硬水軟(ruan)化(hua)的三種主要方法
1. 煮沸法(只適用于暫時硬水)
煮沸(fei)暫時硬水時的反應:
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶(rong),MgCO3 微溶(rong),所以碳酸鎂在進一(yi)步加熱的(de)條件(jian)下還(huan)可以與水反(fan)應生成更難(nan)溶(rong)的(de)氫(qing)氧化鎂:
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可見水(shui)垢(gou)的主要成(cheng)分為CaCO3和Mg(OH)2
2. 石灰——純堿法 (工業用)
在這種方法中,暫(zan)時硬(ying)度(du)(du)加(jia)入(ru)石灰(hui)就可以完全消除,HCO3-都被(bei)轉化成(cheng)CO32-。而鎂(mei)的(de)(de)永久(jiu)硬(ying)度(du)(du)在石灰(hui)的(de)(de)作用下會轉化為(wei)等物質的(de)(de)量的(de)(de)鈣的(de)(de)硬(ying)度(du)(du),最后(hou)被(bei)去除。反應過程中,鎂(mei)都是以氫氧化鎂(mei)的(de)(de)形式沉(chen)淀,而鈣都是以碳酸鈣的(de)(de)形式沉(chen)淀。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打(da)法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法(fa)--> Mg(OH)2(s)
3. 離子交換法
這種方法中用到的離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)(ji),有(you)無機(ji)(ji)和有(you)機(ji)(ji)兩種。無機(ji)(ji)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)(ji),如沸石(shi)等;有(you)機(ji)(ji)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)(ji)包括(kuo):碳質(zhi)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)(ji)——磺(huang)化酶,陰陽離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂等,而且一般的離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)劑(ji)(ji)在失效(xiao)后還(huan)可(ke)以(yi)再生。
采用特定(ding)(ding)的(de)陽離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)樹脂(zhi)(zhi),以(yi)鈉(na)離(li)(li)子(zi)(zi)將水中的(de)鈣鎂離(li)(li)子(zi)(zi)置換(huan)出來,由于鈉(na)鹽的(de)溶解度很高,所以(yi)就避免了(le)隨(sui)溫度的(de)升高而造成水垢生成的(de)情況。這(zhe)種(zhong)(zhong)方法(fa)是目前最常用的(de)標準方式。主要(yao)優點是:效果穩定(ding)(ding)準確,工(gong)藝成熟。可以(yi)將硬度降至0。采用這(zhe)種(zhong)(zhong)方式的(de)軟(ruan)化水設備一般也叫(jiao)做“離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)器(qi)”(由于采用的(de)多為鈉(na)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)樹脂(zhi)(zhi),所以(yi)也多稱(cheng)為“鈉(na)離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)器(qi)”),即軟(ruan)水機原理。