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什么是水的硬度?为什么水会结垢

来源:北京北科 时间:2010-02-22 点击次数:

 水中有些金属阳离子,同一些阴离子结合在一起,在水被加热的过程中,由于蒸发浓缩,容易形成水垢,附着在受热面上而影响热传导,我们抒水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子(Ca²+)和镁离子(Mg²+),它与水中的阴离子如碳酸根离子(CO3²-)、碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO4²-)、氯离子(CL-)、以及硝酸根离子(NO3-)等结合在一起,形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、钭等金属离子也会形成硬度,但由于它们在天然水中的含量很少,可以略去不计。因此,通常就把Ca²+、Mg²+的总浓度看作水的硬度。水的硬度对锅炉用水的影响很大,因此,应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。
 
水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。
   碳酸盐硬度
   主要是由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,还有
   少量的碳酸盐硬度。碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去,故亦称为暂时硬度,其反应式如下:
   非碳酸盐硬度
   主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。这类硬度不能用加热分解的方法除去,故也称为永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。
   碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。
   水中Ca2+的含量称为钙硬度。
   水中Mg2+的含量称为镁硬度。
   当水的总硬度小于总碱度时,它们之差,称为负硬度。 水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标。
  天然水经常显示出浅黄、浅褐或黄绿等不同的颜色。产生颜色的原因是由于溶于水的腐殖质、有机物或无机物质所造成的。另外,当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色。这些颜色分为真色与表色。真色是由于水中溶解性物质引起的,也就是除去水中悬浮物后的颜色。而表色是没有除去水中悬浮物时产生的颜色。这些颜色的定量程度就是色度。色度是测定是用铂钴标准比色法,亦即用氯铂酸钾(K2PtCl6)和氯化钴(CoCl2·6H2O)配制成测色度的标准溶液,规定1升水中含有 2.419毫克的氯铂酸钾和2.00毫克氯化钴时,将铂(Pt)的浓度为每升1毫克时所产生的颜色深浅定为1度(1。)。
  水色度往往会影响造纸、纺织等工业产品的质量。各种用途的水对于色度都有一定的要求:如生活用水的色度要求小于15。;造纸工业用水的色度要求小于15。~30。;纺织工业的用水色度要求小于10。~12。;染色用水的色度要求小于5。。
   工业废水可能使水体产生各种各样的颜色,但水中腐殖持、悬浮泥砂和不溶解矿物质的存在,也会使水带有颜色。例如,粘土能使水带黄色,铁的氧化物会使水变褐色,硫化物能使水呈浅蓝色,藻类使水变绿色,腐败的有机物会使水变成黑褐色等等。