若水的硬度是暫時硬度,這種水經(jīng)過煮沸以后,水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的氫氧化鎂沉淀。這些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,從而使硬度較高的水得到軟化。
若水的硬度是永久硬度,往往使用以下幾種方法。
1)離子交換法:采用特定的陽離子交換樹脂,以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來,由于鈉鹽的溶解度很高,所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標準方式。主要優(yōu)點是:效果穩(wěn)定準確,工藝成熟??梢詫⒂捕冉抵?。采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器”(由于采用的多為鈉離子交換樹脂,所以也多稱為“鈉離子交換器”)。
2)膜分離法:納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是,效果明顯而穩(wěn)定,處理后的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設(shè)備投資、運行成本都較高。一般較少用于專門的軟化處理。
3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于處理大流量的高硬水,只能將硬度降到一定的范圍。
4)電磁法:采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是:設(shè)備投資小,安裝方便,運行費用低;但是效果不夠穩(wěn)定性,沒有統(tǒng)一的衡量標準,而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能,所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。多用于商業(yè)(如中央空調(diào)等)循環(huán)冷卻水的處理,不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補給水的處理(同時由于該種設(shè)備的機理并未得到真正的理論證實)。
5)加藥法:向水中加入專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性,從而使水垢不能析出、沉積?,F(xiàn)工業(yè)上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是:一次性投入較少,適應(yīng)性廣;但水量較大時運行成本偏高,由于加入了化學(xué)物質(zhì),所以水的應(yīng)用受到很大限制,一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。
水的暫時硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的,這種水經(jīng)過煮沸以后,水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的碳酸鎂沉淀。
所謂“硬水”是指水中所溶的礦物質(zhì)成分多,尤其是鈣和鎂。硬水并不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來好多麻煩,比如用水器具上結(jié)水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。
1. 煮沸法(只適用于暫時硬水)
煮沸暫時硬水時的反應(yīng):
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于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(yīng)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
2. 石灰——純堿法 (工業(yè)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(zhuǎn)化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉(zhuǎn)化為等物質(zhì)的量的鈣的硬度,最后被去除。反應(yīng)過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉淀,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)
硬水軟化的方法A.煮沸B.過濾C.吸附D.攪拌 所謂"硬水"是指水中所溶的礦物質(zhì)成分多,尤其是鈣和鎂。
硬水并不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來很多麻煩,比如用水器具上結(jié)水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。 硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類,一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。
水的暫時硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的,這種水經(jīng)過煮沸以后,水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的碳酸鎂沉淀。這些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,從而使硬度較高的水得到軟化。
水的永久硬度則是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,永久硬度不能用加熱的方法軟化,一般有加入碳酸鹽的沉淀法和離子交換法等。
1)離子交換法:采用特定的陽離子交換樹脂,以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來,由于鈉鹽的溶解度很高,所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。
這種方法是目前最常用的標準方式。主要優(yōu)點是:效果穩(wěn)定準確,工藝成熟。
可以將硬度降至0。采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器”(由于采用的多為鈉離子交換樹脂,所以也多稱為“鈉離子交換器”)。
2)膜分離法:納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子,從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是,效果明顯而穩(wěn)定,處理后的水適用范圍廣;但是對進水壓力有較高要求,設(shè)備投資、運行成本都較高。
一般較少用于專門的軟化處理。3)石灰法:向水中加入石灰,主要是用于處理大流量的高硬水,只能將硬度降到一定的范圍。
4)電磁法:采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性,從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是:設(shè)備投資小,安裝方便,運行費用低;但是效果不夠穩(wěn)定性,沒有統(tǒng)一的衡量標準,而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能,所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。
多用于商業(yè)(如中央空調(diào)等)循環(huán)冷卻水的處理,不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補給水的處理(同時由于該種設(shè)備的機理并未得到真正的理論證實)。5)加藥法:向水中加入專用的阻垢劑,可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性,從而使水垢不能析出、沉積。
目前工業(yè)上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是:一次性投入較少,適應(yīng)性廣;但水量軟大時運行成本偏高,由于加入了化學(xué)物質(zhì),所以水的應(yīng) 用受到很大限制,一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。
在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。
所謂"硬水"是指水中所溶的礦物質(zhì)成分多,尤其是鈣和鎂。硬水并不對健康造成直接危害,但是會給生活帶來很多麻煩,比如用水器具上結(jié)水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。
硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類,一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。水的暫時硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的,這種水經(jīng)過煮沸以后,水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的碳酸鎂沉淀。這些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,從而使硬度較高的水得到軟化。水的永久硬度則是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,永久硬度不能用加熱的方法軟化,一般有加入碳酸鹽的沉淀法和離子交換法等。
對于你的這個問題,出題不太嚴謹,但四個答案最佳還是A。
1. 煮沸法(只適用于暫時硬水)煮沸暫時硬水時的反應(yīng):Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑由于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(yīng)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)22. 石灰——純堿法 (工業(yè)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(zhuǎn)化成CO32-。
而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉(zhuǎn)化為等物質(zhì)的量的鈣的硬度,最后被去除。反應(yīng)過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉淀,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)。
硬水是指含有較多可以溶解的鈣鹽、鎂鹽的水,其中含碳酸氫鈣,碳酸氫鎂較多的水叫暫時硬水,這種水被煮沸后,可溶性鈣、鎂鹽就變成碳酸鹽(石頭的主要成分之一),大部分析出,井水就是暫時硬水;而含硫酸鈣(石膏的主要成分)、硫酸鎂較多的水叫永久硬水,這種水煮沸時,所含鹽不能析出,海水就是永久硬水。
和硬水不同,軟水是只含少量或不含可溶性鈣鹽、鎂鹽的水,煮沸時不發(fā)生明顯的變化。 人們把水的軟、硬程度分為許多“度”,統(tǒng)稱為硬度,可以分類為0~30度(德國分類法),0~4度叫很軟的水,26~30度叫很硬的水。
軟水中放入肥皂易產(chǎn)生大量泡沫,而硬水中的鈣鹽、鎂鹽能與肥皂起作用產(chǎn)生沉淀,使肥皂失去去污能力,不易產(chǎn)生泡沫。如果將硬水用作鍋爐用水,會有較多水垢產(chǎn)生而附著在鍋爐壁上,妨礙傳熱而多燒燃料,甚至?xí)瑰仩t產(chǎn)生裂縫而引起爆炸。
通常家中燒水用的壺壁上的白垢,就是硬水受熱產(chǎn)生的沉淀。人常喝太硬的水不利于身體健康,所以,現(xiàn)在提倡喝通過處理的水,工業(yè)上也將硬水先軟化后再使用。
水的軟化方法有:①加熱法;②石灰蘇打法:用石灰降低暫時硬水硬度,用燒堿(蘇打)降低非碳酸鹽硬水的硬度;③離子交換法:用離子交換劑除去鈣鎂離子,目前家用“凈水器”多采用這種方法。
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