硬水及其軟化

1、二 硬水軟化教學(xué)目標(biāo) 1.掌握硬水、軟水、暫時硬水、永久硬水的概念； 2.了解硬水對生產(chǎn)和生活的危害； 3.認(rèn)識硬水軟化的意義，掌握硬水軟化的基本原理和常用方法。水分軟水和硬水，這里水分軟水和硬水，這里的軟、硬是指水中雜質(zhì)的軟、硬是指水中雜質(zhì)數(shù)量的多少，通常用含數(shù)量的多少，通常用含CaCa2 2、MgMg2 2 的多少來表的多少來表示示一、硬水和軟水問題問題1.天然水中有哪些成分天然水中有哪些成分?Ca2、Mg2 、HCO3、CO32、Cl 、 SO42 、NO3 、少量有機(jī)物和氣體、少量有機(jī)物和氣體2.什么是硬水什么是硬水?溶有較多量的溶有較多量的Ca2和和Mg2的水的水3.什么是軟水？什么

2、是軟水？只溶有少量或不含只溶有少量或不含CaCa2 2和和MgMg2 2的水的水 簡單鑒別：肥皂反應(yīng)簡單鑒別：肥皂反應(yīng) 現(xiàn)象：現(xiàn)象：軟水中產(chǎn)生泡沫多；軟水中產(chǎn)生泡沫多； 硬水中泡沫硬水中泡沫較少，并產(chǎn)生絮狀沉淀較少，并產(chǎn)生絮狀沉淀軟水與硬水的簡單鑒別軟水與硬水的簡單鑒別肥皂的主要成分肥皂的主要成分是硬脂酸鈉，跟是硬脂酸鈉，跟鈣和鎂離子作用鈣和鎂離子作用形成沉淀形成沉淀4.什么是暫時硬度什么是暫時硬度?水的硬度是由碳酸氫鈣和碳酸氫鎂所水的硬度是由碳酸氫鈣和碳酸氫鎂所引起的引起的5.什么是永久硬度什么是永久硬度?水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的化物引起的 嘗試

3、練習(xí)嘗試練習(xí) 一、1.1.天然水成分：天然水成分： CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaNa+ +、MgMg2+2+、HCOHCO3 3- -、COCO3 32-2-、ClCl- -、SOSO4 42-2-、NONO3 3- - 2.2.硬水：硬水： 溶有較多量的溶有較多量的CaCa2+2+和和MgMg2+2+的水的水3.3.軟水：軟水： 只溶有較少量或不含只溶有較少量或不含CaCa2+2+和和MgMg2+2+的水的水水的硬度的表示方法水的硬度的表示方法一般把一般把 1L1L水里含有水里含有10mg CaO(10mg CaO(或含或含相當(dāng)于相當(dāng)于10mg CaO10mg CaO的物質(zhì)的物質(zhì)

4、) )稱為稱為1 1度。度。8 8度以上的水稱為硬水。度以上的水稱為硬水。硬水的危害硬水的危害 1. 和肥皂反應(yīng)時產(chǎn)生不溶性的沉淀，降低洗滌效果。和肥皂反應(yīng)時產(chǎn)生不溶性的沉淀，降低洗滌效果。（利用這點(diǎn)也可以區(qū)分硬水和軟水）（利用這點(diǎn)也可以區(qū)分硬水和軟水） 2.工業(yè)上，鈣鹽鎂鹽的沉淀會造成鍋垢，妨礙熱傳導(dǎo)，工業(yè)上，鈣鹽鎂鹽的沉淀會造成鍋垢，妨礙熱傳導(dǎo)，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致鍋爐爆炸。由于硬水問題，工業(yè)上每嚴(yán)重時還會導(dǎo)致鍋爐爆炸。由于硬水問題，工業(yè)上每年因設(shè)備、管線的維修和更換要耗資數(shù)千萬元。年因設(shè)備、管線的維修和更換要耗資數(shù)千萬元。 3.硬水的飲用還會對人體健康與日常生活造成一定的硬水的飲用還會對人體健

5、康與日常生活造成一定的影響。沒有經(jīng)常飲硬水的人偶爾飲硬水，會造成腸胃影響。沒有經(jīng)常飲硬水的人偶爾飲硬水，會造成腸胃功能紊亂，即所謂的功能紊亂，即所謂的“水土不服水土不服”； 4.用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值；用硬水泡茶會改變茶的色香味而降低其飲用價值；資料卡資料卡 那么硬水毫無是處了嗎？不對，否則怎么會那么硬水毫無是處了嗎？不對，否則怎么會有那么多的人買礦泉水喝呢有那么多的人買礦泉水喝呢 。原來鈣和鎂都是生。原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素?？茖W(xué)家和醫(yī)學(xué)家命必需元素中的宏量金屬元素?？茖W(xué)家和醫(yī)學(xué)家們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人的某些心血管疾病，如高血壓和們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人的某些心血管疾病，

6、如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反動脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質(zhì)硬度低，死亡率反而高。其實(shí)，長期飲比，水質(zhì)硬度低，死亡率反而高。其實(shí)，長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。 我國規(guī)定：我國規(guī)定：飲用水的硬度不得超過25度 ，人的飲用水硬度最好介于8度18度之間。 資料卡資料卡三、硬水軟化Ca(OH)Ca(OH)2 2NaNa2 2COCO3 3 N Na a C CO O3 3Ca(OH)Ca(OH)2 23 3、離子交換法、離子交換法（1 1）磺化煤法）磺化煤法2NaR + Ca2NaR + Ca2+2+ = =

7、2NaR + Mg2NaR + Mg2+2+ = = CaRCaR2 2 + 2Na + 2Na+ + MgR MgR2 2 + 2Na + 2Na+ + CaRCaR2 2 + 2Na + 2Na+ + = =MgRMgR2 2 + 2Na + 2Na+ + = =2 2NaR + CaNaR + Ca2+2+2 2NaR + NaR + MgMg2+2+再生：用再生：用8%10%的食鹽溶液浸泡磺化的食鹽溶液浸泡磺化煤，又恢復(fù)軟化硬水的能力煤，又恢復(fù)軟化硬水的能力3 3、離子交換法、離子交換法（1 1）磺化煤法）磺化煤法2NaR + Ca2NaR + Ca2+2+ = CaR = CaR2

8、2 + 2Na + 2Na+ +2NaR + Mg2NaR + Mg2+2+ = MgR = MgR2 2 + 2Na + 2Na+ + 注：注：1 1、能消除暫時硬度、永久硬度、能消除暫時硬度、永久硬度 2 2、磺化煤可以再生利用、磺化煤可以再生利用工業(yè)上常用陰、陽離子交換樹脂來軟化硬水工業(yè)上常用陰、陽離子交換樹脂來軟化硬水 飲料用水大都采用有機(jī)合成飲料用水大都采用有機(jī)合成離子交換樹脂離子交換樹脂作離子交換劑。作離子交換劑。 A、離子交換樹脂的定義、組成、離子交換樹脂的定義、組成 、類型、類型 B、基本原理：基本原理： 用離子交換樹脂軟化硬水時，用離子交換樹脂軟化硬水時，先把水通過陽柱先把水

9、通過陽柱（裝有陽離子交換樹脂的離子交換柱），使水中的金（裝有陽離子交換樹脂的離子交換柱），使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附，陽離子交換樹脂中的屬離子被陽離子交換樹脂吸附，陽離子交換樹脂中的氫離子被交換到水中去；然后氫離子被交換到水中去；然后再通過陰柱再通過陰柱，使水中的，使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附，陰離子樹脂將氫氧根離子陰離子被陰離子樹脂吸附，陰離子樹脂將氫氧根離子交換到水中，和氫離子化合成水，使水得到凈化。交換到水中，和氫離子化合成水，使水得到凈化。C、離子交換樹脂軟化硬水的方法比藥劑軟化法質(zhì)量高、離子交換樹脂軟化硬水的方法比藥劑軟化法質(zhì)量高、設(shè)備簡單、占用面積小、操作方便設(shè)備簡單、

10、占用面積小、操作方便 3、離子交換法、離子交換法（2）離子交換樹脂）離子交換樹脂 CaCl2Ca2+生活向?qū)钕驅(qū)ЫK端凈水終端凈水自來水需要經(jīng)過很長的管道才能進(jìn)入自來水需要經(jīng)過很長的管道才能進(jìn)入千家萬戶，由于種種原因自來水在使千家萬戶，由于種種原因自來水在使用之前便受到污染，這種污染稱為二用之前便受到污染，這種污染稱為二次污染?，F(xiàn)在提倡終端凈水即：在家次污染?，F(xiàn)在提倡終端凈水即：在家中的出水點(diǎn)前加裝凈化設(shè)備，消除二中的出水點(diǎn)前加裝凈化設(shè)備，消除二次污染，使飲用水更安全、更可靠。次污染，使飲用水更安全、更可靠。 正常人每天需要正常人每天需要2 500 mL的水，不是飲水越多越的水，不是飲水越多

11、越好。好。 經(jīng)常喝未燒開的自來水，可加大膀胱癌和直腸癌經(jīng)常喝未燒開的自來水，可加大膀胱癌和直腸癌的發(fā)病率。的發(fā)病率。 經(jīng)常喝硬水者可增加結(jié)石的患病率。經(jīng)常喝硬水者可增加結(jié)石的患病率。 運(yùn)動員喝保健飲料，稍加點(diǎn)鹽和糖料。運(yùn)動員喝保健飲料，稍加點(diǎn)鹽和糖料。 高血壓病人，一般應(yīng)少鹽少水。高血壓病人，一般應(yīng)少鹽少水。 老年人和小孩最好是飲用溫開水老年人和小孩最好是飲用溫開水 在吃飯時適當(dāng)補(bǔ)充水，即多增加些湯羹食品是有在吃飯時適當(dāng)補(bǔ)充水，即多增加些湯羹食品是有利于消化的。利于消化的。淺談健康飲水生活向?qū)钕驅(qū)ё灾坪喴變羲b置自制簡易凈水裝置思 考1 1、純水、蒸餾水和軟水有何區(qū)別？、純水、蒸餾水和軟水有何區(qū)別？2 2、明礬是凈水劑，能否降低水的硬度？、明礬是凈水劑，能否降低水的硬度？調(diào)查與研究調(diào)查與研究 利用課余時間調(diào)查了解：礦泉水、純凈利用課余時間調(diào)查了解：礦泉水、純凈水的生產(chǎn)工藝和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，分析不宜長時間水的生產(chǎn)工藝和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，分析不宜長時間飲用純凈水？飲用純凈水？中學(xué)化學(xué)資料網(wǎng)中學(xué)化學(xué)資料網(wǎng) http:/www.e- 1.某水加熱煮沸無沉淀，則下列結(jié)論一定正確的是 （ ） A.永久硬水 B.軟水 C