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软水离子交换方程式

发布时间:2025-08-18 05:15:48

Ⅰ 把水软化软水是化学变化还是物理变化

树脂处理过的软化水是化学变化。详见下面第三条

硬水又分为暂时硬水和永久硬水。
处理硬水使之变成软水主要有三种途径:

1. 煮沸法(只适用于暂时硬水)
煮沸暂时硬水时的反应:
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑

2. 石灰——纯碱法 (工业用)

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3. 离子交换

离子交换软化法主要是依靠钠离子交换器中的交换树脂进行软化处理。由于交换树脂吸附能力强,能将游离在水中的钙、镁离子吸附,从而把水软化。

离子交换法

目前广泛采用的是离子交换法,即用离子交换剂来软化硬水的方法。过去曾用过磺化煤、泡沸石来软化硬水,目前普遍使用的离子交换剂是高分子离子交换树月旨,它是有交换离子能力的高分子化合物。它是由不溶于水的交换剂本体及能在水中解离的活性交换基团两个基本部分组成。根据可交换的离子是阳离子或阴离子而分别称为陌离子交换树脂和阴离子交换树脂,如通常使用的苯乙烯型离子交换树脂,它的交换剂本体是由苯乙烯与部分对苯二乙烯共聚而成的不溶性高聚物。当本体上连有磺酸基(一SO-3Na+)或季铵基[一N+ (CH3)3Cl-]后则分别具有交换阳离子或阴离子的能力。
用离子交换树脂软化硬水分为两步:处理工程和再生工程。
当硬水通过阳离子交换树脂时,水中的钙、镁离子与阳离子交换树脂上的活性基团钠离 —B子发生交换并被吸附,使水软化:
口一(S03Na)2+Ca2+——>口一(SO3)2·Ca+2Na+ (处理工程)
当阳离子交换树脂上的钠离子几乎全部被钙、镁离子所交换时就失去了交换离子的能力;必须通过再生恢复它的交换能力。通常使用食盐为再生剂,再生过程中先用清水洗涤离子交换树脂,然后通人质量分数为10%的食盐水浸泡而使离子交换树脂吸附的钙、镁离子解吸下来,然后随废液排出。
口一(S03)2Ca+2Na+——>口一(S03Na)2+a2+ (再生工程)
在离子交换过程中,不仅钙、镁离子会被交换,水中含有的铁、锰、铝等金属离子也可同旧寸被交换去除。当硬水先后通过阳、阴离子交换树脂后;水中的电解质阳、阴离子基本均可被去除,这种方法得到的软水叫去离子水。

所以是化学变化
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参考资料 http://..com/question/1339220.html?fr=qrl3

水的硬度(也叫矿化度)是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大,反之则小。1升水中含有10mmgCaO(或者相当于10mmgCaO)称为1度。软水就是硬度小于8的水,如雨水,雪水,纯净水等;硬度大于8的水为硬水,如矿泉水,自来水,以及自然界中的地表水和地下水等。

硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的,经煮沸后可被去掉,这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的,经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。

当水滴在大气中凝聚时,会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上,然后渗过土壤到达岩石层,溶解石灰(碳酸钙和碳酸镁)产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。

硬水有许多缺点:1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀,降低洗涤效果。(利用这点也可以区分硬水和软水)2.工业上,钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢,妨碍热传导,严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题,工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。3.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,会造成肠胃功能紊乱,即所谓的“水土不服”;用硬水烹调鱼肉、蔬菜,会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值;用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值;用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。

那么硬水毫无是处了吗?不对,否则怎么会有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家们调查发现,人的某些心血管疾病,如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率,与饮水的硬度成反比,水质硬度低,死亡率反而高。其实,长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定:饮用水的硬度不得超过25度 。

硬水经过处理后可以转化为软水。下面介绍硬水软化的三种主要方法:

1. 煮沸法(只适用于暂时硬水)

煮沸暂时硬水时的反应:

Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑

Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑

由于CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁:

MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑

由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2

2. 石灰——纯碱法 (工业用)

在这种方法中,暂时硬度加入石灰就可以完全消除,HCO3-都被转化成CO32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度,最后被去除。反应过程中,镁都是以氢氧化镁的形式沉淀,而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。

Ca2+(aq) --石灰-苏打法--> CaCO3(s)

Mg2+(aq)--石灰-苏打法--> Mg(OH)2(s)

3. 离子交换法

这种方法中用到的离子交换剂,有无机和有机两种。无机离子交换剂,如沸石等;有机离子交换剂包括:碳质离子交换剂——磺化酶,阴阳离子交换树脂等。而且一般的离子交换剂在失效后还可以再生。

Ⅱ 离子交换实验中如何设法提高软化水水质

去离子水设备工作原理
去离子水设备采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
去离子水设备采用双级RO+EDI模块化设计模式,与前置预处理配套使用,利用反渗透原理,有效去除水中各种盐份及杂质;系统具有工艺先进、产水水质稳定、操作简便、运行费用低、绿色环保无污染、维护方便等优点。
三达水处理北京市去离子水设备、软化水设备专业生产厂家,提供专业的水处理方案。

Ⅲ 全屋软水用物理还是化学

化学
由于水的硬度主要由钙和镁形成,并且由于水的硬度主要由钙和镁形成,所以钠离子交换软化处理的原理是使原水通过钠型阳离子交换树脂,水中的硬度成分为Ca2+,Mg2+。它与树脂中的Na+相交换,从而在水中吸附Ca2+和Mg2+,并使水软化。

将硬水转化为软水的化学方程式:
去除钙:
CaCO3+2NaCl=CaCl2+Na2CO3
去除镁:
MgCO3+2NaCl=MgCl2+Na2CO3“
锅炉软化水设备控制阀类型:
<1>,半自动(手动)控制阀
<2>,全自动流量控制阀
<3>,全自动时间型控制阀
锅炉软化设备的软水硬度超过标准的原因的分析1)在软水设备的采样口进行的测试是合格的,但是软水箱中的水硬度超过了标准。原因是现象如下:
A.再生周期设置过大,或者由于流量计故障导致不允许进行测量,因此树脂应在再生时不及时再生,从而导致多余的水注入软胶中水箱。
B.正向清洗的时间太短,以至于在正向清洗期间应被冲洗掉的废盐水被部分带入软水箱。
C.由于进水压力不稳定,盐分吸收太少以及洗涤不充分而导致盐罐中的水太少,其中任何一种都会导致再生后出水的硬度超过标准,从而影响水质。软水箱。
D.当盐盒中的盐很少时,无法及时添加,导致再生效果差。
E.操作不当。在一定的再生过程中,关闭供水阀。
任何上述错误都可能导致在短时间内向软水箱中注入大量多余的水,并且需要长时间稀释合格的软水才能将水制成软水坦克再次达到标准。

Ⅳ 用离子交换树脂软化水的原理是什么

离子交换(Ion Exchange)法是利用离子交换树脂交换离子的能力,按水处理的要求将原水中所不需要的离子通过交换而暂时占有,然后再将它释放到再生液中,使水得到软化的水处理方法。
离子交换树脂是一种由有机分子单体聚合而成的,具有三维网络结构的多孔海绵状高分子化合物。在构成网络的主链上有许多活动的化学功能团,这些功能团由带电荷的固定离子和以离子键与固定离子相结合的反离子所组成。树脂吸水膨胀后,化学功能团上结合的反离子与水中的离子进行交换。阳离子交换树脂可吸附Ca2+、Mg2+等阳离子,阴离子交换树脂可吸附Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- 等阴离子,从而使原水得以净化。反应式如下:
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
经过几组树脂的反复交换,水的硬度和碱度都能得到较好控制。处理过的水含盐量可降至5~10mg/L以下,硬度接近0,pH值接近中性。

Ⅳ 软化水制备的原理

软化水设备通过去除水中的钙、镁离子,降低水的硬度。这一过程不会减少水中的总含盐量。设备的核心原理是利用阳离子交换树脂,将水中的钙镁离子置换出来。树脂会逐渐积累这些离子,当达到饱和时,需要进行再生处理。再生过程通过注入含有钠离子的盐水,以置换树脂上的钙镁离子,然后将这些离子随废液排出。

钠离子交换软化处理的工作原理是将水中的钙镁离子与树脂中的钠离子进行交换。此过程可以用化学方程式表示:2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 和 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+。这表明水通过钠离子交换器后,水中的钙镁离子被置换为钠离子。

设备的工作流程分为五个步骤:运行、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)和快冲洗。反洗过程涉及将水从树脂底部冲入顶部,以清除顶部拦截的污物。吸盐过程则通过专用喷射器将盐水注入树脂罐。慢冲洗步骤旨在冲洗掉树脂中的盐分,而快冲洗则确保彻底清洗残留盐分。

软化水设备的技术指标包括入口水压、工作温度、源水硬度、操作方式、出水硬度、再生剂、再生方式、交换剂、控制方式和工作电源。这些参数确保设备能够有效运行并满足特定需求。

通过上述步骤和参数,软化水设备能够有效地降低水的硬度,为各种应用场景提供高质量的软化水。

Ⅵ 钠化镁的化学式

2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+。当未处理的原水通过循环水软化设备内树脂猛仔层时,水祥知渣中的钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子与交换树脂上的活性(Na2+)离子发生置换反应,处谨悄理后的水释放出钠(Na2+)离子,而从循环水软化设备的产水就是去掉了硬度离子的软化水。其置换过程如下:循环水软化设备化学方程式:2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+。即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。

Ⅶ 硬水软化方法有几种

一、水的处理:硬水的软化
1.沉淀法:用石灰、纯碱处理,使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出,过滤后即得软水,其中的锰、铁等离子也可除去。
拍困2.软水剂
(1)Na3PO4: 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
(2)六偏磷酸钠: Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
(3)胺的醋酸衍生物(EDTA):与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物
3.离子交换法:
(1)原理:用无机or有机物组成一混合凝胶,形成交换剂核,四周包围两层姿贺洞不同
电荷的双电层,水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂:含H+、Na+固体与Ca+、、、、、、、、Mg2+离子交换
阴离子交换剂:含碱性基因,能与水中阴离子交换
(2)常用交换剂:
a.泡沸石:水化硅酸钠铝
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.离子交换树脂
4.电渗析法:
用直流电源作动力,使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。
5.磁化法:
使水流过一个磁场,钙、镁盐类分子间引力减小,不易产生坚硬水垢
水的硬度是由什么引起的:
水的硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的,这种硬度叫作暂时硬度。这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙就分解成不溶于水的碳酸钙,水里所含的碳酸氢镁就生成难溶于水的碳酸镁沉淀。这些沉淀物析出,水的硬度就可迹枯以降低,从而使硬度较高的水得到软化。
水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,这种硬度就叫作永久硬度。永久硬度不能用加热的方法软化。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度,因此,一般所说水的硬度是指上述两种硬度的总和。

二、壶的处理:
使用 食醋 浸泡 一段时间后 白色沉淀会逐渐消失

地下水由于水中含有大量的钙镁离子,由于钙镁离子形成的盐不溶于水或微溶于水的,所以在锅里烧煮后,他不会随着 水分蒸发,在水烧开的情况下,随着水的翻滚,漂浮在锅的边缘,形成了白色的泡沫,如果将锅内的水烧干,钙镁盐会沉淀在锅底,状态时粉末或结块,在日常生活中没事情,如果是锅炉内出现了钙镁离子盐沉淀,不但会影响锅炉的传热效果,浪费能源,更甚者会出现锅炉的爆炸,所以,对锅炉补给水,我们一定要进行软化过滤和纯化处理,除去水中的钙镁离子,防止锅炉结垢或结块。
防止锅炉结垢,最简单的办法就是软化,一般用在中低压锅炉,锅炉软化装置又称为锅炉软水器,主要是通过钠离子交换树脂交换水中的钙镁离子,将钙镁离子交换到树脂上,如果树脂饱和了,经过氯化钠再生,然后将树脂上钙镁离子交换下来排出,树脂经过再生后,又可以进行软化工作,锅炉软水器有全自动锅炉软水器和手动锅炉软水器,全自动软化水设备一般在小型的软化水设备,全自动软化水设备分时间型和流量型软水器,时间型主要定时进行反洗,再生,清洗。流量型是处理设定流量后进行反洗,再生,清洗。控制头是全自软化水设备的核心部分,控制头有美国品牌的fleck和阿图祖,国产的有润新控制阀。然而大型的软水器一般采用手动的。

Ⅷ 软化水设备为什么要使用软水盐

软水器是运用离子交换的原理,用软水器中的钠离子交换树脂吸附水中的钙、镁回离子,释放钠离答子,使水质得到软化的工作过程的水处理设备,水质软化的反应方程式为:(其中以R代表树脂本体)
2RNa+Ca2+=-R2Ca+2Na+ 2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+
吸附钙、镁离子饱和后的树脂经过钠盐溶液的处理,可重新转化为钠型而恢复其交换能力,这一再生过程的反应式为:
R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2
上述正向和反向离子交换的反复进行,就可使软化水持续不断地产生。

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