‘壹’ 工业上如何软化硬水
硬水软化首先要搞清楚水硬度的分类,一般来说水的硬度是暂时硬度和永久硬度的总和。
水的暂时硬度是由含有酸式碳酸盐,如碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的。
水的永久硬度则是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,永久硬度不能用加热的方法软化,
软化的方法
若水的硬度是暂时硬度,这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的氢氧化镁沉淀。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。
若水的硬度是永久硬度,往往使用药剂软化法和离子交换法等方法。
药剂软化法是在水中加入化学药剂,是钙镁离子沉淀出来,便于过滤分离,常用的药剂有石灰,纯碱等。
离子交换法采用交换树脂(或磺化煤),它分为阳离子交换树脂(例如RSO3H)和阴离子交换树脂〔例如RN(CH3)3OH〕。硬水先后通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,阳离子交换树脂中的氢与钙镁等阳离子交换,释放出氢离子,阴离子交换树脂与氯离子和硫酸根等阴离子发生离子交换,释放出氢氧根。最后氢离子和氢氧根结合为水分子。
‘贰’ 实验室硬水软化的方法初中
实验室硬水软化的方法:指降低水中钙镁化合物的含量。钙镁化合物在长期静止或者在受热时会变成沉淀。初中只有蒸馏和煮沸两种方法。答题时注意,生活中降低水硬度方法的话,只能选择煮沸。
离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。这种方法是目前最常用的标准方式。
硬度分级
水在蒸发及降雨过程中吸收溶解大气中的污染物; 降水落到地面,溶解地面上的污物; 地面水渗入地下或汇入江河的过程中,不断溶解所接触到的矿物质,化学物质等。 水在水循环中溶解了所接触到的钙(Ca),镁(Mg)离子,形成了水的硬度。
水的硬度一般是指水里钙镁离子浓度总和,单位为毫摩尔每升(mmol/L)。通常,如果1L水里含有10mg CaO或相当于10mg CaO的物质,例如7.1mg MgO,那么这样的水的硬度称为1度。
‘叁’ 怎样进行硬水软化
一、离子交换法
方法:采用阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就减少了随温度的增加而造成水垢生成的情况。
该软化水处理法适用范围:餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中。目前较常用的标准方式。
特点及作用:结果稳定,工艺成熟。可以将硬度降至0。
二、加药法
方法:向水中加入阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。
该软化水处理法适用范围:由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。
特点结果:一次性投入较少,适应性广。水量软大时运行成本偏。
三、膜分离法
方法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而减少水的硬度。
只能将硬度降到小范围。
该软化水处理法适用范围:一般较少用于软化处理。
特点结果:结果而稳定,处理后的水适用较广。对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
四、电磁法
方法:采用在水中加上电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来制止硬水垢的形成。
该软化水处理法适用范围:多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理。
特点结果:设备投资小,安装方便,运行费用低。不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能是影响范围内的水垢的物理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有局限。
五、石灰法
方法:向水中加入石灰。
该软化水处理法适用范围:适用范围大流量的高硬水。
特点结果:只能将硬度降到小范围。
‘肆’ 工业上用( ),( ),( )的方法使硬水得到软化,通过( )的方法得到纯水.
工业上用(离子交换法),(加热法),(石灰苏打法)的方法使硬水得到软化,通过(蒸馏)的方法得到纯水.
‘伍’ 工业上有什么方法使硬水变软水的
工业上一般可以采用软化水设备去除钙镁离子,或者用反渗透设备,降低硬度。
‘陆’ 用什么最简单的方法能让工业用水由硬水变软水
1.
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
2.
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)
3.
离子交换法
这种方法中用到的离子交换剂,有无机和有机两种。无机离子交换剂,如沸石等;有机离子交换剂包括:碳质离子交换剂——磺化酶,阴阳离子交换树脂等。而且一般的离子交换剂在失效后还可以再生。
‘柒’ 硬水软化的方法有哪些
硬水软化的方法:生活中常用煮沸法,工业上常用离子交换法和药剂软化法,实验室常用蒸馏法,蒸馏法是净化程度较高的水,蒸馏时应注意以下几点:
①蒸馏瓶中的液体不能超过其容积的2/3.
②加热时,应在烧瓶中放几粒沸石(或碎瓷片)。
③装置气密性良好
④水银温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近。
‘捌’ 工业或实验室怎样软化硬水
1、离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。这种方法是目前最常用的标准方式。
主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟。可以将硬度降至0。采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”)、软水机、软水器。
2、膜分离法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。这种方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。一般较少用于专门的软化处理。
3、石灰法:向水中加入石灰,主要是用于处理大流量的高硬水,只能将硬度降到一定的范围。
4、电磁法:采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。
其特点是:设备投资小,安装方便,运行费用低;但是效果不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能仅是影响一定范围内的水垢的物理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有一定局限。
多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理(同时由于该种设备的机理并未得到真正的理论证实)。
5、加药法:向水中加入专用的阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。现工业上可以使用的的阻垢剂很多。
这种方法的特点是:一次性投入较少,适应性广;但水量较大时运行成本偏高,由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。
(8)工业或实验室用什么方法软化硬水扩展阅读:
水在蒸发及降雨过程中吸收溶解大气中的污染物; 降水落到地面,溶解地面上的污物; 地面水渗入地下或汇入江河的过程中,不断溶解所接触到的矿物质,化学物质等。 水在水循环中溶解了所接触到的钙(Ca),镁(Mg)离子,形成了水的硬度。
水的硬度一般是指水里钙镁离子浓度总和,单位为毫摩尔每升(mmol/L)。通常,如果1L水里含有10mg CaO或相当于10mg CaO的物质,例如7.1mg MgO,那么这样的水的硬度称为1度。
通常硬度在0-4度称为很软水,4-8度称为软水,8-16度称为中硬水,16-30度称为硬水,30度以上称为很硬水。
‘玖’ 工业上是如何软化水的
工业上用到水的地方很多,根据用水水质的不同采用不同的处理方法达到应有的标准。而工业上通用的软化水方法是离子交换法。
离子交换水处理是指采用离子交换剂,使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换,导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性(化学的)变化的水处理方式。在这种水处理方式中,只有阳离子参与交换反应的,称阳离子交换水处理;只有阴离子参与交换反应的,称阴离子交换水处理;既有阳离子又有阴离子参与交换反应的,称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别,而对出水水质的要求又多种多样,所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法,采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时,此方法称为钠(Na)型离子交换法,此交换剂称为钠(Na)型阳离子交换剂,相类似的,有氢(H)型离子交换法及氢(H)型阳离子交换剂等。
钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时,水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换,降低了水的硬度,使水质得到软化,故这种方法又称为钠离子交换软化法。
(1)交换过程
碳酸盐硬度(暂硬)软化过程:
Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸盐硬度(永硬)软化过程:
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用综合上述反应式的离子式表示:
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+
(2)再生过程
在钠离子交换过程中,当软水出现了硬度,且残留硬度超过水质标准规定时,则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力,就需要对交换剂进行再生(或还原)。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠(NaCl)溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时,钠离子又被离子交换剂所吸着,而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示:
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生产中多采用食盐(NaCl)溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到,而且再生过程中所形成的产物(CaCl2、MgCl2)是可溶性盐类,很容易随再生液排出去。再生用食盐,大都采用工业用盐,其中杂质含量不宜过多,食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为,10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L,悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时,一般要用经过澄清的8~10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化,对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。