软化水的原理是用食盐中的钠离子通过媒质(树脂、磺化煤等)把水中的钙、镁离子交换出。在反冲洗媒质过程中会有部分食盐冲洗出来,如果把含食盐的水作废水的话,是有少量的废水产生。
❷ 怎样简易将地下水净化成软化水
简易将地下水净化抄成软化水的方法:
将水煮沸。是将地下水软化的最简易方法。生活常用方法。
蒸馏。实验室常用的将硬水软化的方法。
离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。
磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
❸ 什么是硬水,什么是软水
定义:是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。如一些井水,泉水。但自来水中几乎没有。 含有较多的可溶性钙盐和镁盐的天然水。硬水中含盐量通常以硬度表示。硬度单位是度,1度相当于每升水中含10毫克的氧化钙。硬度在8以上者通常称为硬水,地下水(如井水、泉水)的含盐量较多,属于硬水。在硬水中,钙盐和镁盐以碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐的形式存在。
性质
水是一种很好的溶剂,能有效去除污物杂质。纯水--无色、无味、无臭,被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时,水的溶解效果更好。当水流过土地和 硬水
岩石时,它会溶解少量的矿物质成分,钙和镁就是其中最常见的两种成分,也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多,水的硬度越大。即便是在硬水质地区,只要水中的饱和指数未被超过,水管中就不会结水垢。若在饱和指数以下或正好在饱和的临界点上,都不会有水垢生成。反之,软水质中也会生水垢,如果超出了饱和指数的话。 饱和指数由水的酸碱度决定。众所周知,酸碱度是通过PH测试来测定的: PH值越低,水中的酸性越强,饱和指数越高,所能溶解的矿物质成分也就越多; PH值越高,水中的碱性越强,饱和指数越低,所能溶解的矿物质成分也就越少。 对水加热、水压降低(如打开水龙头等)、在水中添加化学品剂等都会导致PH值升高。随着PH值升高,水能溶解矿物质成分的能力减低,这些矿物质成分(碳酸钙为主)也就沉淀出来,成了水垢。 循环系统(如冷却塔、蒸汽锅炉、循环水处理系统等)工作中,压力和温度长期处在变化中,造成水中PH值升高和过度饱和。 当硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2】存在时,这些盐在水被煮沸时便会发生分解,变成碱式碳酸盐沉淀析出而除去。因此,这种硬水称为暂时硬水。如果硬水中的钙和镁主要以硫酸盐、氯化物、硝酸盐的形式存在,当水煮沸时,这些盐不会沉淀,无法除去,这种硬水称为永久硬水。 硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂的主要成分硬脂酸钠作用,生成不溶性的硬脂酸钙或镁,使一部分肥皂白白地消耗掉,等于降低了肥皂的去污能力。如果将未经过软化处理的硬水直接注入锅炉,则当加热锅炉时,钙、镁离子便形成碱式碳酸盐沉淀析出,在锅炉内壁及管道中积成水垢,降低锅炉热导率,增加能耗,严重者会引起锅炉爆炸和管道堵塞,因此锅炉用水应当经过软化处理当硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2】存在时,这些盐在水被煮沸时便会发生分解,变成碱式碳酸盐沉淀析出而除去。因此,这种硬水称为暂时硬水。如果硬水中的钙和镁主要以硫酸盐、氯化物、硝酸盐的形式存在,当水煮沸时,这些盐不会沉淀,无法除去,这种硬水称为永久硬水。 硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂的主要成分硬脂酸钠作用,生成不溶性的硬脂酸钙或镁,使一部分肥皂白白地消耗掉,等于降低了肥皂的去污能力。如果将未经过软化处理的硬水直接注入锅炉,则当加热锅炉时,钙、镁离子便形成碱式碳酸盐沉淀析出,在锅炉内壁及管道中积成水垢,降低锅炉热导率,增加能耗,严重者会引起锅炉爆炸和管道堵塞,因此锅炉用水应当经过软化处理(见软水)。
软化方法
硬水经过处理后可以转化为软水方法有以下几种方法:
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。
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
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
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。
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。
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 8. 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)
编辑本段和软水的区别
通常我们所说的"硬水"与"软水",主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量,以"毫克碳酸钙/公升 水"或"ppm"来表示,称为水的硬度。 一般将水的硬度分为4个等级: 1. 软水:0-60ppm 2. 稍硬水:60-120ppm 3. 硬水:120-180ppm 4. 极硬水:181ppm以上 水的硬度太高时喝起来不可口,水中容易产生白色沉淀的水垢,水垢如附在加热容器或加热器上,会延长加热的时间,浪费能源。水的硬度高时,肥皂也不太容易起泡沫,需浪费较多的清洁剂。水垢进入人体后,无法被吸收,是健康的大敌。 那么水的硬度应该是多少才合适呢?目前并没有正式由政府机关或学会提出的建议值,我国的检验标准为1000ppm以下。 不过,在这污染日趋严重的工业社会中,水的问题不单是硬度或总溶解固体量多寡,目前已知的水中污染物质计有:细菌、微生物、氯和有机物质等。市面上已有多种滤水器可帮助我们除掉污染物,但由于处理水质的方法不同,去除的能力也不同。 已知处理饮用水的方法计有:蒸馏法、煮沸法、逆渗透法、离子交换法、活性碳过滤法和臭氧杀菌法等。这些方法有的只能单纯的杀菌,有的可以去除细菌、微生物和悬浮固体,有的能除去三氯甲烷、有机物和恶臭。然而目前,只有RO逆渗透式的水处理技术,才可称得上最先进的、实用的水处理技术。并且可以直接进入家庭、办公室,这为改变我们的用水状态有着革命性的意义。虽然目前这样的水处理设备还没有得到广泛的使用,但是,它的普及却是迟早的事情。 寻找一个理想的净化水质方法,对改善生活品质,促进健康是相当重要的。我们应该有个共识,净化水质的目标就是软化硬度、除去水中对健康有影响的污染物质。
硬水含有钙盐和镁盐的天然水
通常,地下水如井水、泉水含盐量较大,地面水如河水、湖水含盐量较小。在硬水中,钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐,如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在时,称为暂时硬水,当这种硬水加热煮沸时,碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在,则称为永久硬水,它们不能用煮沸的方法除去。硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂(硬脂酸钠)作用,生成不溶性的硬脂酸盐,降低肥皂的去污能力。如果锅炉内使用硬水,当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢。降低锅炉的热导率,增加能耗,甚至缩短锅炉的使用寿命,有时还会堵塞管道。因此,锅炉用水必须经过软化处理(见)。 硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用“度”表示,1度相当于每升水中含10mg的CaO,生活饮用水的总硬度要求小于25度。
软水只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水
或是经过软化处理的硬水。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0~50 毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水,但在工业上若采用此法来处理大量用水,则是极不经济的。软化水的方法有:①石灰 -苏打法。先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出: Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3↓+2H2O Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O CaSO4+Na2CO3CaCO3↓+Na2SO4②磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。
硬水中的钙和镁主要以碳酸盐形式【Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2】
❹ 树脂软化水的原理!谢谢
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下:
(1) 对阳离子的吸附
高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中,直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
(2) 对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为:
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下:
OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
(3) 对有色物的吸附
糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂,它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强,而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电,而焦糖的电荷很弱。
通常,交联度高的树脂对离子的选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大,在浓溶液中较小。
❺ 请问锅炉软化水用的树脂有替代品吗
目前最先进的就是反渗透,工业锅炉不易选用,因为运行费用高。钠离子交换树脂(001x7)到现在还没有发现替代品,它替代了“磺化煤”。钠离子属于阳离子,也有用阴离子的,如果更换没有实际意义。
❻ 软化水的好处
水质的硬度过于高,喝起来口感不好,水中也容易产生白色沉淀物状的水内垢;水垢附在加热容器或者是容加热器上面,日积月累就会延长容器加热的时间,也会加大能源的耗损。如果水垢进入人体,对人体的健康也会有影响,因为水垢是无法被吸收的。
北京科立洁公司的软水器是大家值得信赖的产品。
特点:完全替代传统手工控制阀门的钠离子交换罐
1.
自动化程度高:安装调试后,软水器按预先设置好的程序自动完成工作,再生循环;只需定期加入足量的再生剂(盐)既可。
2.
结构合理:采用新式的布水结构及反洗控制方式,使布水更均匀合理,树脂的交换能力得到充分利用;反洗强度几乎不受水压高低波动的影响。
3.
耐腐蚀防污染:采用玻璃钢罐体和工程塑料管件,耐腐蚀能力强。
4.
占地少:设备设计结构紧凑,具有小巧轻便、美观的特点,因而占地面积小,安装快捷方便。
❼ 软水 硬水
所谓"硬水"是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来很多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
水是一种很好的溶剂,能有效去除污物杂质。纯水--无色、无味、无臭,被称作是"通用溶剂"。当水和二氧化碳结合生成微量的碳酸时,水的溶解效果更好。当水流过土地和岩石时,它会溶解少量的矿物质成分,钙和镁就是其中最常见的两种成分,也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多,水的硬度越大。
在英国一般用以下指数表示水硬度:
硬度范围 软 轻硬度 中硬度 高硬度 超强硬度
所溶矿物质(毫克/升水) 0 - 17.1 17.1 - 60 60 - 120 120 – 180 180 & 以上
所谓硬水,就是含有大量钙盐和镁盐离子的水。这种水在家庭使用时,不能使肥皂产生泡沫,还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢;在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。如果这种硬水使用在锅炉或蒸汽机车上,会在锅炉底部和管道壁上形成一层硫酸钙或二氧化硅的“硬垢”,或一层碳酸钙的软垢,因而使管壁过热变形,导致锅炉和管道发生爆炸的危险。这是很令人讨厌和十分可怕的。
当然,水中的铁盐和锰盐离子也是使水变硬的原因之一。含有此离子的水会把肥皂沉淀出来的水垢在织物上产生锈斑,若再漂白却使污斑变得更糟。这种水用来泡茶时,茶水面上会显出一层“水皮”,且茶的清香味儿也不翼而飞。水中的镁的硬度会使水带有腐蚀性和明显的酸性,还会有一种会刺激眼睛的金属味。镁盐是一种轻泻剂。但是镁离子仅仅使人讨厌,而不会威胁人的健康。
尽管一定硬度的水,能降低金属的毒性及心血管病的发生率,但是,居民饮用的水还需进行软化处理,以免让硬水带来不良后果。
硬水变为软水,最简单的办法是在盛水的容器中加入足量的熟石灰(即是氢氧化钙),水中的镁盐以氢氧化镁的形式沉淀出来,然后再加入足量的苏打(不纯的碳酸钠),使所有的钙以碳酸钙(包括已加入的熟石灰)的形式沉淀出来。经过两次处理的混合沉淀物便慢慢地沉淀到容器的底部(容器的底部最好呈圆锥形状,以便清除沉淀物)。这样,容器上部则是清洁的饮水了。
实际上,用石灰和苏打处理水并不能使水净化,只是把水中的钙离子和镁离子换成了钠离子。因此,对这种处理后的水,应加入一点稀硫酸,使水的PH值为6.5左右,促其稳定。
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。
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)2→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b.磺化煤:
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+Na2SO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+Na2SO4
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。
软水
什么是软水
含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水(soft water)。软水不易与肥皂产生浮渣,而硬水相反。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0~50 毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水,但在工业上若采用此法来处理大量用水,则是极不经济的。
作用
水可将肌肤细胞内的污物彻底清除,延缓皮肤衰老,使清洗后的皮肤无紧绷感,光泽细腻。由于软水中含有丰富的有机矿物质,具有较强的去污力,只需少量的卸妆膏,就可取得100%的卸妆效果,因此软水是爱美人士的必需品。软水用于经常性的饮用和沐浴,可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼,恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症,是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的,发生湿疹或手足裂纹时,若常用软水清洗,就可驱除湿疹,愈合裂纹,还您柔软、富有光泽的手、足。
软水还可以有效抑制真菌。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时,先用软水洗净患处后,并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等,轻擦患部,可快速愈合伤口,并且使烧伤引起的浮肿马上消失,这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。经常使用软水洗头可使发丝轻柔、飘逸,去屑止痒,不枯不涩,发型自然光泽。
家居使用软水的益处 :
厨房:餐具、瓷器光洁如新,绝无水渍痕迹;减少使用洗涤用品53%,大大利于环保,厨房清洁时间减少50%。
卫生:马桶、水槽、浴缸不再发黄生垢,产生异味,淋浴喷头的小孔不再有白色水垢,水流畅通无阻。
洗衣:衣物柔软、洁净、色泽如新,衣物纤维增加33%洗涤次数,减少洗衣粉55%使用量,减少洗衣机等用水设备由于使用硬
水而导致的维修问题。
设备:壁挂炉或热水器的维修次数大大减少,热水器寿命延长一倍以上,热水器煤气及用电费用减少29%~32%,家庭内墙中安装的水管不结垢、不阻塞。
鉴别
鉴别硬水和软水的方法:
方法1:取一杯热水,把肥皂切碎投入其中,肥皂能完全溶解,冷却后成为一种半透明液体(肥皂较多则成冻),即为软水;若冷却后水面有一层未溶解的白沫则为硬水。白沫越多,水的硬度越大。
方法2:还可以用烧杯加热,在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙,镁物质的水,加热后,这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质,沉淀杂质多的是硬水,杂质越多,水的硬度越大。
软化水的方法
软化水的方法有:
①石灰 -苏打法 。先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出。
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
②磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。
CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
特别注意:工业上处理的软化水人们不可饮用,因为成本问题,一般工业软化水处理是用钠离子置换出钙、镁离子,人们如果长期饮用含高钠盐的水,容易得心脑血管疾病。例如:高血压、脑血栓等。
❽ 软化水特点主要应用行业
医用纯化水设备工艺设计的必要性介绍
医院用纯水设备需要专对医用纯化水设备中属的反渗透脱盐程序进行设计的主要原因:由于我国各地的地质、气候等环境因素也有所不同,形成的水质也有所不同;而且医疗机构对纯化水的需求、排放量及场地等实际情况也存在各类差异;因此,要根据不同水质及医院的自身需要有针对性的设计专用反渗透脱盐工艺。