經樹脂處理過的軟化水是化學變化。詳見下面第三條
硬水又分為暫時硬水和永久硬水。
處理硬水使之變成軟水主要有三種途徑:
1. 煮沸法(只適用於暫時硬水)
煮沸暫時硬水時的反應:
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
2. 石灰——純鹼法 (工業用)
===========================================
3. 離子交換法
離子交換軟化法主要是依靠鈉離子交換器中的交換樹脂進行軟化處理。由於交換樹脂吸附能力強,能將游離在水中的鈣、鎂離子吸附,從而把水軟化。
離子交換法
目前廣泛採用的是離子交換法,即用離子交換劑來軟化硬水的方法。過去曾用過磺化煤、泡沸石來軟化硬水,目前普遍使用的離子交換劑是高分子離子交換樹月旨,它是有交換離子能力的高分子化合物。它是由不溶於水的交換劑本體及能在水中解離的活性交換基團兩個基本部分組成。根據可交換的離子是陽離子或陰離子而分別稱為陌離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,如通常使用的苯乙烯型離子交換樹脂,它的交換劑本體是由苯乙烯與部分對苯二乙烯共聚而成的不溶性高聚物。當本體上連有磺酸基(一SO-3Na+)或季銨基[一N+ (CH3)3Cl-]後則分別具有交換陽離子或陰離子的能力。
用離子交換樹脂軟化硬水分為兩步:處理工程和再生工程。
當硬水通過陽離子交換樹脂時,水中的鈣、鎂離子與陽離子交換樹脂上的活性基團鈉離 —B子發生交換並被吸附,使水軟化:
口一(S03Na)2+Ca2+——>口一(SO3)2·Ca+2Na+ (處理工程)
當陽離子交換樹脂上的鈉離子幾乎全部被鈣、鎂離子所交換時就失去了交換離子的能力;必須通過再生恢復它的交換能力。通常使用食鹽為再生劑,再生過程中先用清水洗滌離子交換樹脂,然後通人質量分數為10%的食鹽水浸泡而使離子交換樹脂吸附的鈣、鎂離子解吸下來,然後隨廢液排出。
口一(S03)2Ca+2Na+——>口一(S03Na)2+a2+ (再生工程)
在離子交換過程中,不僅鈣、鎂離子會被交換,水中含有的鐵、錳、鋁等金屬離子也可同舊寸被交換去除。當硬水先後通過陽、陰離子交換樹脂後;水中的電解質陽、陰離子基本均可被去除,這種方法得到的軟水叫去離子水。
所以是化學變化
===========================================
參考資料 http://..com/question/1339220.html?fr=qrl3
水的硬度(也叫礦化度)是指溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量的多少。含量多的硬度大,反之則小。1升水中含有10mmgCaO(或者相當於10mmgCaO)稱為1度。軟水就是硬度小於8的水,如雨水,雪水,純凈水等;硬度大於8的水為硬水,如礦泉水,自來水,以及自然界中的地表水和地下水等。
硬水又分為暫時硬水和永久硬水。暫時硬水的硬度是由碳酸氫鈣與碳酸氫鎂引起的,經煮沸後可被去掉,這種硬度又叫碳酸鹽硬度。永久硬水的硬度是由硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質引起的,經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。
當水滴在大氣中凝聚時,會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最終隨雨水落到地面上,然後滲過土壤到達岩石層,溶解石灰(碳酸鈣和碳酸鎂)產生暫時硬水。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的。
硬水有許多缺點:1.和肥皂反應時產生不溶性的沉澱,降低洗滌效果。(利用這點也可以區分硬水和軟水)2.工業上,鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢,妨礙熱傳導,嚴重時還會導致鍋爐爆炸。由於硬水問題,工業上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數千萬元。3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水,會造成腸胃功能紊亂,即所謂的「水土不服」;用硬水烹調魚肉、蔬菜,會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養價值;用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值;用硬水做豆腐不僅會使產量降低、而且影響豆腐的營養成分。
那麼硬水毫無是處了嗎?不對,否則怎麼會有那麼多的人買礦泉水喝呢 。原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素。科學家和醫學家們調查發現,人的某些心血管疾病,如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率,與飲水的硬度成反比,水質硬度低,死亡率反而高。其實,長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規定:飲用水的硬度不得超過25度 。
硬水經過處理後可以轉化為軟水。下面介紹硬水軟化的三種主要方法:
1. 煮沸法(只適用於暫時硬水)
煮沸暫時硬水時的反應:
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由於CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂:
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2
2. 石灰——純鹼法 (工業用)
在這種方法中,暫時硬度加入石灰就可以完全消除,HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度,最後被去除。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)
3. 離子交換法
這種方法中用到的離子交換劑,有無機和有機兩種。無機離子交換劑,如沸石等;有機離子交換劑包括:碳質離子交換劑——磺化酶,陰陽離子交換樹脂等。而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生。
Ⅱ 離子交換實驗中如何設法提高軟化水水質
去離子水設備工作原理
去離子水設備採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O由此可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
去離子水設備採用雙級RO+EDI模塊化設計模式,與前置預處理配套使用,利用反滲透原理,有效去除水中各種鹽份及雜質;系統具有工藝先進、產水水質穩定、操作簡便、運行費用低、綠色環保無污染、維護方便等優點。
三達水處理北京市去離子水設備、軟化水設備專業生產廠家,提供專業的水處理方案。
Ⅲ 全屋軟水用物理還是化學
化學
由於水的硬度主要由鈣和鎂形成,並且由於水的硬度主要由鈣和鎂形成,所以鈉離子交換軟化處理的原理是使原水通過鈉型陽離子交換樹脂,水中的硬度成分為Ca2+,Mg2+。它與樹脂中的Na+相交換,從而在水中吸附Ca2+和Mg2+,並使水軟化。
將硬水轉化為軟水的化學方程式:
去除鈣:
CaCO3+2NaCl=CaCl2+Na2CO3
去除鎂:
MgCO3+2NaCl=MgCl2+Na2CO3「
鍋爐軟化水設備控制閥類型:
<1>,半自動(手動)控制閥
<2>,全自動流量控制閥
<3>,全自動時間型控制閥
鍋爐軟化設備的軟水硬度超過標準的原因的分析1)在軟水設備的采樣口進行的測試是合格的,但是軟水箱中的水硬度超過了標准。原因是現象如下:
A.再生周期設置過大,或者由於流量計故障導致不允許進行測量,因此樹脂應在再生時不及時再生,從而導致多餘的水注入軟膠中水箱。
B.正向清洗的時間太短,以至於在正向清洗期間應被沖洗掉的廢鹽水被部分帶入軟水箱。
C.由於進水壓力不穩定,鹽分吸收太少以及洗滌不充分而導致鹽罐中的水太少,其中任何一種都會導致再生後出水的硬度超過標准,從而影響水質。軟水箱。
D.當鹽盒中的鹽很少時,無法及時添加,導致再生效果差。
E.操作不當。在一定的再生過程中,關閉供水閥。
任何上述錯誤都可能導致在短時間內向軟水箱中注入大量多餘的水,並且需要長時間稀釋合格的軟水才能將水製成軟水坦克再次達到標准。
Ⅳ 用離子交換樹脂軟化水的原理是什麼
離子交換(Ion Exchange)法是利用離子交換樹脂交換離子的能力,按水處理的要求將原水中所不需要的離子通過交換而暫時佔有,然後再將它釋放到再生液中,使水得到軟化的水處理方法。
離子交換樹脂是一種由有機分子單體聚合而成的,具有三維網路結構的多孔海綿狀高分子化合物。在構成網路的主鏈上有許多活動的化學功能團,這些功能團由帶電荷的固定離子和以離子鍵與固定離子相結合的反離子所組成。樹脂吸水膨脹後,化學功能團上結合的反離子與水中的離子進行交換。陽離子交換樹脂可吸附Ca2+、Mg2+等陽離子,陰離子交換樹脂可吸附Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- 等陰離子,從而使原水得以凈化。反應式如下:
R-H+(-SO3H+)+ Ca2+、Mg2+→R-SO3Ca(Mg)+H+
R-OH-(≡N-OH-)+ HCO3-、SO42-、CO32-→R≡N- SO42-( HCO3-、CO32-)+OH-
H++ OH-→H2O
經過幾組樹脂的反復交換,水的硬度和鹼度都能得到較好控制。處理過的水含鹽量可降至5~10mg/L以下,硬度接近0,pH值接近中性。
Ⅳ 軟化水制備的原理
軟化水設備通過去除水中的鈣、鎂離子,降低水的硬度。這一過程不會減少水中的總含鹽量。設備的核心原理是利用陽離子交換樹脂,將水中的鈣鎂離子置換出來。樹脂會逐漸積累這些離子,當達到飽和時,需要進行再生處理。再生過程通過注入含有鈉離子的鹽水,以置換樹脂上的鈣鎂離子,然後將這些離子隨廢液排出。
鈉離子交換軟化處理的工作原理是將水中的鈣鎂離子與樹脂中的鈉離子進行交換。此過程可以用化學方程式表示:2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 和 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+。這表明水通過鈉離子交換器後,水中的鈣鎂離子被置換為鈉離子。
設備的工作流程分為五個步驟:運行、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)和快沖洗。反洗過程涉及將水從樹脂底部沖入頂部,以清除頂部攔截的污物。吸鹽過程則通過專用噴射器將鹽水注入樹脂罐。慢沖洗步驟旨在沖洗掉樹脂中的鹽分,而快沖洗則確保徹底清洗殘留鹽分。
軟化水設備的技術指標包括入口水壓、工作溫度、源水硬度、操作方式、出水硬度、再生劑、再生方式、交換劑、控制方式和工作電源。這些參數確保設備能夠有效運行並滿足特定需求。
通過上述步驟和參數,軟化水設備能夠有效地降低水的硬度,為各種應用場景提供高質量的軟化水。
Ⅵ 鈉化鎂的化學式
2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+。當未處理的原水通過循環水軟化設備內樹脂猛仔層時,水祥知渣中的鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子與交換樹脂上的活性(Na2+)離子發生置換反應,處謹悄理後的水釋放出鈉(Na2+)離子,而從循環水軟化設備的產水就是去掉了硬度離子的軟化水。其置換過程如下:循環水軟化設備化學方程式:2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+。即水通過鈉離子交換器後,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
Ⅶ 硬水軟化方法有幾種
一、水的處理:硬水的軟化
1.沉澱法:用石灰、純鹼處理,使水中Ca2+、Mg2+生成沉澱析出,過濾後即得軟水,其中的錳、鐵等離子也可除去。
拍困2.軟水劑
(1)Na3PO4: 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
(2)六偏磷酸鈉: Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
(3)胺的醋酸衍生物(EDTA):與Ca2+、Fe2+、Cu2+等離子生成螯合物
3.離子交換法:
(1)原理:用無機or有機物組成一混合凝膠,形成交換劑核,四周包圍兩層姿賀洞不同
電荷的雙電層,水通過後可發生離子交換。
陽離子交換劑:含H+、Na+固體與Ca+、、、、、、、、Mg2+離子交換
陰離子交換劑:含鹼性基因,能與水中陰離子交換
(2)常用交換劑:
a.泡沸石:水化硅酸鈉鋁
Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b.磺化煤:
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
c.離子交換樹脂
4.電滲析法:
用直流電源作動力,使水中的離子選擇性地透過樹脂交換膜而獲得軟水。
5.磁化法:
使水流過一個磁場,鈣、鎂鹽類分子間引力減小,不易產生堅硬水垢
水的硬度是由什麼引起的:
水的硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的,這種硬度叫作暫時硬度。這種水經過煮沸以後,水裡所含的碳酸氫鈣就分解成不溶於水的碳酸鈣,水裡所含的碳酸氫鎂就生成難溶於水的碳酸鎂沉澱。這些沉澱物析出,水的硬度就可跡枯以降低,從而使硬度較高的水得到軟化。
水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,這種硬度就叫作永久硬度。永久硬度不能用加熱的方法軟化。天然水大多同時具有暫時硬度和永久硬度,因此,一般所說水的硬度是指上述兩種硬度的總和。
二、壺的處理:
使用 食醋 浸泡 一段時間後 白色沉澱會逐漸消失
地下水由於水中含有大量的鈣鎂離子,由於鈣鎂離子形成的鹽不溶於水或微溶於水的,所以在鍋里燒煮後,他不會隨著 水分蒸發,在水燒開的情況下,隨著水的翻滾,漂浮在鍋的邊緣,形成了白色的泡沫,如果將鍋內的水燒干,鈣鎂鹽會沉澱在鍋底,狀態時粉末或結塊,在日常生活中沒事情,如果是鍋爐內出現了鈣鎂離子鹽沉澱,不但會影響鍋爐的傳熱效果,浪費能源,更甚者會出現鍋爐的爆炸,所以,對鍋爐補給水,我們一定要進行軟化過濾和純化處理,除去水中的鈣鎂離子,防止鍋爐結垢或結塊。
防止鍋爐結垢,最簡單的辦法就是軟化,一般用在中低壓鍋爐,鍋爐軟化裝置又稱為鍋爐軟水器,主要是通過鈉離子交換樹脂交換水中的鈣鎂離子,將鈣鎂離子交換到樹脂上,如果樹脂飽和了,經過氯化鈉再生,然後將樹脂上鈣鎂離子交換下來排出,樹脂經過再生後,又可以進行軟化工作,鍋爐軟水器有全自動鍋爐軟水器和手動鍋爐軟水器,全自動軟化水設備一般在小型的軟化水設備,全自動軟化水設備分時間型和流量型軟水器,時間型主要定時進行反洗,再生,清洗。流量型是處理設定流量後進行反洗,再生,清洗。控制頭是全自軟化水設備的核心部分,控制頭有美國品牌的fleck和阿圖祖,國產的有潤新控制閥。然而大型的軟水器一般採用手動的。
Ⅷ 軟化水設備為什麼要使用軟水鹽
軟水器是運用離子交換的原理,用軟水器中的鈉離子交換樹脂吸附水中的鈣、鎂回離子,釋放鈉離答子,使水質得到軟化的工作過程的水處理設備,水質軟化的反應方程式為:(其中以R代表樹脂本體)
2RNa+Ca2+=-R2Ca+2Na+ 2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+
吸附鈣、鎂離子飽和後的樹脂經過鈉鹽溶液的處理,可重新轉化為鈉型而恢復其交換能力,這一再生過程的反應式為:
R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2
上述正向和反向離子交換的反復進行,就可使軟化水持續不斷地產生。