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硬水软化离子交换剂是什么

发布时间: 2021-01-18 09:18:42

㈠ 软化硬水方法

水软化的三种主要方法

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

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。

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”),即软水机原理。

㈡ 硬水软化的蒸馏装置

目的:了解硬水软化的基本原理;学习硬水软化的方法。
用品:烧杯、玻棒、滴管、酒精灯、铁架台。氢氧化钙、盐酸、石灰石、澄清石灰水、蒸馏水、肥皂液、碳酸钠、磷酸三钠、磺化煤、离子交换柱。
原理:溶有较多量Ca2+和Mg2+的水称为硬水,根据所含盐类的不同,硬水又分为暂时硬水(含有HCO3-)和永久硬水(含有SO42-、Cl-)。1升水里含有10毫克氧化钙(或相当于10毫克氧化钙)称为1度(1°)。氧化镁1毫克折算成1.4毫克氧化钙。硬度大于30°的是最硬水。暂时硬水经过煮沸以后,碳酸氢盐分解生成不溶性的碳酸盐。生成的碳酸镁会发生水解反应,生成更难溶的氢氧化镁。硬度可降至 8°以下,但仍在3°~4°以上。
药剂软化法和离子交换法是硬水软化的主要方法。药剂软化法常用的药剂有石灰、纯碱或磷酸三钠等。通过反应可生成CaCO3、Mg(OH)2、Mg3(PO4)2、Ca3(PO4)2等几乎不溶于水的物质,使 Ca2+、Mg2+除去。离子交换法是用离子交换剂软化水的一种现代方法。离子交换剂有天然或人造沸石、磺化煤和离子交换树脂等。磺化煤是用烟煤、褐煤经发烟硫酸或浓硫酸处理后的一种黑色颗粒状物质。当硬水通过磺化煤时,硬水里的Ca2+和 Mg2+会跟磺化煤的 Na+起离子交换作用,从而使硬水软化。磺化煤的 Na+耗毕,可用 8~10%食盐溶液再生,恢复软化硬水的功能。离子交换树脂是一种高分子聚合物,由固定的树脂本体和带有活性离子的交换基团两部分所组成。阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可分别用盐酸(2摩/升)和氢氧化钠(8%)溶液再生。
操作:
1.制备暂时硬水 称取2克氢氧化钙固体,放入盛有100毫升蒸馏水的烧杯里,搅拌使之溶解,然后通入二氧化碳气体。开始时因生成白色的碳酸钙沉淀而使溶液浑浊,继续通入二氧化碳,直至溶液重新达到透明,过滤后就得到含有碳酸氢钙的暂时硬水(硬度约为60°)。直接往澄清的石灰水里通入二氧化碳也可制备暂时硬水。
2.制备永久硬水 将2克硫酸钙固体,放入20O毫水蒸馏水里,搅拌使之溶解,然后过滤除去不溶部分,则得到含有硫酸钙的永久硬水(硬度约为90°)。
3.制备肥皂液 用10克肥皂片溶解于 100毫升80%酒精溶液中,静置几天后倾出上层澄清的肥皂液,装入试剂瓶里备用。
4.水的硬度 在三支试管里分别加入5毫升蒸馏水、5毫升暂时硬水和5毫升永久硬水,然后用滴管往试管里滴入肥皂溶液,边滴边记数边振荡试管,第一支试管内液体表面最先出现稳定的泡沫,后两支试管因盛有的硬水内分别含有碳酸氢钙和硫酸钙,须待其中的钙离子完全与肥皂(主要成分是硬脂酸钠)反应生成沉淀(硬脂酸钙)后,才出现定形的泡沫。从滴数的多少可比较它们的硬度。
5.暂时硬水的软化 在两支试管里各加入5毫升暂时硬水,将其中的一支放在酒精灯上加热,使溶液煮沸几分钟,冷却。然后往两支试管里滴加肥皂溶液,振荡,观察试管内出现稳定泡沫的先后,并以产生稳定泡沫所需肥皂溶液的滴数之差,来比较其硬度。
6.药剂软化法软化硬水 在两支试管里分别加入5毫升暂时硬水和5毫升永久硬水,再加入0.1克碳酸钠或磷酸三钠,振荡。同样以肥皂溶液检验经软化处理后水的硬度。并以所用肥皂溶液的滴数来比较药剂处理前(已有记录)、后水的硬度变化。
7.离子交换法软化硬水 将离子交换柱(Φ50×500毫米的玻璃管)固定在铁架台上。柱内装有离子交换剂(磺化煤或732型阳离子交换树脂,事先在蒸馏水中浸泡24小时),柱的下方放一只小烧杯。
从高位瓶中将硬水从交换柱上方流入柱内,使硬水慢慢地流经离子交换剂。待柱内充满水后,手捏交换柱下端乳胶管中的玻璃珠,缓缓放水至小烧杯里。取5毫升经离子交换剂处理过的水,用肥皂溶液检验其硬度,并与未处理的硬水作比较。注意事项:离子交换柱内装入的离子交换剂体积以3/4为宜。硬水流入柱内时要缓慢,充满水后柱内应不留有气泡。

㈢ 离子交换设备一般能使硬水软化到什么程度比如说原水硬度为4,那么软化后硬度能达到多少

以逆流再生方式的软化器为例,完全可以将4mmol/L原水软化到0.01mmol/L以下,慎至可以到0.00几以下,如软化器采用特殊设计,软化器出水在千分点慎至万分点才出现硬度…。

㈣ 用离子交换法使硬水软化和净化的基本原理是怎样的

主要的原理是水中的金属离子会被置换成氢离子,这样的话它就没有硬度了。

㈤ 如何软化水质

煮沸即可软化水质,软水机也可软化水质。

想要降低水的硬度,最简单的方法就是煮沸。在加热的过程中,硬水中的钙、镁等离子会沉淀,形成水垢。水中的钙、镁离子含量低了,水的硬度也就降低了。

软水机通过树脂类物质置换出水中的钙、镁离子等,软化水质,降低水的硬度,减少水中矿物质对衣物和皮肤的磨损,可以呵护肌肤,保护衣料。还能避免水中矿物质在洁具、餐具等形成黄斑,避免水管、热水器花洒产生水垢等。软水机产生的水主要用于生活用水,不能用来直接饮用。

(5)硬水软化离子交换剂是什么扩展阅读

世界卫生组织(WHO)定义,水的软硬程度取决于1L水中钙离子和镁离子含量的多少,硬度小于120mg/L为软水,超过120mg/L为硬水。硬水会给我们的日常生活和身体健康带来很大影响。

如果使用硬水洗衣服,需要在水中添加大量柔顺剂;如果使用硬水清洁,洁具上易生水垢;如果使用硬水沐浴,肌肤易干涩紧绷,头发易枯黄无光泽;如果在电热水器、加湿器中使用硬水,电器中易结水垢,从而增加能耗、缩短使用寿命。

不适应硬水的人偶尔饮用硬水,会造成肠胃功能紊乱,即所谓的“水土不服”;用硬水泡茶会改变茶的色、香、味,大大削弱其饮用质量;此外,据《南方日报》报道,深井水、山泉水等“硬水”中含矿物质较多,饮用过多这类水可能造成肾结石。

不过,这并不是说硬水对人体只有坏处,据《新民晚报》介绍,水溶性的钙、镁离子比钙片等更易被人体所吸收。此外,也有国外对照实验表明,喝硬度适中的硬水的人群比常喝软水的人心血管疾病发病率低25%-30%。

参考资料来源:人民网-你听说过硬水吗?原来水也不单纯

参考资料来源:人民网-健康饮水有要求!家用净水器该怎么选?



㈥ 离子交换法软化硬水

(1)离子交换法---先通过阳离子交换剂 HR ;后通过阴离子交换剂 ROH !
(2)防止生成沉淀,发生堵塞!
(3)离子方程式是:
Ca2+ + 2HR == CaR2 + 2H+
Mg2+ + 2HR == MgR2 + 2H+
SO42- + ROH == RSO4 + OH-
H+ + OH- == H2O
防止发生下面的反应:
Mg2+ + 2OH- == Mg(OH)2

㈦ 将硬水软化的化学方法

将硬水软化的化学复方法制:
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”)。
2)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。
3)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。

㈧ 硬水软化

将水抽入水池 让其自然沉淀 然后食用

㈨ 硬水转化软水原理

软水和硬水的原理是肥皂水的主要成份是硬脂酸钠,硬水含钙镁离子多,和肥皂水反专应生成硬脂酸钙属和硬脂酸镁沉淀,而软水含钙镁离子少,不会产生沉淀,所以能用肥皂水检验软水、硬水。

取一杯热水倒入肥皂水。水面上出现泡沫的为软水,水面上出现浮渣的为硬水,浮渣越多,水的硬度越大。

也可以用烧杯加热,在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙,镁物质的水,加热后,这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质,沉淀杂质多的是硬水,杂质越多,水的硬度越大。

(9)硬水软化离子交换剂是什么扩展阅读:

硬水变为软水可以通过以下方法:

1、用石灰、纯碱等软水剂处理,使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出,过滤、沉淀法。

2、对硬水进行加热的煮沸法。

3、使用泡沸石、水化硅酸钠铝进行的离子交换法。

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离子交换膜而获得软水。

5、石灰—纯碱法:暂时硬度加入石灰就可以完全消除。

㈩ 硬水软化的软化树脂

软化树脂的作用:

1.处理水用的树脂是离子交换树脂,可版以分为阴离子交权换树脂和阳离子交换树脂。软化树脂是属于离子交换树脂中的阳离子交换树脂,它主要是利用自身的官能团交换水中的一些阳离子比如说钙、镁离子等等,把这些离子吸附到自身的表面从而达到软化水的目的

2.软化树脂主要是用来降低水质的硬度,如果水质过硬长期使用或饮用会可能会造成严重的后果。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,会造成肠胃功能紊乱,而且我国南方多为软水,北方地区多为硬水。所以更需要软化树脂对水进行软化。

详细可以点击:蓝膜水处理进行了解

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