㈠ 水的纯化,净化有哪些方法
1.氕、氘、氚可以形成的H2组合有种
16O、17O、18O可以形成的O组合有3种
水分子是H2O
所以总的组和数为3×6=18
含量最大的是H2O(16)
有三种物理形态:气态,液态,固态
水的密度比冰大。水分子的排列比较混乱,不像冰中的分子那样,按一定的规律排列。分子在液态中的运动虽然比在冰中更自由,但分子与分子间的平均距离比在冰中更小,所以水的密度比冰的密度大。。
2.净化是为了饮用,纯话是为了工业和实验用
3.1、稀清糖汁脱钙(软化)。
用离子交换树脂中的钠离子,置换稀清糖汁中的钙离子,其置换反应为:Ca+++2NaR→2Na+++CaR2
(NaR代表阳离子交换树脂)
再生反应为:2Na+++CaR2→Ca+++2NaR
再生时,先将不再与钙离子起作用的树脂,用清水反冲洗,除去机械污物和沉淀,并使大小粒子重新分层,然后用饱和食盐溶液(Nacl)再生。再生反应为:2Na+Cl-+CaR2→2NaR+Ca++Cl-2
。
根据法国54家糖厂的统计,稀清糖汁脱钙前后,钙盐含量平均由85毫克CaO/升,降低到25毫克CaO/升,有效地减少了蒸发罐加热管积垢。
2、二号糖蜜脱钾、钠。
稀清糖汁脱钙后,增加了清糖汁中的钠离子量,如不除去,将增加废蜜中的糖分损失;一些糖厂采用镁离子交换树脂进行二号糖蜜脱钾、钠处理。其置换反应如下:
MgR+2Na+(或K+)→Na2R(或K2R)+Mg++
由于镁盐成蜜系数低,因而减少了废蜜中糖分损失。
据法国八家采用此法的糖厂统计,废蜜平均纯度由60降低到54,由此可多收回糖分0.5%对甜菜重量。
离子交换树脂的再生,也是先用清水反冲洗,然后用氯化镁(MgCl2)溶液再生。反应式如下:
Na2R+Mg++Cl-2→MgR+2Na+Cl-
法国糖厂所使用的钠离子交换树脂为荷兰产IMACTI牌号;所使用的镁离子交换树脂为德国产Reichling牌号。据介绍,每个制糖期树脂损耗不超过6%。(星
火)
参考资料:(星
火)
㈡ 什么东西可以去除水里的杂质呢
从网上搜集的,共同学习吧,希望对你有所帮助。
一、水的来源及含杂质情况
水对很多物质都有良好的溶解能力,这就造成水中容易混入杂质的缺点。
从自然界得到的水中往往含有许多杂质,这些杂质或者溶解或者悬浮在水中。悬浮在水中的无机物包括少量砂土和煤灰;有机悬浮物包括有机物的残渣及各种微生物。溶解在水中的气体包括来自空气中的氧气、二氧化碳、氮气和工业排放的气体污染物如氨、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢、氯气等;溶解在水中的无机盐类主要有碳酸钙、碳酸氢钙、硫酸钙、氯化钙以及相应的镁盐、钠盐、钾盐、铁盐、锰盐和其他金属离子的盐,溶解的有机物,主要是动植物分解的产物。
由于天然水的来源不同,其中溶解的杂质也不尽相同。下面分别加以介绍。
(1)雨水 雨水是天空中水蒸气凝聚而成,总的来说雨水中含杂质较少,是含钙、镁离子较少的软水。但也溶解有一部分来自空气的少量氧气、二氧化碳和十定量的尘埃。还可能含有由雷电作用产生的含氮化合物。在城市上空受工业废气污染可能含有二氧化硫,这种雨水有酸性,俗称酸雨,有较强的腐蚀性。
(2)江河水 河流是降水经过地面流动汇集而成的。它在发源地可能受高山冰雪或冰川的补给,沿途可能与地下水相互交流。由于江河流域面积十分广阔,又是敞开流动的水体,所以江河水的水质成分与地区和气候条件关系密切i而且受生物活动寻口人类社会活动的影响最大。
(3)湖泊水 湖泊是由河流及地下水补给而在低洼地带形成的。湖泊的水质与它来源的水质有一定关系,但又不完全相同。日照及蒸发的强度也强烈影响湖泊的水质。如果蒸发强烈水中溶解物浓度就会逐渐增加,特别是水中含有的硝酸盐、磷酸盐的浓度增加时,会带来水质富营养化的倾向,造成水生植物过度生长,水中含氧量降低,会使水腐败变质。
(4)地下水 地下水是降水或地表水经过土壤地层渗流而形成的。十般地下水经过土壤地层的过滤,所含悬浮杂质较少,常为清澈透明;受地面污染蠖少因而含有机,物及细菌相对较少;但一般溶解的无机盐含量较高,硬度和含矿物质高;有的地区地下水含可溶性二价铁盐异常高,由于二价铁离子不稳定易氧化成三价铁离子并生成不溶性三价铁盐或氢氧化铁沉淀,所以在利用这种地下水之前,需要经过曝气处理以分离去除所含的铁离子。
(5)自来水 经过水厂处理得到的自来水,应该达到适合饮用水的标准,但其中仍有少量杂质。
表5—4 天然水中的杂质
来源
悬浮物
胶体
气体
非离子固体
阳离子
阴离子
从矿物,土壤和岩石中来的
粘土、砂砾、
其他无机的土壤污物
粘土
SiO2
Fe2O3
Al2O2
MnO2
CO2
Ca2+、Mg2+
Na+、K+
Fe2+、Mn2+
Zn2+、Cu2+
HCO3-、Cl-
SO42-、NO3-
CO32-、HSiO3-
H2BO3-、HPO42-
H2PO4-、OH-、F-
从大气中来
NH3、N2、
O2、CO2、
SO2
HCO3-、
SO42-
从有机物分解现时来
有机污物、有机废水
蔬菜的色素物质,有机废水
O2、NH3
CO2、N2
H2S、CH4
H2
蔬菜色素物质,有机废水
Na+
NH4+
H+
Cl-
HCO3-
NO2-、NO3-
OH-、HS-
其他有机阴离子
活的微生物
鱼、藻、微生物、硅藻
细菌、藻类、病毒、硅藻
从表5—4可看出,天然水中杂质主要分为两大类,即悬浮杂质和溶解杂质。悬浮杂质包括悬浮物和胶体;溶解杂质包括气体’、司巨电解质和电解质固.体,其中电解质杂质以离子状态存
在于水中。天然水中杂质来自于四个方面:即从矿物、土壤和岩石中溶入的;从空气中带入的;有机物分解带人的和活的微生物产生的。
二、杂质对水质的不良影响
1.水中溶解的气体
水中熔解的气体主要有氮气、氧气、二氧化碳、氨二氧化硫和硫化氢等。对水质影响较大的氧气、二氧化碳、氨、二氧化硫和硫化氢;
(1)氧气 水中溶解的氧气常是造成工业生产中锅炉等金属设备腐蚀的原因d:溶解氧不仅可以引起金属的化学腐蚀,而且由于水中氧浓度分布不均匀还会导致危害更大的电化学腐蚀。水中氧浓度分布不均的区域称为氧浓差区域l氧浓度较高的区域称为高氧区广氧浓度较低的区域称为贫氧区;由于氧浓度的不伺在金属表面形成浓差电池发生电化学腐蚀时i牛富氧区是腐蚀电池的阴极,贫氧区是电池的阳极;由于气体在水中扩散十分缓、慢十因此水的深度不同会产生氧浓差。离水面较深的区域,一旦氧气被消耗不能及时得到补充成为贫氧区,而在水面附近与空气接触、易溶入氧气形成富氧区;而在搅动邢流动的水中虽然象水的流动,氧的浓度比较均匀卜但在水中某些部位厂水流动受阻,会成为水的滞流区,因此也会形成贫氧区和浓度差而造成电化学腐蚀。
在化工生产的动力锅炉用水中士溶解氧浓度是一项重要监测指标,锅炉水中微量溶解氧存在时会使钢铁表面钝化膜破裂而导致严重的点蚀或局部腐蚀主因此必须除去水中;的溶解氧,而且锅炉压力越高,÷允许残留在水中的氧浓度就越低。通常的作法是先用蒸气加热的方法脱 氧再加入联氨;亚硫酸钠之类的还原剂:与氧反应使氧浓度进扒步下降,当含氧量小于0.005mg/L时,一般不会引起锅炉腐蚀。
(2)二氧化碳 溶于水中二氧化碳一方面对水的pH值产生影响,含CO2多的水显酸性,会导致金属设备的腐蚀,为此工业生产中在水中加入环己胺或吗福啉等挥发性碱来调节水的pH值以防止二氧化碳腐蚀。
另一方面在水溶液中二氧化碳、碳酸氢根和碳酸根离子浓度之间存在一个平衡关系:溶于水的二氧化碳(H2CO:)在水中发生两级电离,
一级电离为:
一级电离平衡常数 (5—2)
二级电离为:
二级电离平衡常数 (5—3)
计算表明,当pH<8.3即氢离子浓度cH+=4.7X10-9mol/L时,溶液中主要以H2CO3,和HCOi-3离子形式存在,COi2-3离子浓度低。而水中COi—离子和Ca2+离子浓度过高是造成水垢产生的原因,因此要把水溶液控制在一个近中性(pH=7)的合适范围,既不引起金属腐蚀,也防止碳酸盐水垢的产生。
(3)氨气 氨气是易溶于水的碱性物质,通常水中含氨量很少,不会对水质造成影响,但是当水中含蛋白质等含氮有机物较高时,在微生物作用下可分解产生氨。氨在潮湿空气中或含氧水中会引起铜和铜合金腐蚀。氨与铜离子能形成稳定络合物而降低了铜的氧化还原电极电位使铜易被氧化腐蚀,导致铜质工业设备损坏。
(4)硫化氢和二氧化硫 溶于水中的二氧化硫和硫化氢都使水显酸性,其中硫化氢的危害更大些,这是因为硫离子有强烈的促进金属腐蚀的作用。工业生产设备中与水接触的碳钢表面出现“鼓泡”等腐蚀现象,主要是硫化氢作用的结果。硫化氢有强还原性,会与水中的氧化性杀菌剂或铬酸盐等强氧化性缓蚀剂反应而使它们失效。另外许多金属硫化物在水中溶解度很低,所以硫化氢是一种金属离子沉淀剂,会使含锌等金属离子缓蚀剂形成硫化物沉淀而失效。因此要尽力减少水中硫化氢的含量。
2。水中溶解的无机盐类
(1)无机盐在水中的溶解性规律 无机盐在水中溶解度受温度影响的变化规律分为三类:绝大多数盐的溶解度都是随温度升高而增加的;有些盐溶解度受温度变化的影响不显著(如食盐);也有些盐类溶解度是随温度升高而下降的,属于这一类的有碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等微溶和难溶盐,因此在受热过程中,这些盐特别容易形成水垢。
(2)溶盐含量的表示方法 常用mg/L(ppm)表示溶解盐(或离子)的含量。如lm水中含有钙离子40g相当于40mg/L(Ca2+),有时用mg/L(CaC03)表示,即折合成每升水中含碳酸钙多少毫克。由于Ca的相对原子质量为40,而CaCO3的相对分子质量为100,所以40mg/L(Ca2+)相当于100mg/L(CaC03)。目前通常用mg/L(CaC03)作为水硬度的单位, lmg/L(CaC02)叫1度。
(3)总溶固含量和电导率 总溶固含量(TDS)是水质控制的第一个重要指标。溶于水的总固体物质包括盐类和可溶性有机物,但后者在水中含量一般很低:实际上总溶固量就是水中溶解盐的数量,根据水中的总溶固量的不同而将水质分为淡水、咸水、高盐水三类。
测定水中总固含量需把水蒸至干,很费时间。由于水中溶解的盐有导电能力,含盐量高导电力强,因此直接测定溶液的导电率即可换算出总溶固含量。电导率是一定体积溶液的电导,是溶液电阻率的倒数。对于同一类型淡水,在pH=5~9范围,电导率是与总溶固含量大 致成线性关系。电导率测定通常在25℃恒温下进行,温度变化l℃,电导率可有2%变化量锅炉压力越高,要求控制电导率越低,即总溶固含量越低。
(4)钙镁离子与硬度 一般从自然界得到的水都溶有一定的可溶性钙盐和镁盐,这种含可溶性钙盐、镁盐较多的水称为硬水。又根据钙盐、镁盐具体种类的不同,又分为暂时硬水和永久硬水。含有碳酸氢钙和碳酸氢镁的硬水在煮沸过程中会变成碳酸盐沉淀析出,所 以把这种硬水叫做暂时硬水;而把含钙、镁的硫酸盐、氯化物的硬水称为永久硬水,因为它们在煮沸时也不会析出。而把含钙、镁离子少的水称为软水。
水中含钙;镁离子这种杂质时对洗涤危害是较大的。钙、镁离子会使肥皂和一些合成洗涤剂的洗涤效力大为降低。肥皂中含有的高碳脂肪酸根(如硬脂肪酸根)会与钙、镁离子生成不溶性的硬脂酸钙(俗称钙皂)或硬脂酸镁,而使肥皂失去洗涤去污的作用。同时生成的钙皂沉淀物会牢固地附着在洗涤对象的表面,不易去除,严重影响洗涤质量:
2C17H35COONa+Ca2+=====(C17H35COO)2Ca↓+2Na+
同样,合成洗涤剂、烷基苯磺酸钠虽有一定的耐硬水能力,但也会与钙、镁离子发生反应:
原来十二烷基苯磺酸钠是易溶于水的,当形成十二烷基苯磺酸钙之后则不易溶于水,只能在一定程度上分散在水中。因此洗涤时最好使用含钙、镁离子少的软水。
水的硬度是反映水中含钙、镁盐特性的一种质量指标。把水中含有的碳酸氢钙、碳酸氢镁的量叫碳酸盐硬度。由于将水煮沸时,这些盐可分解成碳酸盐沉淀析出,故又称之为暂时硬度。把水中含有的钙、镁硫酸盐及氯化物的量叫非碳酸盐硬度,因为用煮沸方法不能除掉这些盐,故又称为永久硬度。把上述两类硬度的总和称为总硬度。
世界各国虽都规定有自己的硬度单位标准,但通常把一百万份水中含一份碳酸钙作为硬度单位(即lkg水中含有lmg碳酸钙)。
水的硬度与水质的关系如表5—5所示。
表5-5 水的硬度分级
水质
硬度/(CaCO3mg/kg)
水技
硬度/(CaCO3mg/kg
很软的水
软水
较软的水
0~40
40~80
80~120
较硬功夫的水
硬水
很硬的水
120~180
180~300
300以上
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硬水对肥皂的洗涤性能影响很大。有实验结果表明,用硬脂酸钠制成的肥皂,以硬度为、100的水配成质量分数为0.2%的溶液时,大约有1/4的硬脂酸钠转变成没有涤涤作用硬脂酸钙,而且它们会沾附在洗涤对象表面造成污染。假如用硬度为200的水配制上述溶液时,肥皂的起泡性和洗涤效果都受到很大影响,甚至用眼看,手摸都能感觉到钙皂沉淀的存在。
硬水不仅不适合做洗涤用水,也不适合作锅炉用水,它容易产生水垢,使锅炉热效率降低,甚至引起锅炉爆炸。因此必须把硬水进行软化处理。
(5)铁离子的危害 水中含铁量过高时,饮用时有发腥发涩的感觉,用于洗涤衣物和瓷器会染上黄色。水牛铁离子包括Fe2+、Fe3+两种形式。由于Fe(OH)3溶度积很小,所以在中性水中Fe3+都是以胶体状态的氢氧化铁形式悬浮于水中,会相互作用凝聚沉积在锅炉房金属表面形成难以去除的锈垢,并弓[发金属进一步腐蚀。而溶在水中的FeZ+的危害作用在于它是水中铁细菌的营养源,Fe2+含量过多会引起铁细菌的滋生。Fe2+与磷酸根离子结合形成的磷酸亚铁是粘着性很强的污垢。而且Fe2+能在碳酸钙过饱和溶液中起到晶核作用,能加快碳酸钙沉淀的结晶速度。因此在水中要严格控制含铁量。
(6)铜离子的危害 虽然铜离子在水中含量一般不高,但它对金属腐蚀有明显影响。由于铜离子易被铁、锌、铝等活泼金属还原成金属铜,而在金属表面形成以铜为阴极的微电池,引发金属电化学腐蚀,造成金属的点蚀而穿孔,因此要严格控制水中含铜量。
(7)水中的阴离子与碱度 水中含有的阴离子有OH-、C02-、PO3-4、Si02-3、C1-和SO24离子等,其中能引起金属腐蚀是通常在水中含量较高的C1-离子。研究表明,C1-离子虽然并没有直接参加电极反应,但能明显加速腐蚀速度,这可能是与C1-离子容易变形发生离子极化,极化后的Cl-离子具有较高极性和穿透性有关。由于它的高极性和穿透性使Cl-离子易于吸附在金属表面,并渗入到金属表面氧化膜保护层内部,造成破坏而导致腐蚀发生。
碱度是指水中能与H+发生反应的物质总量。水中能与H+发生反应的物质包括OH-、CO2-3、HCO-3、HP02-4、H2PO-4、HSi0-3等阴离子和NH3,测量碱度时,加入酚酞指示剂,用强酸滴定到红色褪去所消耗酸的数量叫酚酞碱度。加入甲基橙指示剂用强酸滴定至溶液显红色所消耗的酸的总量叫甲基橙碱度或总碱度。甲基橙碱度总是大于酚酞碱度的。根据两者的关系可判断水中OH-、C02-3、HCO-3离子的相对含量。
滴至酚酞变色发生的反应是:
而进一步滴定至甲基橙变色发生的反应是:
由于将C02-3滴定至HCO-3,与将HCO-3滴定至H2CO3所消耗的酸量相等,而OH-与HC0-3不能同时共存于溶液,因此当酚酞碱度等于甲基橙碱度时,说明溶液中只有OH-,没有HC0-3、CO2-3离子,当甲基橙碱度等于酚酞碱度二倍时,说明溶液中只有C02-3离子。而当甲基橙碱度小于酚酞碱度二倍时,说明溶液中有OH-、C02-3,没有HCO-3(因为OH-与HCO-3不能同时存在于同一溶液中)。
由于OH-、C02-3、HC0-3离子与钙镁离子一样都是成垢离子的来源,为了防止结垢就必须控制溶液的硬度和碱度。因此碱度也是水质控制的重要指标。
3.水中其他杂质的危害
(1)油污 水中含有油污,一方面它会粘附在金属表面上影响金属的传热效率,还会阻止缓蚀剂与金属表面充分接触,使金属不能受到很好的保护而腐蚀。还会对水中各种污垢起粘结剂作用加速污垢的形成和聚积。油污还是微生物的营养源会加快微生物的滋生和形成微生物粘泥,因此水中含油量必须严格控制。
(2)二氧化硅 水中溶解少量以硅酸或可溶性硅酸盐形式存在的二氧化硅对金属的腐蚀有一定的缓蚀作用。但含量过高时会形成钙镁的硅酸盐水垢或二氧化硅水垢。这种水垢热阻大、难以去除对锅炉危害特别大,因此要严格加以控制。
三、水的净化与纯化
1.硬水软化
把硬水转变成软水的过程叫硬水软化。软化硬水的方法较多,有加热法、化学沉淀法和离子交换法。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。见图5—3。
图5—3 离子交换树脂软化硬水示意图
一般锅炉中使用的软水,精密工业清洗领域使用的洗涤及冲洗用水,大都是采用离子交换树脂法制得的。这种方法简便、成本低,水中的离子性杂质基本被去除,在许多场合去离子水被用来代替成本较高的蒸馏水使用。
目前中国大型工矿软化水大都仍采用石灰法。其他软化方法成本较高只适用于少量水系统。用石灰可以去除水中的二氧化碳和碳酸氢钙、碳酸氢镁。
Ca(OH)2+C02====CaCO3↓+H20
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2====2CaCO3↓+2H20
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H20
有时为了去除非碳酸盐硬度(如CaSO+,CaCl。等)要配合加入适量Na2CO汁
CaSO4+Na2C03=CaCO3+Na2S04
MgSO4+Na2CO3+Ca(OH)2====Mg(OH)2+CaCO↓+Na2SO4
2.混凝剂去除悬浮胶体
为了去除水中悬浮粘土和胶体要加入混凝剂。分散很细的粘土胶体,单靠重力沉降很难从水中分离。混凝剂的作用在于通过吸附作用使细小粘土颗粒聚集在一起首先形成直径在1μm的聚集体,再通过化学粘结、共同沉淀等作用使聚集体进一步聚集成羊毛绒状的絮状体。絮状体在重力作用下可以发生沉降而被去除。
工业上常用的无机混凝剂有硫酸铝[A12(SO4)·18H20l铝铵矾[Al2(SO4)·(NH4)2SO4·24H20]孔氯化铝(A1C13);—铝钾矾[A12(SO4)3·K2SO4· 24H20]三氯化铁(FeCl3),绿矾(FeSO4·H20),硫酸高铁等。
有机絮凝剂有聚丙烯酰胺等。
无机混凝剂的作用机理是铝、铁离子在水中发生水解,形成单核或多核的羟基络离子:
这些永解产物有混凝作用,它们可以把表面带负电荷的粘土颗粒的双电层压缩,使所节净负电荷减少。当铝、铁离子形成氢氧化铁或氢氧化铝等絮状沉淀物时会把粘土颗粒卷扫携同沉淀。它们也可以通过吸附架桥作用把粘土颗粒连在一起形成聚集体。
聚丙烯酰胺等有机高分子絮凝剂主要通过架桥作用使粘土颗粒絮凝沉淀,当聚合物分子与胶体粒子接触时,聚合物分子的一些基团吸附到胶体粒子表面,而聚合物分子的剩余部分仍留在溶液中。一个聚合物分子有多个位置可与胶体粒子发生吸附,当聚合物分子同时与多个胶体粒子发生吸附作用时就会发生架桥作用,把胶体粒子聚集在一起,并在重力作用下形成沉淀,如图5—4所示。
经过混凝处理之后的水再通过细砂、活性炭组成的过滤池就可把水中悬浮颗粒基本去除。
3.纯水和超纯水
由于现代工业技术的发展,对水质提出日益严格的要求,因而直接采用批水作原料、工艺用水或生产过程用水的部门逐渐增多,制造纯水的技术也相应得到迅速发展。
所谓纯水并非指化学纯的水,而是指在千定程度上去除了各种杂质的水。用离子交换法主要去除的是水的硬度(Ca2+、Mg2+),而并没有把水中包括非硬度盐在内的所有强电解质者陆除,而且水中还存在硅酸等弱电解质以及气体、胶体、有机物、细菌等杂质,根据这些杂质的去除程度把纯水又分为除盐水、纯水和超纯水几个等级。
按生产工艺的实际需要,许多部门都提出了对纯水的。要求。如在医药、精.制糖、高级纸制造、合成纤维、电影胶片、电子工业、高压锅炉用水以及其他部门都要求使用除盐水或纯水。而在超高压锅炉、高绝缘材料、精密电子元件、原子能工业等则要求使用超纯水。在精密工业清洗的许多领域,水中含有微量杂质都会影响制品的精度,如属于最先进的精密工业的光学仪器、电子机械、半导体元件等领域,洗涤后冲洗用水中存在的微量杂质在干燥之后会在被洗物表面形成污点或斑迹,这是造成元件表面覆盖膜会存在气孔的原因,也是造成其导电性变差,机械性能变坏的原因。电子工业中一些精密元件的制造和清洗都要求使用高纯水心口果电子管阴极涂面混入杂质则会影响电子发射;在电视摄像管和电视机荧光屏制造过程中混入微量铜、铁等金属就会使画面变色。在半导体晶体管制造、集成电路蚀刻过程中对水质要求更高。
测量水的纯度有多种指标,而电·阻率是通常衡量水纯度的重要指标。水的电阻率早与水中含有的离子性杂质多少直接有关的。因为水中溶解的各种盐都是以离子状态存在而具有导电能力的。水的导电能力越强<电阻率越低)说胡含有离子性杂质越多,而电阻率越高则说明水越纯。理论上不含离子性杂质的纯水可达到电阻率的极限为18.3M∏·cm(25℃)。只有经过蒸馏的纯水的电阻率才能达到这个标准。读者可根据表5—6了解各种水的电阻率与所含离子性杂质的关系。
下面列出天然水经处理后其中含盐量。
除盐水是指水中包括非硬度盐类的各种电解质都去除到一定程度的水,其含盐量在1~5mg/L范围。
纯水又称深度除盐水,其中不仅除去了强电解质,而且大部分硅酸和二氧化碳等弱电解质也已除去,含盐量降至1.0mg儿以下。
超纯水要求把水中的气体、胶体、有机物、…细菌等各种杂质都去除到最低限度,达到工业上可达到的最高纯度,此时水中的含盐量降低到0.tmg/i以下。见表5—?。
表5-7 超纯水水质标准(电子工业甲)
项目
ASTM①
SEMI②
项目
ASTM①
SEMI②
电阴率/M∏·cm(25℃)
微粒数/(个/cm3)
细菌数/(个/L)
SiO2(μg/L)
TOC(总有机碳)/(μg/L)
18
2(粒径<
1μm)
10
75
200
17
1000(粒径<
0.8μm)
2(菌族)
5(胶体)
75
铜/(μg/L)
氯离子/(μg/L)
钾郭子/(μg/L)
钠离子/(μg/L)
锌/(μg/L)
TDS③/(μg/L)
2
10
2
2
10
10
2
20
1
1
1
15
①ASTM:美国材料试验标准。
②SEMI:电子材料工业标准。
⑧TDS:可溶性固体总含量·
超纯水的制造系统通常由以下几个步骤组成。
(1)前处理 目的为减少后续处理步骤的负荷,包括凝聚沉淀、精密过滤、活性炭吸附层过滤等步骤,使水中含有的较粗大颗粒杂质得以去除。
(2)离子交换处理 通过离子交换树脂脱除各种可溶的离子性杂质,为了去除钙、镁离子以外的其他非硬度强电解质离子;·有时要增加高性能的离子交换装置;
(3)超滤膜处理 目的在于去除悬浮在水中的各种微小杂质(包括细菌、有机物残渣)。
(4)反渗透处理 将超滤膜无法去除的更微小的可溶性杂质(如可溶性蛋白质)加以去除。应词注意,反渗透处理工艺使用的半透膜耐压寿命较短+应当尽量减少此种半透膜的负荷:
(5)紫外灯处理 利用紫外线的杀菌作用对水牛微生物进行杀灭。
其整个处理流程如图5—5所示。
图5—5 超纯水制连流程图
制造超纯水时,应考虑到不锈钢和玻璃器材虽然耐水腐蚀性很好,但仍会在水中溶解邱微量离子性杂质.,因此制造超纯水生产路线的管道以及各种反应容器应该使用对水更加稳定
的氟树脂和其他塑料来制造。 同时在保存、使用超纯水的过程中,会因种种原因使水的纯度降低,比如由于静电弓I力而附着在容器上的污垢落入水中,微量的食盐或其他电解质溶解到水中,二氧化碳气体溶解到水中,都会使纯水的纯度下降导:电性增加,所以在保存过程中要十分小心。
㈢ 净化水中哪些步骤是将不溶性杂质分离
水的净化和纯化
1. 静置沉淀
目的:沉淀水中不溶性杂质版
效果:权水较之前澄清,不溶性杂质沉降到了烧杯底。
2. 吸附沉淀
加入明矾,利用生成的胶状物对杂质进行吸附,使杂质沉降达到净水的目的。
3. 过滤
目的:使不溶性杂质与水分离
效果:水中不溶性杂质被除去,水变得澄清。 方法:一贴、二低、三靠。
4. 吸附
药品:活性炭 目的:除去部分可溶性杂质,如异味、色素等。
效果:其中异味被除去,但有炭粉残留。经过二次过滤,除去炭粉,水变得无色澄清透明。
5. 消毒
药品:漂白粉溶液或氯气或二氧化氯 目的:除去水中的细菌和微生物。 效果:与之前一样澄清,但其中的细菌病毒等已被消灭。 6. 蒸馏
原理:利用混合物中各组分沸点不同,依次分离。 目的:除去可溶性杂质,降低水的硬度
效果:可溶性杂质除去,硬度降低,成为纯水。
感觉这样的提问没有意义
建议自己下去查查资料
㈣ 水的净化中阳离子交换树脂起什么作用
作用就是把水质变软了,没有水垢了。原理是利用树脂把水中钙镁离子交换后吸附在树脂表面,树脂饱和后就不起作用了,用工业盐冲洗后可重复使用。
㈤ 化学试卷分析
是初三还是高中?给你初三的试卷分析 (一)重视基础知识
学生对于能够体现化学核心观念的基础知识掌握较好,如:基本概念和原理中的物质的变化、分类、分子、原子、元素、化合价等知识;化学式的有关计算;常见物质的重要性质、用途;实验基本技能、重要实验现象、简单的实验设计等。这说明多数教师都能准确把握学科教学本质,在教学中重视基础知识和基本技能,为学生的发展奠定良好的基础。
(二)学生能力发展水平有所提高
初中化学教学强调形成观察能力、分析能力、思维能力、自学能力。《课程标准》十分重视实验能力的培养,通过近两年考题的引导,各校均加强了实验教学,加强了实验能力培养,故在本次考试中,这类试题较多,学生也比较适应。
(三)比较重视STS,关注社会,培养对社会、对自然的情感
化学教学要求使学生从化学的角度,逐步认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象,认识化学在人类与社会可持续发展中的地位和作用,初步理解科学、技术、社会(STS)间的关系。大多数教师显然对这个问题有了较为深刻的理解,尽力挖掘素材,设置情景,进行了十分有益的教学探索,收到了良好效果。
(四)科学探究能力有所提高
化学是一门科学课程,倡导形成以科学探究为主的多样化的学习方式,要让学生主动体验探究过程,在“做科学”中养成科学的态度,获得科学的方法。部分试题以学习方法、研究性学习、实验设计等具体形式,考试答题情况来看,学生基本适应。 五、主要问题是我们的教学课时严重不足,没有充分的时间进行比较系统的复习,尤其在期中考试时第三章的教学非常不足,以至期末考试中也是第三章的基础知识失分率较高的主要原因。虽然我们进了最大努力但课时的不足使我们练习不充分,是理科教学的大忌。六、今后教学的建议
(一)、重视夯实基础,紧扣化学核心观念,全面落实教学目标
教师都要以学习和贯彻课程标准作为教学工作的主线,切实转变教学观念,和教学行为。在制定教学目标以及实施教学时,要全面落实“知识与技能”“过程与方法”和“情感态度价值观”三方面的目标
化学概念教学要注意概念的阶段性、发展性和学生的可接受性,使学生在学习过程中逐步的加深认识。。
元素化合物知识教学要重视知识性和趣味性,注意联系实际,纠正传统教学中让学生死记硬背的简单做法,
化学计算教学中意在让学生体会从量的角度研究物质切记繁琐的数学运算。
化学实验技能教学要注意从实际出发,有计划、有步骤的在学生的实验活动中予以落实,防止讲实验的形式主义的倾向。
(二) 创设生动活泼的学习情景
真实的情景能够增强学习的目的性和针对性,有利于发挥情感在教学中的作用,激发学生兴趣,使学习更有效,也便于及时检验学习效果。在创设情景时,力求真实、生动、直观而又富有启迪性,要运应演示实验、小故事、科学史实、新闻报道、实物、图片、模型和影象等多种形式,来创设教学情景。在教学中,教师要善于引导学生从真实的情景中发现问题,有针对性的展开讨论,提出解决问题的思路,使学生的认识逐步得到发展。
今后习题与考试题的设计都要更加注重情景化,突出从生活走向化学,从化学走向社会的观念,重视学生解决实际问题的能力。
(三)重视科学方法的教育,培养学生的探究能力
实施科学探究教学,要充分尊重学生的自主性,充分调动学生探究的积极性,培养学生探究的兴趣,要注重引导学生主动发现和提出问题,并通过积极的探索解决问题。在探究教学中,要重视对学生进行科学方法的教育。如对复杂的化学现象进行分类、提出有关的假设、设计实验和控制实验条件进行探究。学生的知识背景不同思考问题的方式也可能不同,他们对同一个问题的认识角度和认识水平必然存在差异。在探究教学中教师要有目的的组织学生进行相互交流和讨论,这样既有利于培养学生交流与合作的技能,也有利于发展学生的评价能力。因此,要加强以小组为单位的合作探究式学习。
化学实验是进行科学探究的主要方式,有利于学生认识化学现象的本质,实验的教学功能是其他教学手段无法替代的。要注意改进传统的实验教学,探讨将演示实验拓展为探究性实验的可行性。
(四)重视从学生的生活入手,联系社会实际
化学教学要注意从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题并展开探究活动来获得有关的经验。要紧密结合学生的生活实际,使他们感受身边的化学物质和化学变化,增强学习兴趣,加深他们对化学知识在生活实际中的应用的认识,体现“从生活走向化学,从化学走向社会”的教育理念。
对于与学生生活实际紧密联系的物质及其变化现象,在教学中要注意寻找新的视角和切入点,使学生形成新的认识。如:水是学生生活中最熟悉的物质,在水的教学中,可引导学生从化学的视角出发认识水的组成和性质,认识水的污染、认识水的净化和纯化,认识生活中的各种饮用水等。生活中存在大量与化学有关素材,如燃料和燃烧、溶液、酸、碱、盐、有机物和各种材料等。教学中可以根据学生的具体情况和教学需要来收集和筛选,以充实教学内容,增大教学的开放度。
㈥ 化学反思总结
这次考试之所以没有考好,总结原因如下:
1 平时没有养成细致认真的习惯,考试的时候答题粗心大意、马马虎虎,导致很多题目会做却被扣分甚至没有做对。
2 准备不充分。毛主席说,不打无准备之仗。言外之意,无准备之仗很难打赢,我却没有按照这句至理名言行事,导致这次考试吃了亏。
3 没有解决好兴趣与课程学习的矛盾。自己有很多兴趣,作为一个人,一个完整的人,一个明白的人,当然不应该同机器一样,让自己的兴趣被平白无故抹煞,那样不仅悲惨而且无知,但是,如果因为自己的兴趣严重耽搁了学习就不好了,不仅不好,有时候真的是得不偿失。
失败了怎么办?认真反思是首先的:
第一,这次失败的原因是什么?要认真思考,挖掘根本的原因;
第二,你接下来要干什么?确定自己的目标,不要因为失败不甘心接着走,而是要正确地衡量自己。看看想要什么,自己的优势在什么地方,弱势是什么;
第三,确定目标。明确自己想要的,制定计划,按部就班的走。
失败不可怕,可怕的是一蹶不振以及盲目的追求。
数学是必考科目之一,故从初一开始就要认真地学习数学。那么,怎样才能学好数学呢?现介绍几种方法以供参考:
一、课内重视听讲,课后及时复习。
新知识的接受,化学能力的培养主要在课堂上进行,所以要特点重视课内的学习效率,寻求正确的学习方法。上课时要紧跟老师的思路,积极展开思维预测下面的步骤,比较自己的解题思路与教师所讲有哪些不同。特别要抓住基础知识和基本技能的学习,课后要及时复习不留疑点。首先要在做各种习题之前将老师所讲的知识点回忆一遍,正确掌握各类公式的推理过程,庆尽量回忆而不采用不清楚立即翻书之举。认真独立完成作业,勤于思考,从某种意义上讲,应不造成不懂即问的学习作风,对于有些题目由于自己的思路不清,一时难以解出,应让自己冷静下来认真分析题目,尽量自己解决。在每个阶段的学习中要进行整理和归纳总结,把知识的点、线、面结合起来交织成知识网络,纳入自己的知识体系。
二、适当多做题,养成良好的解题习惯。
要想学好数学,多做题目是难免的,熟悉掌握各种题型的解题思路。刚开始要从基础题入手,以课本上的习题为准,反复练习打好基础,再找一些课外的习题,以帮助开拓思路,提高自己的分析、解决能力,掌握一般的解题规律。对于一些易错题,可备有错题集,写出自己的解题思路和正确的解题过程两者一起比较找出自己的错误所在,以便及时更正。在平时要养成良好的解题习惯。让自己的精力高度集中,使大脑兴奋,思维敏捷,能够进入最佳状态,在考试中能运用自如。实践证明:越到关键时候,你所表现的解题习惯与平时练习无异。如果平时解题时随便、粗心、大意等,往往在大考中充分暴露,故在平时养成良好的解题习惯是非常重要的。
三、调整心态,正确对待考试。
首先,应把主要精力放在基础知识、基本技能、基本方法这三个方面上,因为每次考试占绝大部分的也是基础性的题目,而对于那些难题及综合性较强的题目作为调剂,认真思考,尽量让自己理出头绪,做完题后要总结归纳。调整好自己的心态,使自己在任何时候镇静,思路有条不紊,克服浮躁的情绪。特别是对自己要有信心,永远鼓励自己,除了自己,谁也不能把我打倒,要有自己不垮,谁也不能打垮我的自豪感。
在考试前要做好准备,练练常规题,把自己的思路展开,切忌考前去在保证正确率的前提下提高解题速度。对于一些容易的基础题要有十二分把握拿全分;对于一些难题,也要尽量拿分,考试中要学会尝试得分,使自己的水平正常甚至超常发挥。
由此可见,要把化学学好就得找到适合自己的学习方法,了解数学学科的特点,使自己进入数学的广阔天地中去。
㈦ 初中化学和物理的考点是什么
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㈧ 初中化学试题中 水的净化程度由低到高的顺序
原水→ 加明矾→ 沉淀→ 过滤→ 空气氧化→加氯气/臭氧ClO2(杀菌)→水槽(储存)
4、水的净化
(1)水的净化效果由低到高的是 静置、吸附、过滤、蒸馏(均为 物理 方法),其中净化效果最好的操作是 蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
<1>沉淀法:十二水合硫酸铝钾(Alum) KAl(SO4)2?12H2O(有时亦可写作K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O ) ,又称:明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾,是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。明矾性味酸涩,寒,有毒。故有抗菌作用、收敛作用等,可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。
<2>过滤法:砂层,活性炭过滤。
(2)硬水与软水 A.定义 硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
B.鉴别方法:用肥皂水,有浮渣产生或泡沫较少的是硬水,泡沫较多的是软水
C.硬水软化的方法:蒸馏、煮沸
D.长期使用硬水的坏处:浪费肥皂,洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢,不仅浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
(3)自来水生产过程
原水→ 加明矾→ 沉淀→ 过滤→ 空气氧化→加氯气/臭氧ClO2(杀菌)→水槽
(4)水的存化;蒸馏冷凝
㈨ 科学节约用水好习惯教育反思
篇一:地球上的水教学反思
地球上的水是江苏教育出版社三年级科学上册第三单元生命之源—水的最后一节课,本课是在前面认识了解“水的各种性质”之后,来了解地球上水的分布,通过分析知道可直接利用的淡水资源的缺乏,提高学生的节水意识以及了解水污染的现状.以下是我对这节课的反思:
优点:
在本课教学设计中,我主要采用了生动形象的课件演示,让学生充分体会地球上水资源分布的广泛,感受到水体的美丽.丰富学生的知识,提高学生的审美情趣,激发学生对祖国美好河山的喜爱之情.而且 通过课件,把一些抽象的数据形象化,让学生体会到地球上可直接利用的淡水资源的缺乏,并 通过学生动手活动,再进一步让学生切身体会到地球上水资源虽丰富但可直接开发利用的淡水却少之又少.利用课件 、视频可以激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效率,使学生通过学习,提高自觉节约用水的意识,养成节水习惯.在教学中以观察、提问、小组讨论研究、学生动手活动等为载体,让学生进行自主、探究式地学习,在教师引导下,让他们在自主学习中体验、感悟、内化.
不足:1、科学实践活动是学生学习科学,进行科学探究的一种好的学习方法,净化水的实验 ,比较简单,可以尝试在老师指导下让学生 动手做,学生的学习兴趣会更浓.2、节约用水的措施 因为时间关系,学生谈的多是家庭生活中的措施,而工业、农业方面没有涉及 .如果涉及,会进一步提高学生用科学改变生活的意识.
篇二:地球上的水教学反思
随着课改的深入,我们已经意识到在科学课的学习中学生体验活动的重要性,因此,在每次的教学设计中都力图创设最能打动学生的体验活动.
这节课中我设计了两个体验活动:
第一个是在认识淡水资源的匮乏这个环节,让学生用杯子装一杯水代表地球上的水,再用汤匙舀一汤匙的水代表淡水的总量,用筷子蘸一滴水放在手心中代表容易开发利用的淡水总量.这样的活动深深地打动了学生,平时到处可见的淡水,怎么就这一点呢?这一点水放在手心中“一会儿就不见了”.(学生的话)
第二个体验活动是在课堂上“用饮料瓶接20秒水流”的实验.这个实验来源于“人们洗手往往开着水龙头,大家并没有意识到这是一种浪费”.可是在课堂中的这个体验活动深深地打动了学生,短短20秒竟流走了大半瓶的水,约600毫升!学生震惊了,当老师连续的追问:一次洗手浪费这些,一天呢?一家呢?一个学校?……这样联想式的思考,把学生的思维深化,让学生的体验更深入,学生的心确实被打动了,他们强烈地意识到浪费水是可怕的,这种浪费水的现象是普遍存在的,可是又不被大家注意的.于是学生自发地产生了制止浪费的想法,从而达到了教育的效果.
课后学生帮教师整理器材的时候,学生问:“老师,杯子里的水怎么办?”当时我随口说了句:“倒掉吧.”“哪不是浪费水了吗?”多好的学生呀,学到的知识立马就能用上.“去浇花吧.”学生们高兴的端着杯子去浇花坛里的花去了.看来这节课的教育目的达到了,学生有了比较强的节水意识.
从体验活动的设计过程中,我悟出了这样的道理:设计体验活动要从以下几方面着想:
1、亲历式体验必须在学生现实生活情境中完成,不能由教师虚设.
2、要抓住儿童常见却被忽视的活动引导体验,帮助学生更细致地关注生活,(www.fwsir.com)这样学生的体验会更深刻.
3、体验活动中教师引导作用尤为重要,要起到点睛之用.
4、联想式体验要适时适度,要建立在充分的感性体验基础之上.
反思整个教学过程,学生了解了水的分布,认识了淡水资源的珍贵,知道了为什么要节约用水,在日常生活中怎样节约用水.同时更加积极主动地走向社会宣传爱水、护水的重要性.
篇三:地球上的水教学反思
从体验活动的设计过程中,我悟出了这样的道理:设计体验活动要从以下几方面着想:
一、让学生从现实生活情境中亲身体验,培养他们对科学的兴趣求知欲,让他们亲身经历以探究为主的学习活动,增长科学探究能力.
二、要利用儿童常见而在现实生活中被忽视的活动引导体验,帮助学生更细致地关心生活.
三、注重启发引导,在教学中渗透学习方法及环保知识
在收获的同时,也有失败,我在教学之后深深体会到自己的不足.
一、对学生生活中常见的现象,可以让学生课前去观察,收集信息,学生学习兴趣会更好.比如,在这课教学之前,我如果让学生去调查一下家乡的引用水情况,也许就会有学生发现有的水源被污染了,意识到要保护水,让孩子亲身体验,比教师在课堂上讲述会起到更好的效果,
二、在导入设计时,不但要让学生感兴趣,重要的是教师的设计要能真正激起学生的求知欲望,让学生主动去探究学习,由“要我学”,变为“我要学”,真正成为学习的主人.
三、教师应对教材深入理解和挖掘,吃透教材,以便更好地教学.