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关于硬水和软水的问题

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/01 22:17:42
净化后的水为硬水还是软水可用什么来检验?
解题思路: 明白什么是硬水和软水,二者是如何划分的.进而确定二者之间的联系和区别及其转化.
解题过程:
1.硬水 含有钙盐和镁盐的天然水。通常,地下水如井水、泉水含盐量较大,地面水如河水、湖水含盐量较小。在硬水中,钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。
当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐,如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在时,称为暂时硬水,当这种硬水加热煮沸时,碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去
如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在,则称为永久硬水,它们不能用煮沸的方法除去。

硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂(硬脂酸钠)作用,生成不溶性的硬脂酸盐,降低肥皂的去污能力。如果锅炉内使用硬水,当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢。降低锅炉的热导率,增加能耗,甚至缩短锅炉的使用寿命,有时还会堵塞管道。因此,锅炉用水必须经过软化处理。
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。因此,长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。

硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用“度”表示,1度相当于每升水中含10mg的CaO(镁离子可以1:1转化成钙离子),我国规定:生活饮用水的总硬度要求小于25度。
软水是指水的硬度低于8度的水
硬水是指水的硬度高于8度的水,含盐量较高。
浇水应以不含盐分的软水为宜

2.软水 只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水,或是经过软化处理的硬水。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0~50 毫克/升后得到的软化水。
3.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。
4.硬水软化成软水常用的方法有:
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↑(以后高中要学到的水解知识可以解释该反应)
煮沸就可以将暂时硬水变为软水,但在工业上若采用此法来处理大量用水,则是极不经济的。
2)石灰 -苏打法:先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出:
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2 =====2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2 ====Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
CaSO4+Na2CO3 ===CaCO3↓+Na2SO4
3)磷酸盐软水法:对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(Na3PO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物(高中涉及几个,大学系统学习),在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
4)离子交换法:通常用沸石和离子交换剂(磺化煤[NaR]).它们都不溶于水,其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。

最终答案:略