离子交换方法改变硬水
1. 钠型离子交换剂磺化煤(NaR)可使硬水的Ca2+、Mg2+通过离子交换而软化.现代海水的淡化方法是使海水(含N
A.若使海水先通过ROH树脂,溶液中会有较多的OH-,这样使海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,造成堵塞而使海水淡化失败.所以A为氢型离子交换树脂(HR),B为羟型离子交换树脂(ROH),故A正确;
B.A为氢型离子交换树脂(HR),B为羟型离子交换树脂(ROH),故B错误;
C.阳离子交换树脂是阳离子与氢离子的交换,故C正确;
D.阴阳离子都能与氢氧根和氢离子发生交换,pH不变,故D正确.
故选B.
2. 钠型阳离子交换树脂软化硬水方程式
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠内(NaCl)代表水中无机盐类,水质除容盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用.
3. 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。
4. 离子交换法是硬水软化的高效方法
我是从事水处理行业的,我不赞同你的软化方法,你选用的氢型交换树脂,它在交换过回程中,它的交换能力答比较小,而且树脂饱合后需要用酸再生,这样就有污染,而且酸还容易挥发.
现在软化水的使用的是钠型交换树脂,而且钠型树脂在经过一次大变小的替换过程后,它的交换能力大大提升(一升树脂最高可以交换0.067公斤的Ca离子),而且其树脂饱合后,只需要用盐进行再生,污染程度和节水程度大大超过了氢型树脂.
你说的氢型树脂一般运用在水碱性比较高的地方,用作降碱的工艺上,但如果单纯降硬度,就没有必要了.
自己小小一点自述,非诚不扰!
5. 活性炭能软化硬水吗
不能。
活性炭的作用原理是吸附作用,而硬水里的东西是溶解于水的,不会被吸附。
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,常用的有煮沸法、化学软化法、离子交换软化法等。
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。
硬水在工业上会造成极大的危害甚至危险,例如造成工业锅炉积垢传热不良浪费能源,也容易造成系统运行故障,甚至因传热不匀可能引起爆炸。所以,就有了多种软化技术。
(5)离子交换方法改变硬水扩展阅读:
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。
6. 要使硬水变为软水有几种方法
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,使水中内Ca2+、Mg2+生成沉淀析出,过容滤、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。
(6)离子交换方法改变硬水扩展阅读:
硬水的特征:
1、含有钙、镁、钾、钠等丰富矿物质;
2、硬水与水中的矿物质含量成正比;
3、硬水与软水不应作为“是否有益健康的生活和饮用水指标”。
7. 怎样区别硬水和软水有没有什么方法是硬水变成软水
水的硬度(也叫矿化度)是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大,反之则小。1升水中含有10mmgCaO(或者相当于10mmgCaO)称为1度。软水就是硬度小于8的水,如雨水,雪水,纯净水等;硬度大于8的水为硬水,如矿泉水,自来水,以及自然界中的地表水和地下水等。
硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的,经煮沸后可被去掉,这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的,经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。
当水滴在大气中凝聚时,会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上,然后渗过土壤到达岩石层,溶解石灰(碳酸钙和碳酸镁)产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。
硬水有许多缺点:1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀,降低洗涤效果。(利用这点也可以区分硬水和软水)2.工业上,钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢,妨碍热传导,严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题,工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。3.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,会造成肠胃功能紊乱,即所谓的“水土不服”;用硬水烹调鱼肉、蔬菜,会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值;用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值;用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。
那么硬水毫无是处了吗?不对,否则怎么会有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家们调查发现,人的某些心血管疾病,如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率,与饮水的硬度成反比,水质硬度低,死亡率反而高。其实,长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定:饮用水的硬度不得超过25度 。
硬水经过处理后可以转化为软水。下面介绍硬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。
8. 如何辨别硬水和软水
1、取一杯热水,把肥皂切碎投入其中,肥皂能完全溶解,冷却后成为一种半透明液体(肥皂较多则成冻),即为软水;若冷却后水面有一层未溶解的白沫则为硬水。
2、还可以用烧杯加热,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。
3、味觉辨别。
软水:钙镁的量少,味道柔和、适用泡茶、冲咖啡、做饭。
硬水:钙镁的量多,味道含矿物质越多,涩味和厚重感越强。
生活中如果长期使用硬水,会出现热水器效能降低,加湿器、淋浴喷头常被堵塞,沐浴、洗脸后,皮肤发涩、发紧,衣物、毛巾洗几次后发硬的现象;如果长期饮用硬水,水中的无机矿物质不能被有效地消化、吸收,便会积留在人体内,诱发动脉硬化、心血管、结石等各类疾病。
(8)离子交换方法改变硬水扩展阅读
硬水软化方法
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”、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。
9. 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