A. 硬水和軟水的化學表達式
定義:是指含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。如一些井水,泉水。但自來水中幾乎沒有。 含有較多的可溶性鈣鹽和鎂鹽的天然水。硬水中含鹽量通常以硬度表示。硬度單位是度,1度相當於每升水中含10毫克的氧化鈣。硬度在8以上者通常稱為硬水,地下水(如井水、泉水)的含鹽量較多,屬於硬水。在硬水中,鈣鹽和鎂鹽以碳酸氫鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽的形式存在。
性質
水是一種很好的溶劑,能有效去除污物雜質。純水--無色、無味、無臭,被稱作是"通用溶劑"。當水和二氧化碳結合生成微量的碳酸時,水的溶解效果更好。當水流過土地和 硬水
岩石時,它會溶解少量的礦物質成分,鈣和鎂就是其中最常見的兩種成分,也就是它們使水質變硬。水中含鈣、鎂等礦物質成分越多,水的硬度越大。即便是在硬水質地區,只要水中的飽和指數未被超過,水管中就不會結水垢。若在飽和指數以下或正好在飽和的臨界點上,都不會有水垢生成。反之,軟水質中也會生水垢,如果超出了飽和指數的話。 飽和指數由水的酸鹼度決定。眾所周知,酸鹼度是通過PH測試來測定的: PH值越低,水中的酸性越強,飽和指數越高,所能溶解的礦物質成分也就越多; PH值越高,水中的鹼性越強,飽和指數越低,所能溶解的礦物質成分也就越少。 對水加熱、水壓降低(如打開水龍頭等)、在水中添加化學品劑等都會導致PH值升高。隨著PH值升高,水能溶解礦物質成分的能力減低,這些礦物質成分(碳酸鈣為主)也就沉澱出來,成了水垢。 循環系統(如冷卻塔、蒸汽鍋爐、循環水處理系統等)工作中,壓力和溫度長期處在變化中,造成水中PH值升高和過度飽和。 當硬水中的鈣和鎂主要以碳酸鹽形式【Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2】存在時,這些鹽在水被煮沸時便會發生分解,變成鹼式碳酸鹽沉澱析出而除去。因此,這種硬水稱為暫時硬水。如果硬水中的鈣和鎂主要以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽的形式存在,當水煮沸時,這些鹽不會沉澱,無法除去,這種硬水稱為永久硬水。 硬水中的鈣鹽和鎂鹽能與肥皂的主要成分硬脂酸鈉作用,生成不溶性的硬脂酸鈣或鎂,使一部分肥皂白白地消耗掉,等於降低了肥皂的去污能力。如果將未經過軟化處理的硬水直接注入鍋爐,則當加熱鍋爐時,鈣、鎂離子便形成鹼式碳酸鹽沉澱析出,在鍋爐內壁及管道中積成水垢,降低鍋爐熱導率,增加能耗,嚴重者會引起鍋爐爆炸和管道堵塞,因此鍋爐用水應當經過軟化處理當硬水中的鈣和鎂主要以碳酸鹽形式【Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2】存在時,這些鹽在水被煮沸時便會發生分解,變成鹼式碳酸鹽沉澱析出而除去。因此,這種硬水稱為暫時硬水。如果硬水中的鈣和鎂主要以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽的形式存在,當水煮沸時,這些鹽不會沉澱,無法除去,這種硬水稱為永久硬水。 硬水中的鈣鹽和鎂鹽能與肥皂的主要成分硬脂酸鈉作用,生成不溶性的硬脂酸鈣或鎂,使一部分肥皂白白地消耗掉,等於降低了肥皂的去污能力。如果將未經過軟化處理的硬水直接注入鍋爐,則當加熱鍋爐時,鈣、鎂離子便形成鹼式碳酸鹽沉澱析出,在鍋爐內壁及管道中積成水垢,降低鍋爐熱導率,增加能耗,嚴重者會引起鍋爐爆炸和管道堵塞,因此鍋爐用水應當經過軟化處理(見軟水)。
軟化方法
硬水經過處理後可以轉化為軟水方法有以下幾種方法:
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。
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
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
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。
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。
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 8. 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)
編輯本段和軟水的區別
通常我們所說的"硬水"與"軟水",主要是指碳酸鈣和碳酸鎂的含量,以"毫克碳酸鈣/公升 水"或"ppm"來表示,稱為水的硬度。 一般將水的硬度分為4個等級: 1. 軟水:0-60ppm 2. 稍硬水:60-120ppm 3. 硬水:120-180ppm 4. 極硬水:181ppm以上 水的硬度太高時喝起來不可口,水中容易產生白色沉澱的水垢,水垢如附在加熱容器或加熱器上,會延長加熱的時間,浪費能源。水的硬度高時,肥皂也不太容易起泡沫,需浪費較多的清潔劑。水垢進入人體後,無法被吸收,是健康的大敵。 那麼水的硬度應該是多少才合適呢?目前並沒有正式由政府機關或學會提出的建議值,我國的檢驗標准為1000ppm以下。 不過,在這污染日趨嚴重的工業社會中,水的問題不單是硬度或總溶解固體量多寡,目前已知的水中污染物質計有:細菌、微生物、氯和有機物質等。市面上已有多種濾水器可幫助我們除掉污染物,但由於處理水質的方法不同,去除的能力也不同。 已知處理飲用水的方法計有:蒸餾法、煮沸法、逆滲透法、離子交換法、活性碳過濾法和臭氧殺菌法等。這些方法有的只能單純的殺菌,有的可以去除細菌、微生物和懸浮固體,有的能除去三氯甲烷、有機物和惡臭。然而目前,只有RO逆滲透式的水處理技術,才可稱得上最先進的、實用的水處理技術。並且可以直接進入家庭、辦公室,這為改變我們的用水狀態有著革命性的意義。雖然目前這樣的水處理設備還沒有得到廣泛的使用,但是,它的普及卻是遲早的事情。 尋找一個理想的凈化水質方法,對改善生活品質,促進健康是相當重要的。我們應該有個共識,凈化水質的目標就是軟化硬度、除去水中對健康有影響的污染物質。
硬水含有鈣鹽和鎂鹽的天然水
通常,地下水如井水、泉水含鹽量較大,地面水如河水、湖水含鹽量較小。在硬水中,鈣、鎂可以以碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等形式存在。當硬水中鈣和鎂主要以碳酸氫鹽,如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在時,稱為暫時硬水,當這種硬水加熱煮沸時,碳酸氫鹽會分解成碳酸鹽而沉澱除去如果硬水中鈣和鎂主要以硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物等形式存在,則稱為永久硬水,它們不能用煮沸的方法除去。硬水中的鈣鹽和鎂鹽能與肥皂(硬脂酸鈉)作用,生成不溶性的硬脂酸鹽,降低肥皂的去污能力。如果鍋爐內使用硬水,當加熱時鈣鹽和鎂鹽會在鍋爐內壁上結成水垢。降低鍋爐的熱導率,增加能耗,甚至縮短鍋爐的使用壽命,有時還會堵塞管道。因此,鍋爐用水必須經過軟化處理(見)。 硬水中含鹽量通常以硬度來表示。硬度單位常用「度」表示,1度相當於每升水中含10mg的CaO,生活飲用水的總硬度要求小於25度。
軟水只含少量可溶性鈣鹽和鎂鹽的天然水
或是經過軟化處理的硬水。天然軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。經軟化處理的硬水指鈣鹽和鎂鹽含量降為 1.0~50 毫克/升後得到的軟化水。雖然煮沸就可以將暫時硬水變為軟水,但在工業上若採用此法來處理大量用水,則是極不經濟的。軟化水的方法有:①石灰 -蘇打法。先測定水的硬度,然後加入定量的氫氧化鈣和碳酸鈉,硬水中的鈣、鎂離子便沉澱析出: Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3↓+2H2O Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O CaSO4+Na2CO3CaCO3↓+Na2SO4②磷酸鹽軟水法。對於鍋爐用水,可以加入亞磷酸鈉(NaPO3)作為軟水劑,它與鈣、鎂離子形成絡合物,在水煮沸時鈣、鎂不會以沉澱形式析出,從而不會形成水垢。此法不適合於飲用水的軟化。③離子交換法。沸石和離子交換劑雖然都不溶於水,但其中的鈉離子和氫離子可與硬水中的鈣、鎂離子發生交換反應,使鈣、鎂離子被沸石、人造沸石、離子交換劑吸附而被除去。長期使用後失效的沸石和離子交換劑可以通過再生而重復使用,故此法是既經濟又先進的軟水法。
硬水中的鈣和鎂主要以碳酸鹽形式【Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2】
B. 什麼是軟水處理
軟水處復理就是水的軟化制處理=就是將水的硬度降下來=利用科學的方法將水中的鈣鎂離子除去。 具體工藝是:1.氣暴 除去水中的臭味 2.混凝沉澱 利用化學葯劑將水中的部分金屬離子除去。同時使其混凝著水中的大顆粒雜質沉澱。3.沙過 4.軟化 利用陽離子或者陰離子交換樹脂,置換出水中的鈣鎂離子。5碳吸附過濾。
C. 我們常說的軟化水是什麼樣的水,能直接喝嗎
硬度低於8度的水稱為軟水,高於17度的稱為硬水,介於8~17度之間的稱版為中度硬水。雨、雪權水、江、河、湖水都是軟水,泉水、深井水、海水都是硬水。一般不能直接飲用。
水的硬度主要由其中的陽離子:鈣(Ca2+)、鎂(Mg2+)離子構成。 當含有硬度的原水通過交換器的樹脂層時,水中的鈣、鎂離子被樹脂吸附,同時釋放出鈉離子,這樣交換器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。
當樹脂吸附鈣、鎂離子達到一定的飽和度後,出水的硬度增大,此時軟水器會按照預定的程序自動進行失效樹脂的再生工作,利用較高濃度的氯化鈉溶液(鹽水)通過樹脂,使失效的樹脂重新恢復至鈉型樹脂
(3)軟水是溶液擴展閱讀:
硬度減小方法:
在生活中,通常用煮沸的方法。在實驗室中,用蒸餾的方法。現代技術的發展,反滲透已經基本滲透到民用、工業領域。反滲透的核心組件是一種稱作反滲透膜的人工合成材料,能夠實現降低水中各種離子,實現硬度的降低。
不過反滲透不僅僅降低的是硬度,而是去除離子,生產「去離子水」也就是所謂純凈水。飲用純凈水已經普通用該方法生產,生產速度比蒸餾快,成本低。
D. 如何區分軟水和硬水
水的硬度是指水中鈣鎂的含量。鈣鎂的含量越高,水的硬度就越高(即硬水),鈣版鎂的含量越低,水的權硬度就越低(即軟水)。
一般認為,鈣鎂含量低於100毫克/升為軟水,100至450毫克/升為硬水,450
毫克/升以上為高硬度水。美國科學家經過30年的研究證明:喝硬水要比喝軟水不容易得心血管疾病,喝硬水的人心臟病死亡率低於喝軟水的人,硬水中的鈣、鎂能夠降低心臟受沖擊的危險。水中含有適當的硬度和固體,是健康飲用水的兩個有益特點。使用高硬度水洗衣服,需要較多的洗衣粉,燒開水容易結垢,但目前尚沒有飲用高硬度水致病的例證。
E. 軟化水的軟化原理
一、軟化水概述
目前國內常用的軟化水設備主要有手動軟化器、國產組合式自動軟水版設權備、國產多閥式全自動軟化器、進口多路閥式全自動軟化水器幾種,其中進口多路閥式自動軟化器是目前市場上的主要產品,這種軟化水設備小型的以國產為主,大型的以進口多路閥及控制器為核心,配用國產的樹脂罐、鹽箱、管道等材料構成全自動軟化水設備。中科治水設備引進美國先進的控制技術及控制部件研發生產的高效節能型全自動鈉離子交換設備。該設備可使軟化、反洗、吸鹽、慢洗、快洗、鹽箱注水等全自過程實現自動化。
二、離子交換器的工作原理
自動軟化器強酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出去,經該設備流出的水而為硬度極低的軟化水。當樹脂吸附到一定量的鈣、鎂離子後必須進行再生。用飽和的鹽水浸泡樹脂把樹脂里的鈣、鎂離子等硬度置換出來。恢復樹脂的軟化交換能力,並將廢水排出。整個再生過程包括:反洗-松動樹脂層,吸鹽慢洗-發生交換反應,沖洗(正洗)-將化學反應交換下來的鈣、鎂離子沖洗,注水-為了下次再生。
F. 如何鑒別軟水和硬水最簡便的方法是什麼
把水樣倒入試管,加入少量配好的透明肥皂溶液,一邊加入一邊搖盪,仔細觀察,如果水溶液不呈現混濁,而且溶液表面上所生成的泡沫在靜止5分鍾後不消滅,則可判斷所測水樣為軟水,否則為硬水。
G. 水電解後的溶液是軟水還是硬水
如果電解使用的水是硬水,就會是硬水。使用的是軟水,還是軟水。
H. 硬水和軟水是溶液嗎
依照水的總硬度值大致劃分,高品質的飲用水不超過25ppm。碳酸最終隨雨水落到地面版上,水由硬水變成軟水)權,反之稱為硬水,遠離城市未受污染的雨水,溶解石灰(碳酸鈣和碳酸鎂)產生暫時硬水、溪水。水的硬度成份。在天然水中、江河水,總硬度0-30ppm稱為軟水,如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的,然後滲過土壤到達岩石層,經煮沸後不能去除,系暫時性硬水(煮沸暫時性硬水,系永久性硬水;如果是由含有鈣,會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸,多屬於暫時性硬水,分解的碳酸氫鈉。
當水滴在大氣中凝聚時,生成的不溶性碳酸鹽而沉澱。以上兩種硬度合稱為總硬度、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的、水庫水;泉水,總硬度60ppm以上稱為硬水,高品質的軟水總硬度在10ppm以下、雪水屬於軟水、鎂離子的水稱為軟水水分為軟水、硬水,凡不含或含有少量鈣,部分地下水屬於高硬度水
I. 實驗室用來配製溶液的水是硬水還是軟水
當然是軟水了,因為裡面不含有礦物質等雜質。如有幫助請採納,手機則點擊右上角的滿意,謝謝!!
J. 朋友經常說的軟水是什麼意思
這是一種專業的叫法,大概的意思是含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。純凈水也是內軟水,但其中容沒有任何礦物質和微量元素,不適合長期飲用。
只有符合黃金軟硬比的天然軟水,既有適量的礦物質和微量元素又不過高;既能補充人體所需的多種礦物質和微量元素,又不會因為長期飲用高硬度水質而增加身體代謝負擔。這樣的水是一種健康飲用水,特別適合各種人群長期飲用,所以世界衛生組織健康教育促進研究中心顧問孫樹俠教授也提出了「軟水養人」的概念。