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- 2021-07-05 发布
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主题1获取洁净的水
2、你认为水污染还有其它原因吗?
一、天然水的净化
实验:在一杯浑浊的黄河水中撒入一药
匙明矾粉末,观察现象。写出有关的离
子方程式。
KAl(SO4)2= Al3+ +K++2 SO42-
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
分组实验2-1
结论:绿矾净水效果不如明矾
绿
矾
溶
于
水
呈
酸
性
,
但
碱
性
条
件
下
更
易
氧
化
,
使
用
时
将PH
调
至9
,
变
成
效
果
更
好
的
三
价
铁
离
子
水中呈胶体状态的污染物质,通常都
带有负电荷,若向水中投加带相反电荷
的电解质(混凝剂),可是污水中的胶
体颗粒失去稳定性,并在分子引力作用
下凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可
除去污水中细分散固体颗粒、乳状油及
胶状物质。目前常用的混凝剂有:明矾、
碱式氯化铝、铁盐等。
注意:含铝混凝剂处理饮用水的安全
性。
硬水和软水
硬水
◦溶有较多量的钙离子,镁离子的水。
◦如矿泉水,自来水,以及自然界中的地
面水和地 下水等。
软水
◦只溶有少量或者不含钙离子,镁离子的水。
◦如雨水,雪水,纯净水等。
返回
矿泉水和蒸馏水
有什么区别?
1实验
2、化学软化
硬度 硬度
*最初硬度是指水能溶解肥皂的程度
*现在主要指水中含钙离子镁离子的浓度
☆硬度定义
1升水中含有10mmgCaO
或者相当于10mmgCaO)称为1度(1。)
硬度的种类
暂时硬度
J CaCO3+H2O+CO2= Ca(HCO3)2
* 定义:由Ca(HCO3)2和Mg( HCO3)2引
起的硬度
L思考:暂时硬度可以用什么
方法消除?
桂林地区有很多的溶洞,是怎么形成的?
溶洞中和附近的水有什么特点?
煮沸暂时硬水时的反应:
Ca(HCO3)2 =CaCO3 +H2O+CO2
Mg(HCO3)2 =MgCO3 +H2O+CO2
请翻看书后的溶解度附表,
说出CaCO3 和MgCO3 溶解
度的差别。
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
实验二
所以水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2 ,
可以用稀盐酸洗,但是为了防止腐蚀设备,
需要加入合适的缓蚀剂。
永久硬度
?思考:钙和镁形成的可溶性盐还有哪些?
还有:硫酸钙 硫酸镁 氯化钙 硝酸钙 硝酸镁
?思考:可以也象暂时硬水那样煮沸消除吗?
提示: 用反证法思考
比如说:假如氯化镁加热煮沸能反应的话,
生成什么物质?可能吗?
定义
由钙镁硫酸盐和氯化物引起的,不能
用煮沸法消除的硬度叫做永久硬度。
水的硬度
, 看课本:水中有哪些阴离子?哪些阳
离子?
, 水的硬度往往是暂时硬度和永久硬度
的总和。
?如何区分蒸馏水,暂时硬水
和永久硬水(不止一种方法)
阴离子有:HCO3
-,CO3
2-,Cl-,SO4
2-,NO3
- 等
阳离子有:Ca2+ ,Mg2+ 等
蒸馏水 暂时硬水 永久硬水
煮沸
蒸馏水和永久硬水 暂时硬水
永久硬水
肥皂水
蒸馏水
你还能想出其他方
法来吗?
返回
题33.有一最硬水,硬度是由碳酸氢镁引起的,测定硬度为30度。取一升
这种水,常压下加热蒸发,最后得到残渣多少克?
所以:
水中相当于含有钙离子的质量:
m=30度*10毫克/度=300毫克
钙离子看成是以氧化钙的形式,所以钙离子的物
质的量为
n=300/56 毫摩尔
一个钙离子由一个镁离子折算得到,所以
n镁离子=n钙离子=300/56毫摩尔=0.3/56摩尔
最后镁离子转化为氢氧化镁,质量为:
0.32/56*58=0.31克 返回
硬水的危害
硬水与人体健康
长期饮用硬度过高的水对人体健康不利
高硬度水中与结合SO4
2-有苦涩味,还会使
人的肠胃功能紊乱,出现站是性的腹胀,排气多,
腹泻等现象。久居南方的人初到北方,开始一段
时间会出现“水土不服”的现象,是因为北方不
少地方饮用硬度比较高的地下水,而时间长了,
胃肠逐渐适应后,这种现象就会随之消失。
那么硬水毫无是处了吗?
不对,否则怎么会有
那么多的人要买矿泉
水喝呢?
原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素
科学和医学家们还调查发现,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。
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
硬水对我们的生产和生活也有很大的危害
洗涤———浪费肥皂
锅炉———结成水垢,危害生产
所以,我们必须将硬水进行软化。那么,
就让我们接着学习硬水软化的方法吧!
返回
硬水软化的方法
煮沸法
离子交换法
石灰-纯碱法
其他方法
返回
煮沸法(复习)
仅仅适用于软化 硬水暂时性
返
回
离子交换法
无机离子交换剂(例如沸石)
离子交换剂
有机离子交换剂
碳质离子交换剂 离子交换树脂
——磺化煤(黑色颗粒,不溶于酸碱)
碳质离子交换剂:磺化煤 NaR 烟煤和褐煤用发烟硫或
浓硫酸处理后的产物 钠离子可以交换水中的钙镁离子
交换
交换:
2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+
2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
交换过程
离子交换柱
硬水
离子交换剂
离子交换柱
软水
返回
交换过程
钠离子
镁离子或
钙离子
磺化煤
颗粒
返回
再生
交换并非是无止境的。
当交换后的水不再符合软水的标准时,
磺化煤就失效了,需要
& 再生: 用8%~10%的食盐水浸泡
磺化煤交换剂。
CaR2+2Na
+=2NaR+Ca2+
MgR2+2Na
+=2NaR+Mg2+
再生过程是交换过程的逆过程。
水质变化
水质变化:
原水硬度降低
阴离子基本不变
钠离子数目大大增加
离子交换树脂
磺化煤缺点:不耐热,交换容量小,再
生剂消耗大。
交换容量和原水硬度以及再生水平有
关,影响因素较多。
& 优点:质量高,占地小,设备简单,操
作方便。
按类型分:
阳离子交换树脂 (Na型,H型)
离子交换树脂
阴离子交换树脂 (OH型)
结构
交换剂本体
交换基团
性状:透明或半透明,颜色有黄色,白色
等,形状 有交换膜,球状,柱状等
用途:纯水制取(H型+OH型)硬水软化,
原料提纯,有机合成等。
缺点:原水硬度和碱度高时,经济效益不
好。
返回
石灰—纯碱法
工业上也用化学药剂来软化硬水。
CaO白色粉末
CaO+H2O=Ca(OH)2 (避免灰尘污染)
返回
想想还有哪些可
能发生的反应?
家用简易净水器
1、了解家用简易净水器
的工作原理。
2、利用滤纸、木炭粉、
细沙、沙砾、碎石、棉花
等物品制作简易过滤器。
。
每一层分别放上:
滤纸、木炭粉、
细沙、沙砾、碎
石、棉花等
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