有网友会有疑问，烧开水时，水中也会出现水垢，并不只是水壶底部才有。

产生水垢的罪魁祸首是水中钙离子和镁离子，表现为钙盐和镁盐的析出。这些钙盐和镁盐多数可以附着在加热棒上；而以白色悬浮物的形式出现在水中的则多是碳酸钙和氢氧化镁，非常影响开水的美观。

水壶加热棒上长水垢，内壁却没有

由于加热棒在开始加热时就产生了局部高温，为气泡的形成提供了良好的成核位点，所以加热棒上在加热开始后就会不停地积累水垢。而壶里水中，只有在水温升高到一定程度，水中碳酸钙和氢氧化镁的溶解度降低，才会有水垢沉淀析出。

用传统结晶理论的解释就是，结垢是一个钙盐镁盐结晶析出的过程，且非均相结晶析出比均相结晶在能量上来说更有利。直白地说就是，加热棒和水垢非均相，在加热棒上析出属于非均相结晶，结垢所需要的能量低，这可以归因于在两者界面接触时，表面能降低了。

但是在开水中，就只有水垢分子和水垢分子的相互结合才能形成更大的晶体从而析出，属于均相结晶，结垢所需要的能量高。由于烧开水时，水温升高太快，给均相结晶提供了能量。尽管非均相结晶所需的能量低，均相结晶所需的能量高，烧开水快速加热，能量不是一个大问题，所以不仅加热棒上，而且开水中都会出现大量水垢。

另外，水壶和热水器的内壁会积累水垢，但会比加热部件上少很多，这些水垢多是由于内壁也可以作为非均相结晶的成核位点。不过内壁不能加热产生气泡，所以积累的水垢会比加热棒上相对少很多。

参考资料

1. Fukada et al. The Effect of Fouling on Nucleate Pool Boiling of Small Wires. Heat Transfer—Asian Research. 2004, 33.

2. Cheong et al. Substrate effect on surface adhesion/crystallisation of calcium carbonate. Journal of Crystal Growth. 2013, 363, 7–21.

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