『壹』 工業上根據水中鈣離子和鎂離子的含量劃分軟硬水
水的硬度(也叫礦化度)是指溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量的多少。含量多的硬度大,反之則小。1升水中含有10mmgCaO(或者相當於10mmgCaO)稱為1度。
軟水就是硬度小於8的水,如雨水,雪水,純凈水等;硬度大於8的水為硬水,如礦泉水,自來水,以及自然界中的地表水和地下水等。
硬水又分為暫時硬水和永久硬水。
暫時硬水的硬度是由碳酸氫鈣與碳酸氫鎂引起的,經煮沸後可被去掉,這種硬度又叫碳酸鹽硬度。永久硬水的硬度是由硫酸鈣和硫酸鎂等鹽類物質引起的,經煮沸後不能去除。以上兩種硬度合稱為總硬度。
當水滴在大氣中凝聚時,會溶解空氣中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最終隨雨水落到地面上,然後滲過土壤到達岩石層,溶解石灰(碳酸鈣和碳酸鎂)產生暫時硬水。一些地區的溶洞和溶洞附近的硬水就是這樣形成的。
硬水有許多缺點:
1.和肥皂反應時產生不溶性的沉澱,降低洗滌效果。(利用這點也可以區分硬水和軟水)
2.工業上,鈣鹽鎂鹽的沉澱會造成鍋垢,妨礙熱傳導,嚴重時還會導致鍋爐爆炸。由於硬水問題,工業上每年因設備、管線的維修和更換要耗資數千萬元。
3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的影響。沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水,會造成腸胃功能紊亂,即所謂的「水土不服」;用硬水烹調魚肉、蔬菜,會因不易煮熟而破壞或降低食物的營養價值;用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值;用硬水做豆腐不僅會使產量降低、而且影響豆腐的營養成分。
那麼硬水毫無是處了嗎?
不對,否則怎麼會有那麼多的人買礦泉水喝呢 。原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素。科學家和醫學家們調查發現,人的某些心血管疾病,如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率,與飲水的硬度成反比,水質硬度低,死亡率反而高。其實,長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規定:飲用水的硬度不得超過25度 。
『貳』 工業水中鈣鎂離子的測定方法
巧了,我也是.聽說過水體硬度的測定嗎,水體硬度包括鈣硬度和鎂硬度,按照該方法,先測鈣鎂離子的含量,然後換算就可以了.以下摘抄的水體硬度的測定方法,其實你自己看參考資料是最好的.
110 總硬度的測定
——EDTA滴定法
本方法適用於循環冷卻水和天然水中總硬度的測定。
1.原理
在pH=10時,乙二胺四乙酸二鈉(簡稱EDTA)和水中的鈣鎂離子生成穩定絡合物,指示劑鉻黑T也能與鈣鎂離子生成葡萄酒紅色絡合物,其穩定性不如EDTA與鈣鎂離子所生成的絡合物,當用EDTA滴定接近終點時,EDTA自鉻黑T的葡萄酒紅色絡合物奪取鈣鎂離子而使鉻黑T指示劑游離,溶液由酒紅色變為蘭色,即為終點。其反應如下:
Mg2++Hlnd2- Mglnd-+H+
Mglnd-+H2Y2- MgY2-+H++Hlnd2-
Ca2++Hlnd2- Calnd-+H+
Calnd-+H2Y2- CaY2-+H++Hlnd2-
式中Hlnd2-——鉻黑T指示劑(藍色);
Mglnd-——鎂與鉻黑T的絡合物(酒紅色);
H2Y2-——乙二胺四乙酸離子(無色)。
2.試劑
2.1 6mol/L鹽酸溶液。
2.2 10%氨水:量取440mL氨水,稀釋至1000mL。
2.3 1+1三乙醇胺溶液
2.4 鉻黑T指示劑
稱取0.5g鉻黑T和4.5g鹽酸羥胺,溶於100mL95%乙醇中,儲於棕色瓶中。
2.5 pH=10氨-氯化銨緩沖溶液。
稱取54g氯化銨,溶於200mL水中,加350mL氨水,用水稀釋1000mL。
2.6 0.01mol/L EDTA標准溶液。
2.6.1 配製
稱取乙二胺四乙酸二鈉(C10H14O8N2Na2�6�12H2O)3.72g溶於1000mL水中,搖勻。
2.6.2 標定
稱取0.2g於800℃灼燒至恆重的基準氧化鋅(稱重至0.0002g)。用少許水濕潤,加2mL 6mol/L鹽酸溶液至樣品溶解,移入250mL容量瓶中,稀釋至刻度。吸取此溶液20mL,移入 250mL錐形瓶中,加30mL水,用10%氨水中和至pH7~8(稍有氨味),加5mL氨一氯化銨緩沖溶液,加2~4滴鉻黑T指示劑,用EDTA溶液滴定至溶液由酒紅色變為天藍色。同時做空白試驗。
2.6.3 計算
EDTA標准溶液摩爾濃度M(摩爾/升),按下式計算:
式中:G——氧化鋅的重量,克;
V1—— EDTA溶液的用量,毫升;
V 0 ——空白試驗EDTA溶液用量,毫升;
81.39——氧化鋅摩爾質量,克/摩爾。
3.儀器
3.1 滴定管:25mL酸式。
4.分析步驟
4.1 吸取水樣50mL,移入250mL錐形瓶中,加入5mL氨-氯化銨緩沖溶液,2-4滴鉻黑T指示劑,用0.01mol/L EDTA標准溶液滴定至溶液由酒紅色變為純藍色即為終點。
5.分析結果的計算
水樣中總硬度含量X(毫克/升,以CaCO3計 ),按下式計算:
式中:V——滴定時EDTA標准溶液消耗體積,毫升;
M——EDTA標准溶液濃度,摩爾/升;
VW——水樣體積,毫升;
100.08——碳酸鈣摩爾質量,克/摩爾。
6.注釋
6.1 若水樣中有鐵、鋁干擾測定時,加1+1三乙醇胺1~3mL加以掩蔽。
6.2 若水樣中有少量的鋅離子時,取樣後可加β-氨基乙硫醇0.5mL加以掩蔽,若鋅含量高,可另測鋅含量,而後從總硬度中減去。
6.3 若測定中有返色現象,可將水樣經中速濾紙干過濾,除去懸浮的碳酸鈣。
7.允許差
水中總硬度在300mg/L(以CaCO3計)時,平行測定兩結果差不大於3.5mg/L。
8.結果表示
取平行測定兩結果算術平均值,作為水樣的總硬度含量。
111 鈣離子的測定
甲 EDTA滴定法
本方法適用於循環冷卻水和天然水中鈣離子的測定。
1.原理
鈣黃綠素能與水中鈣離子生成瑩光黃綠色絡合物,在pH>12時,用EDTA標准溶液滴定鈣,當接近終點時,EDTA奪取與指示劑結合的鈣,溶液瑩光黃綠色消失,呈混合指示劑的紅色,即為終點。
2.試劑
2.1 1+1鹽酸溶液。
2.2 20%氫氧化鉀溶液。
2.3 鈣黃綠素酚酞混合指示劑
稱取鈣黃綠素0.2g和酚酞0.07g置於研缽中,再加入20g氯化鉀,研細混勻,貯於廣口瓶中。
2.4 0.01mol/L EDTA標准溶液。
同總硬度的測定。
3.儀器
3.1 滴定管:25mL。
3.2 移液管:5mL。
4.分析步驟
吸取經中速濾紙過濾的水樣50mL,移入250mL錐形瓶中,加入1+1鹽酸3滴,混勻,加熱煮沸半分鍾,冷卻至50℃以下加5mL20%氫氧化鉀溶液,再加約80mg鈣黃綠素酚酞混合指示劑,用0.01mol/L EDTA標准溶液滴定至瑩光黃綠色消失,出現紅色即為終點。
5.分析結果的計算
『叄』 如何實現鎂離子的富集利用海水曬煙後剩餘的溶液再加入沉澱劑是否可取
1、鎂離子的富集有兩類方法:
物理方法:海水曬鹽後的溶液已經實現了一定程度的富集.
化學方法:如入沉澱劑將海水中鎂離子先沉澱下來,沉澱劑的選擇應考慮沉澱能力及工業成本,通常選用的是石灰.
2、利用海水曬煙後剩餘的溶液再加入沉澱劑是可取的,所發生反應是:
MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2
『肆』 工業上常用於沉澱鎂離子的試劑是什麼(在海水淡化題中的)(為什麼
都可以但石灰乳便宜,且後續過程可以去除鈣離子
『伍』 提鎂過程中如何提高經濟效益為什麼不用NaOH使鎂離子沉澱這對你有什麼啟示
工業上一般採用電解熔融氯化鎂的方法製得鎂,副產品為氯氣
至於加氫氧化鈉有二個不足:
1.氫氧化鈉太貴了,沒經濟效益
2.沉澱是氫氧化鎂,加熱後生成氧化鎂,還是沒有鎂單質,需要再次處理,浪費資源
『陸』 工業上製取鎂的生產步驟
向海水母液中加入大量石灰水,使鎂離子作為氫氧化鎂沉澱,濾出沉澱洗凈後用鹽酸酸化,提純得純凈的氯化鎂,然後在熔融狀態下電解得到金屬鎂。
『柒』 什麼物質可以沉澱鎂離子
氫氧化鈉,與鎂離子生成氫氧化鎂沉澱
『捌』 在海水提鎂中如何實現對鎂離子的富集,再簡單說下理由
海水中鎂的佔有量僅次於溴和鈉,位居第三。鎂具有重量輕、強度高等特點。鎂合金可用來製造飛機、艦艇;鎂鋰合金的重量最輕,又最耐熱,因而在軍事工業和民用企業上具有極其重要的意義。同時它被廣泛應用於火箭、導彈、飛機製造業,以及汽車、精密機器等各個領域。各國鋼鐵工業的迅速發展,不僅對鎂砂(氧化鎂)的數量要求日益增多,而且也對煉鋼所需的優質鎂砂要求其雜質含量在2%~4%以下。這個要求用陸上天然菱鎂礦燒結後制的鎂砂是無法達到的。而且海水提取,早在60年代其純度就已達到96%~98%,目前純度又升至99.7%。如此超高純度的鎂砂,無疑最能滿足冶金工業的特殊需要。
目前,從鹵水中提取的產品主要是氯化鎂、硫酸鎂、氧化鎂和氫氧化鎂等。
用海水提鎂時,先把海水抽入特大的池中,倒入石灰乳,便生成氫氧化鎂的懸濁液。待沉澱沉降後取出沉澱,經洗滌後得到純度很高的氫氧化鎂。它沒有多大用途,必須使它變成有用的氧化鎂和金屬鎂。
氫氧化鎂不穩定,受熱後分解成氧化鎂和水。
Mg(OH)2----MgO+H2O
要使+2價的鎂離子得到電子而還原成單質鎂,是比較困難的。如果用類似煉鐵的方法冶煉鎂,需要很高的溫度。例如在2000℃下用焦炭還原氧化鎂,才能製得單質鎂。這樣得到的鎂常含有較多的雜質。
MgO+C----Mg+CO↑
因此,工業上常用電解法使鎂離子在陰極得到電子,還原成單質鎂。用電解的方法冶煉鎂,先要獲得含有鎂離子的熔融液。在鎂的化合物中,典型的離子化合物有氧化鎂和氯化鎂。氧化鎂的熔點太高(2800℃),而氯化鎂的熔點要低得多(714℃)。所以人們選擇氯化鎂作為電解製取鎂的原料。
用鹽酸溶解氫氧化鎂(或氧化鎂),再使溶液濃縮,就得到氯化鎂。
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
在熔融的氯化鎂中有能自由移動的鎂離子。通入直流電後,氯離子向陽極移動,在陽極上失去電子,氧化成氯原子,兩個氯原子結合成1個氯分子;鎂離子向陰極移動,在陰極上得到電子,還原成單質鎂。兩個電極上發生的反應是
陽極:2Cl--2e=Cl2↑
陰極:Mg2++2e=Mg
總的電解反應方程式可以表示如下:
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
為了防止生成的鎂在高溫下被空氣中的氧氣氧化,電解時需要在特殊的真空環境下進行。
『玖』 請問工業上常用於沉澱鎂離子的試劑是什麼
熟石灰,比較便宜
『拾』 如何實現鎂離子的富集利用海水曬煙後剩餘的溶液再加入沉澱劑是否可取
1、鎂離子的富集有兩類方法:
物理方法:海水曬鹽後的溶液已經實現了一定程度的富集。
化學方法:如入沉澱劑將海水中鎂離子先沉澱下來,沉澱劑的選擇應考慮沉澱能力及工業成本,通常選用的是石灰。
2、利用海水曬煙後剩餘的溶液再加入沉澱劑是可取的,所發生反應是:
MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2