水壶用久了内壁会覆盖一层白白的、硬硬的物质，这就是水垢，也叫水碱。它的形成主要与水质和加热过程有关。下面详细解释一下：
水垢形成的核心原因：硬水 + 加热
硬水是根源：
- 我们日常使用的自来水、井水等，通常含有多种溶解的矿物质，主要是 钙离子 和 镁离子。含有较多钙、镁离子的水被称为 硬水。
- 这些钙、镁离子来源于流经石灰岩、白云石等富含矿物质岩层的地下水或地表水。
加热是催化剂：
- 硬水中除了钙、镁离子，通常还溶解有 碳酸氢根离子。
- 当你用水壶烧水时，水被加热。在加热过程中，溶解在水中的碳酸氢钙和碳酸氢镁会发生分解反应：
- 碳酸氢钙 + 加热 -> 碳酸钙↓ (白色沉淀) + 二氧化碳↑ + 水
- 碳酸氢镁 + 加热 -> 氢氧化镁↓ (白色沉淀) + 二氧化碳↑ + 水
- 这些新生成的碳酸钙和氢氧化镁在水中的溶解度非常低，无法继续溶解在水中。
- 随着水分蒸发，水中的矿物质浓度进一步升高，加速了沉淀过程。
沉积与积累：
- 这些不溶性的碳酸钙和氢氧化镁颗粒，以及水中其他微小的杂质，会在水壶内壁（尤其是加热最剧烈的底部和侧壁）逐渐沉积下来。
- 随着一次又一次的烧水，新的沉淀物不断覆盖在旧的沉淀物上，层层堆积，最终就形成了我们看到的那层坚硬、粗糙、白色或黄白色的水垢。
简单总结
水壶的水垢 = 硬水中的钙、镁离子 + 加热分解产生的碳酸钙/氢氧化镁沉淀 + 长期积累
水垢的危害
降低热效率： 水垢的导热性非常差（比金属差几十倍甚至上百倍）。水垢层就像给加热元件或壶底裹了一层“棉被”，阻碍热量传递给水，导致烧水时间变长，浪费能源。
损坏水壶：- 对于电热水壶，水垢覆盖在加热管或加热盘上，会导致其局部过热，缩短加热元件的使用寿命，甚至可能烧坏。
- 水垢积累过多，可能导致壶壁受热不均，在极端情况下（虽然罕见）有微小破裂风险。
- 水垢脱落的大块碎片可能堵塞出水口。
影响水质口感： 烧出来的水可能带有涩味，不够清甜。
潜在卫生问题： 水垢层结构疏松多孔，容易吸附水中的杂质和细菌，成为细菌滋生的温床。虽然主要成分碳酸钙、氢氧化镁本身对人体无害（甚至是一些钙片的成分），但积累的杂质和细菌可能影响水质。
影响美观： 看起来脏兮兮的，影响使用心情。
水垢的处理方法（除垢）
去除水垢的原理很简单：利用酸性物质与碱性水垢（主要成分是碳酸钙、氢氧化镁） 发生化学反应，将其溶解。
常用且有效的家庭除垢方法
白醋除垢法（最常用、经济）:
- 原理： 白醋中的醋酸与水垢（碳酸钙）反应生成可溶于水的醋酸钙、水和二氧化碳。
- 方法：
- 将白醋和水按 1:1 或 1:2 的比例 倒入水壶中（确保水垢部分被浸泡到）。
- 加热煮沸。 这是关键！加热能大大加速反应。煮沸后保持沸腾几分钟。
- 静置浸泡。 关火/断电后，让醋水溶液在壶中浸泡 1-3小时 或更长时间（对于厚水垢可浸泡过夜）。
- 倒掉醋水，用清水冲洗。 倒掉后，你会看到水垢已经溶解或变得松软。
- 刷洗与冲洗： 用软刷（如旧牙刷）或软布轻轻刷洗内壁，将残留的软垢刷掉，然后用清水彻底冲洗多次，直到没有醋味。
- 优点： 安全（食品级）、易得、便宜、有效。
- 注意： 醋味较大，需彻底冲洗；对非常顽固的水垢可能需要重复操作。
柠檬酸除垢法（效果佳、味道好）:
- 原理： 柠檬酸与水垢反应生成柠檬酸钙等可溶性物质。
- 方法：
- 在壶中加入清水至能覆盖水垢。
- 加入 1-2 汤匙食品级柠檬酸粉（或挤入1-2个新鲜柠檬的汁）。
- 加热煮沸，然后静置浸泡 1-2小时。
- 倒掉溶液，用软刷刷洗，清水彻底冲洗干净。
- 优点： 效果比醋更好（尤其对厚垢），味道清新无刺激，对不锈钢等金属更温和，食品级更安全。是许多市售除垢剂的主要成分。
- 缺点： 成本略高于醋。
小苏打+醋除垢法（物理+化学作用）:
- 原理： 小苏打（碳酸氢钠）溶液呈弱碱性，单独除垢效果有限。但与小苏打和醋混合会产生大量二氧化碳气泡，这些气泡有助于物理性地冲击、松动附着的水垢层，同时醋的酸性也能溶解部分水垢。
- 方法：
- 在壶底撒上一层小苏打粉。
- 倒入白醋，会立即产生大量泡沫。待泡沫平息后，加入适量清水。
- 加热煮沸，然后静置浸泡一段时间（30分钟-1小时）。
- 倒掉溶液，用软刷刷洗，清水彻底冲洗干净。
- 优点： 气泡对松动厚垢有一定帮助。
- 缺点： 效果主要依赖醋的酸性，小苏打主要起发泡作用，不如直接用醋或柠檬酸高效。操作时泡沫溢出需小心。
重要提示
- 不要用硬物刮擦： 避免使用钢丝球、刀子等硬物刮擦水壶（尤其是不锈钢内胆或带涂层的水壶），容易刮伤表面，破坏保护层，导致更容易生锈或积累水垢。
- 彻底冲洗： 无论使用哪种酸性除垢剂，除垢后都务必用大量清水反复冲洗，直到完全没有酸味或残留物，避免影响后续烧水口感或带来其他问题。
- 安全第一： 加热酸性溶液时会产生气体，注意通风，避免烫伤。操作时小心泡沫溢出。
- 市售除垢剂： 市面上有专门的除垢剂（主要成分通常是柠檬酸、羟基乙酸、氨基磺酸等），按说明书使用即可，效果通常很好且快速。选择食品接触级、无残留的安全产品。
如何预防或减少水垢生成
使用软化水： 安装家用软水机是最根本的解决方法，通过离子交换树脂去除水中的钙、镁离子，从源头上杜绝水垢。但成本较高。
使用纯净水/蒸馏水： 用纯净水或蒸馏水烧水，基本不会产生水垢，但成本高且缺乏矿物质（日常饮用是否合适有争议）。
定期清理： 养成定期（如每月或根据水质情况）清理水垢的习惯，不要等到水垢积得很厚才处理。薄的水垢更容易清除。
避免过度煮沸： 烧开后及时断电/关火，减少水分蒸发和矿物质浓缩。
每次使用后清洗： 烧水后及时倒掉剩余的水，并用清水冲洗壶内壁，减少矿物质残留。
磁化/防垢器（效果不确定）： 市面上有一些磁化水杯或壶嘴防垢器，声称能改变钙镁离子结构防止结垢，但其效果存在争议，科学依据不足，不能完全依赖。
总结
水壶里的水垢是硬水在加热过程中，钙、镁离子形成的碳酸钙、氢氧化镁等沉淀物长期积累的结果。它影响热效率、损坏水壶、影响水质和美观。去除水垢最安全有效的方法是使用酸性物质（如白醋、柠檬酸）进行化学反应溶解它，并辅以加热和浸泡。预防的关键在于软化水质或养成定期清理的习惯。记住，温柔地用酸溶解，坚决不用硬物刮擦！
