试验原理硬水软化

硬水软化的方法
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，常用的有膜分离法、电磁法、离子交换法、加药法、石灰法。

若水的硬度是暂时硬度，可采用煮沸法。

若水的硬度是暂时硬度，这种水经过煮沸以后，水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的氢氧化镁沉淀。

这些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。

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。

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。

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。

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。

目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。

硬水软化的原理
硬水软化的原理是通过去除水中的钙和镁离子，使水变得软化。

这可以通过两种常见的方式来实现：离子交换和反渗透。

离子交换是硬水软化的主要方法之一。

硬水中的钙和镁离子被具有高亲和力的树脂颗粒捕获并与之交换。

树脂中的钠离子或氢离子取而代之，从而使水中的钙和镁离子被去除。

这个过程也被称为树脂再生，当树脂饱和时，一定量的盐水（通常是盐水溶液）会通过树脂床，把吸附在树脂上的钙和镁离子冲刷掉，然后再用新的盐水溶液来再生树脂，使其恢复吸附能力。

反渗透是另一种用于硬水软化的方法。

这是一种通过渗透和过滤的过程，使用半透膜来分离水中的离子和杂质。

通过施加高压，水被迫通过选择性透性膜，而溶解在水中的钙和镁离子等离子和微粒则被膜阻挡，从而得到软化的水。

该过程相对效率高，而且通常不需要额外的化学物质。

无论采用离子交换还是反渗透，处理后得到的水都可以被认为是软水。

软化的水除去了钙和镁离子，使得水具有更低的硬度，对首页和管道系统的腐蚀性降低，减少了垢石的产生，并且减少了洗涤和清洁所需的清洁剂用量。

因此，硬水软化是一种常见的水处理方式，特别适用于需要低硬度水的家庭、工业和商业应用。

硬水软化的方法硬水软化的方法一、软水和硬水：水是日常生活中不可缺少的物质。

天然水在长期与空气、岩石和土壤等长期接触，溶解了许多无机盐、有机物等杂质，因而天然水一般均含有杂质。

(水中溶解的无机盐有钙和镁的酸式碳酸盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等)。

(提问) 一般天然水里含有哪些离子？根据水中溶有的钙镁离子的量多少，可以将水进行分类：硬水：含有较多Ca2+、Mg2+离子的水。

（如：天然水等）软水：含有较少Ca2+、Mg2+离子的水。

（如：雨水，蒸馏水等）二、硬水的性质及分类：1、硬水的通性：★肥皂水制备：将中性肥皂削成薄片，取10g溶于 100mL 80%的酒精中，静置数日后，倾出上层清液，再用80%的酒精稀释10倍。

★天然水：要先进行检验，如Ca2+、Mg2+离子含量较少，可适当溶进少量的可溶性钙、镁盐，以使与蒸馏水有明显区别。

水的硬度：以水中溶有Ca2+、Mg2+离子的多少来衡量。

水的硬度是天然水固有的内在特征，不存在没有硬度的天然水。

★国际上对水的硬度的表示方法很不统一。

我国目前以“德国度”表示。

该方法是：将水中的Ca2+、Mg2+离子都看作Ca2+离子，并将其质量折算成CaO 的质量，1L 水中含有10mg CaO 称为1度。

0 – 4 度很软的水4 – 8 度软水8 – 16 度中硬水16 – 30 度硬水30以上最硬水为保证人们身体健康，我国饮用水的硬度统一规定为不超过25度。

2、硬水的分类：由引起硬水的原因不同，硬水可分为：暂时硬水：由钙和镁的碳酸氢盐所引起的硬水硬水永久硬水：由钙的镁的硫酸盐、氯化物等引起的硬水。

★天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度.因此,一般所说水的硬度是泛指上述两种硬度的总和。

3、暂时硬水的性质：由于暂时硬水是由碳酸氢盐所引起的，因而当暂时硬水受热时会分解而得到相应的沉淀如：Ca(HCO3)2 == CaCO3↓ + CO2↑ + H2OMg(HCO3)2 == MgCO3↓ + CO2↑ + H2O但由于氢氧化镁的溶解性比碳酸镁的溶解性要小得多，因而继续加热时，碳酸镁要转化为氢氧化镁：MgCO3 + 2H2O == Mg(OH)2↓ + CO2↑因而长期加热暂时硬水得到的水垢是碳酸钙和氢氧化镁的混合物。

硬水软化的方法实验室
在实验室中，可以使用以下方法来软化硬水：
1. 离子交换法：在实验室中，可以使用离子交换树脂来软化硬水。

将硬水通过离子交换柱，树脂中的阴离子（如氯离子）与硬水中的阳离子（如钙离子、镁离子）发生交换，实现软水的制备。

2. 反渗透法：反渗透法是一种通过半透膜来去除水中的离子和杂质的方法。

在实验室中，可以使用反渗透设备将硬水通过半透膜，使得其中的钙离子、镁离子等离子被去除，从而得到软化的水。

3. 蒸馏法：蒸馏法可以通过水的沸腾和冷凝来去除水中的离子和杂质。

在实验室中，可以将硬水加热至沸腾，然后将蒸气冷凝成液态水，从而得到软化的水。

4. 添加络合剂：络合剂是一种可以与水中的金属离子形成稳定的络合物的化合物。

在实验室中，可以向硬水中加入适量的络合剂，使其中的金属离子与络合剂形成络合物，从而降低硬度。

需要注意的是，不同实验室的硬水硬度程度可能有所不同，因此具体选择哪种方法软化硬水需要根据实际情况来确定。

水的软化实验报告实验分析1.加热软化实验：从本次实验结果来看，加热20min之后，水的硬度较大程度降低，继续加热，处理效果甚微。

2.离子交换软化实验：理论上，在树脂达到交换饱和之前，出水硬度应随着处理时间增大而缓慢增大，而实验结果却与之相反。

分析原因如下：实验之初，未调整好自来水流速，流速过高。

在交换过程中，离子进行扩散-交换-扩散系列步骤，所以，一般情况下，交换液流速大，在树脂层的停留时间缩短，未与树脂充分接触交换，水中的部分钙、镁离子未来得及交换就随出水流出。

当流速调整适当后，树脂与自来水逐渐充分接触，因此，出水硬度也逐渐下降。

在60min时，出水硬度开始上升，表示树脂交换已基本达到饱和，此时处理总水量为322mL。

3.误差分析：（1）本次实验滴定所用的EDTA体积都比较小，对操作技术和仪器质量都要求极高，滴定终点的判断准确度、滴定时读数有微小偏差、滴定管有微量漏液都会对实验结果造成较大影响。

（2）未保证整个实验过程的水流速相同，影响出水硬度。

4.结合实验与所学知识，总结出影响离子交换容量的因素有：（1）流速：流速越大，在树脂层停留时间越短，未充分接触交换，树脂利用率降低；而过小的流速会造成原水只与树脂表面离子进行交换，水不能进入树脂内部（树脂表面通常仅提供20%的交换容量，树脂内部结构能提供80%交换容量）（2）水与树脂的接触时间：接触时间越长，交换越充分，相对单位树脂产水能力下降。

（3）树脂层的高度：离子交换柱树脂层高度越低，流速对其交换能力的影响就越大，当树脂层达到一定高度时，流速对其交换能力的影响可降到比较低的程度。

（4）温度：水温增加能加快内扩散，提高交换能力。

（5）树脂类型：不同树脂交联度等不同，交换能力不同。

5.实验结论：加热法和离子交换法均能使水的硬度降低。

相比而言，离子交换法对水的软化效果更好。

实验硬水的软化实验一、实验目的了解硬水软化的两种方法。

二、实验原理通常把含有较多Ca2+、Mg2+的天然水叫做硬水。

硬水有许多危害，故在使用之前，应除去或减少所含的Ca2+、Mg2+，降低水的硬度．这就是硬水的软化。

本实验采用药剂法及离子交换法。

药剂法是在水中加人某些化学试剂，使水中溶解的钙盐、镁盐成为沉淀物析出。

常用的试剂有石灰、纯碱、磷酸钠等。

根据对水质的要求，可以用一种或几种试剂。

若水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的，这种水称为暂时硬水，可用煮沸的方法，将Ca(HCO3)2、Mg(HCO3) 2分解生成不溶性CaCO3、MgCO3及Mg(OH)2沉淀，使水的硬度降低。

若水的硬度是由Ca2+、Mg2+的硫酸盐或盐酸盐所引起的这种水称为永久硬水，可采用药剂法(如石灰纯碱法)来降低水的硬度。

离子交换法是利用离子交换剂或离子交换树脂来软化水的方法。

离子交换剂中的阳离子能与水中的Ca2+、Mg2+交换，从而使硬水得到软化，如图1所示。

三、仪器和药品(1) 仪器试管、砂纸、酒精灯、三角架、试管夹、酸式滴定管(100mI，)。

(2) 药品CaSO4 (2mol／L)、石灰水(饱和)、肥皂水、NaCO3 (1moI／L)、阳离子交换树脂(已处理好，H型)、玻璃棉。

四、实验步骤殛问题思考(1)对硬水的识别取三支试管，分别加入蒸馏水、暂时硬水[含有Ca(HCO3)2的水]和永久硬水[含有CaCO3的水]各3mL，在每一支试管里倒人肥皂水约2mL。

观察在哪支试管里有钙肥皂生成？为什么?(2)暂时硬水的软化取两支试管各装暂时硬水5mL，把一支试管煮沸约2～3min；在另一支试管里加人澄清的石灰水1一2mL，用力振荡。

观察两试管中发生的现象，说明了什么问题？写出反应方程式。

(3)永久硬水的软化在一支试管里加CaSO4溶液3mL作为永久硬水。

先用加热的方法，煮沸是否能除去Ca2+后滴人NaCO3溶液1mL，有什么现象发生？为什么？写出反应式。

硬水软化的原理
硬水软化是指通过一些方法减少或去除水中的硬度物质，使水变得更软。

硬水的主要成分是钙、镁等离子，这些离子会与水中的碳酸根离子结合，形成不溶性的碳酸钙或碳酸镁盐类。

因此，硬水的碳酸盐含量较高，导致水质硬度较高。

硬水软化的原理可以通过两个主要方式实现：离子交换和化学还原。

离子交换是最常用的硬水软化方法之一，主要通过树脂柱来完成。

树脂柱上的树脂具有一定的离子交换功能，可以将水中的钙、镁离子与树脂中的其他离子交换，使水中的钙、镁离子被去除。

当树脂柱中的交换位点饱和时，需要进行再生，即用浓盐酸或盐水进行冲洗，将吸附的钙、镁离子洗掉，从而恢复树脂的交换能力。

化学还原是另一种硬水软化方法，其中最常见的是添加磷酸盐化学络合剂。

这些络合剂中的磷酸根离子可以与钙、镁离子结合形成溶解度较高的络合物，从而使钙、镁离子不再与碳酸根离子结合而形成不溶性盐。

这样逐渐加入络合剂的过程中，水中的钙、镁离子会逐渐被络合剂包裹，形成可溶性的络合物，从而达到软化硬水的效果。

总的来说，硬水软化的原理主要是通过离子交换和化学还原这两种方式减少或去除水中的钙、镁离子，降低水的硬度，使水更加柔软。

硬水软化的方法范文硬水是指在含有高浓度金属离子（如钙离子和镁离子）的水中，这些金属离子与水中的碳酸根离子结合形成碳酸钙和碳酸镁，从而形成水垢。

硬水在日常生活中常常带来一些不便，例如垢病、洗涤剂的洗涤效果较差、管道堵塞等问题。

因此，软化硬水成为了一个重要的任务。

在此推荐以下几种常用的硬水软化方法。

1.离子交换离子交换是最常见和最常用的一种硬水软化方法。

它利用具有负电荷的离子交换树脂，如氢氧化铝、钙盐树脂等，吸附水中的钙和镁离子，释放出其上的钠离子，从而软化水质。

这种方法需要设备的支持，效果好但成本较高。

2.加热法加热法也是一种常见的软化硬水的方法。

通过加热硬水，可以使其中的钙和镁离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙和碳酸镁，进而生成水垢。

然后，通过过滤的方法去除水垢，从而软化硬水。

加热法操作简单而且成本较低，但不能完全去除硬水中的钙和镁离子。

3.磷酸盐添加法磷酸盐添加法是一种化学方法，通过加入适量的磷酸盐溶液来软化硬水。

磷酸能与钙和镁离子形成不溶性的磷酸钙和磷酸镁，从而减少水中的钙和镁离子浓度，实现软化效果。

然而，长期使用磷酸盐会对环境和人体健康造成一定的影响。

4.逆渗透逆渗透是一种膜分离技术，通过高压作用下，使得水分子从低浓度的溶液中逆向渗透到高浓度的溶液中。

逆渗透可以有效地去除水中的杂质，包括硬水中的钙和镁离子，从而实现软化硬水的目的。

逆渗透设备价格较高，但是能够产生高质量的软化水。

5.石碱法石碱法是传统的一种软化硬水方法，通过加入石灰和碱类物质（如重炭酸钠、氢氧化钠等）来软化硬水。

石灰中的钙氢氧化物反应生成钙碱土，可与水中的碳酸钙和碳酸镁结合成沉淀，从而软化水质。

这种方法操作简单，成本较低，但对于循环冷却水等大规模水处理系统不太适用。

6.电解法电解法利用电解原理来软化硬水。

通过将硬水通过电解池，水中的钙和镁离子会在阳极上沉积，从而实现软化水质。

这种方法适用于家庭级和小规模的水处理设备，操作简单，但效果相对较差。