‘壹’ 工业上用什么方法是硬水软化(两种方法)
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。
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。水的暂时硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的,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,一般有加入碳酸盐的沉淀法和离子交换法等。
‘贰’ 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。
‘叁’ 硬水软化的方法
硬水软化就是将硬水中的钙、镁等可溶性盐除去的过程,硬水软化的方法很多,常用的有膜分离法、电磁法、离子交换法、加药法、石灰法。若水的硬度是暂时硬度,可采用煮沸法。
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滑升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,往往使用以下几种方法。
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,所以就避野让掘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。
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。
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,只能将硬度降到颂核一定的范围。
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。
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。目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。
‘肆’ 怎么把硬水变成软水
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.
4.蒸馏(最纯净的)