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1实验部分01实验装置及材料本研究采用的实验装置见图1。电解槽有效容积为500mL，阳采用钛基钌铱电，阴采用不锈钢电，电间距为1.5cm，有效电解面积为24cm2。用NaHCO3和CaCl2按物质的量比为2:1的比例配制模拟硬水。实验过程中利用蠕动泵将储水槽中的模拟硬水通过下进上出的方式抽入电解槽中，电解完成后通过出水池进行收集。
02分析方法水质总硬度的测定采用GB/T6909—2008《锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定》；Cl-的测定采用GB/T15453—2008《工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定》；活性氯的测定采用HJ586—2010《水质活性氯和总氯的测定N，N-二乙基-1，4苯二胺分光光度法》。电流效率、阴结垢剥离率计算式分别见式（1）、式（2）。
由图2（a）可知，电流效率随着电流密度的逐渐降低。硬度去除质量浓度随着电流密度先增加后降低，这是因为电流密度较低时，Ca2+在溶液中的迁移速率较慢，阴附近产生的OH-浓度较低，导致在低电流密度下CaCO3的沉积量较少。电流密度大会加快Ca2+向阴的迁移速率，溶液中的氧化还原反应加剧使阴附近碱性增强，产生了较多的CO32-，促进了Ca2+在阴表面沉积，所以当电流密度由5mA/cm2增加到10mA/cm2，硬度去除质量浓度由110mg/L增加到180mg/L。当电流密度超过10mA/cm2，阴的析氢反应加剧，较多的H2会在电表面形成一层H2薄膜，阻碍了Ca2+、CO32-在阴表面的传质过程，生成的大量H2也会导致阴附近水体剧烈扰动，影响了Ca2+的迁移速率，导致了硬度去除质量浓度的下降。
