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硬水的软化方法
来源:硬水的软化方法 时间:2018/6/5 查看:254次
文章摘要:硬水的软化方法

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。 


  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)→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
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