として浮遊してます

ほかにも　水酸化ナトリウム　なども　含まれる

塩素は沸騰・蒸発　で　気体になり　抜けます

残ったカルシウム等が水垢として残ります

水は　表面から蒸発していくので　中央部からヘリへ向かって　水のあがれが起こります
ヘリにたどり着いた上昇しようとしますが　自重により沈殿します
これによりヘリの部分では濃度が上がっていき
飽和して水垢として　残ります

水の量が減っていくとこのメカニズムが止まり
一様な濃度で　水垢になります

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E5%9E%A2

なお島などでは　イオン交換膜を使って
海水を浄水(ほぼ精製水)した方が安いので
この話は起こらない
ランニングコストは高いが　設備更新いらないので安い

オゾン殺菌は地方自治体による(浄水設備を作り直さないといけないので　金持ちの自治体でしかできない)
井戸水・工業用浄水　などはまた別の話

Answer

丸形ではなく、円形になるのは、空気に触れている部分から乾燥(カルシウム成分の濃縮)が進行し、水滴半球体の表面で凝固しつつ、表面張力で沈むことなく外周部分に向かって落ちて溜まるからではないでしょうか。

粒子(カルシウム)が集まるきっかけがあると、分子間引力によってさらに粒子が集まりやすくなります。

車のボディ表面に発生するウォータースポットも似てます。

水道水の水垢の原因と特徴について