水的曩度引起的危害及其软化摘要:随着科学技术的迅猛发展,极大地推动了当代工业高速发展.渐渐改善人类生活条件的同时,水资源也遭受着严熏的污染.水中钙、镁等有害离子的严重超标。不仅危害着人体健康.而且危害着工业生产及涉水性日常生活。如何降低水中钙.镁离子的浓度便是我们关心的话题。关键词:磋水:软水:砸席涮审:硬水软化水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度,水分为软水、硬水,凡不含或含有少量钙、镁离子少的水称为软水,反之称为硬水。水的硬度成分,如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的,系暂时性硬水(煮沸暂时性硬水,分解的碳酸氢钠,生成的不溶性碳酸盐而沉淀,水由硬水变成软水);如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的,系永久性硬水。通过烧煮不能将其除去。在天然水中,远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水;泉水、溪水、江河水、水库水,多属于暂时性硬水,部分地下水属于高硬度水。一、水硬度测定在一份水样中加入pH=1O.O的氧性缓冲溶液和少许铬黑T指示剂,铬黑T首先与金属Hgz+配位生成HgIn一,溶液呈红色:用EDTA标准溶液滴定时,EDTA先与游离的caz+配位,再与Mg+配位;在计量点时,EDTA从HgIn一中中夺取Mg2+,从而使指示剂游离出来,溶液的颜色由红变为纯蓝,即为终点。当水样中Hg+极少时,由于CaIn一比HgIn一的显色灵敏度要差很多,往往得不到敏锐的终点。为了提高终点变色的敏锐性,可在EDTA标准溶液中加入适量的Mg:+(在EDTA标定前加入,这样就不影响EDTA与被测离子之间的滴定定量关系),或在缓冲溶液中加入一定量的Hg——EDTA盐。水的总硬度可由EDTA标准溶液的浓度CEDTA和消耗体积V(m])来计算。以CaC03(mg/L)表示。CaC03(rag/L)=[C(EDTA)×V(EDTA)×10一。xM(CaC03)]X1000/V(L)中国建设部生活饮用水水源水质标准I类≤350Ⅱ类优质水≤450中国生活饮用水国家标准≤450中国建设部饮用净水水质标准≤300中国建设部生活杂用水标准≤450二、硬水的危害水的总硬度不能过大。如果硬度过大,饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。在生活上,水的硬度过高,用来洗涤可使肥皂不起泡沫而造成浪费;用硬水洗衣物易使纺织物纤维变硬发脆而损坏;用硬水洗澡、洗头时有发涩发黏的感觉;用硬水烧豆与肉类不易熟烂;用硬水烧开水易使水壶结垢,浪费燃料l/3以上。在人体健康上,饮用高硬水易使人患暂时性胃肠不适、腹胀、泻肚、排气多,甚至引起肾结石等疾病。不仅如此,水壶与暖水瓶使用一段时间后,其内壁就会结满一层白色的水碱,除大部分为碳酸钙、碳酸镁外、还含有多种有害的汞、镉、铅、砷等元素,如不经常及时清除,反复用来烧水、装水后,有害元素积累越来越多,并能再次溶于水中,当人们饮用后就进入人体,从而引起人体慢性中毒甚至可致癌和致畸,严重危害人体健康。高硬度水中钙镁离子与硫酸根结合,会使水产生苦涩味,还会使人的胃肠功能紊乱,出现暂时性腹胀、排气多、腹泻等现象。我国北方地区饮用硬度高的地下水,所以久居南方的人初到北方的开始一段时间会出现所谓“水土不服”的现象。纺织工业用水硬度过大会导致染色不均匀;锅炉用水硬度高了十分危险,因为锅炉内管道局部过热。易引起管道变形或损坏。严重时还可能弓I起爆炸。三、硬水软化方法工业上常要对硬水进行“软化”处理,硬水的“软化”就是降低硬水中的Ca+、Mg:+等离子浓度,硬水的软化方法有多种1.化学沉降法。对于永久硬水,由于Ca=+、Mg=+以硫酸盐式氯化物的形式存在,煮沸法不能使之软化,要用石灰乳和纯碱来除去Ca2+、Hg:+等离子。Mq++Ca(OH)2++3Na2C03一Hq4(OH)2(C03)+Ca+、+6Na+Ca++NaeC03一CaC03l+2Na也可以用Na3P04或NazHPOd作沉淀剂,使之与Ca+、Hg:+反应生成Ca3(P。)2、Mg3(P0)2,不必过滤,因为沉淀疏松而且稳定,不会生成锅垢,所以带磷酸盐沉淀的水即可送入锅炉使用。2.离子交换法。目前,许多新型的合成离子交换剂可以用来交换水中的ca“、Mg+等离子,使水软化,满足工业的要求。人造沸石就是其中之一。人造沸石的主要成分是Na20·A1203·S1Oz·nH20,可以简写为Na2z。当硬水通过沸石颗粒时,其中的Na+能被水中的Ca一、Hgz+取代:NazZ+Ca+=CaZ+2Na+Na2Z+Hg+=HgZ+2Na+结果ca一、Mg2+留在交换剂上,而Na+则进入溶液,达到软化水的目的。待交换剂失去软化能力,可将其放置在8%~1O%的食盐水中浸泡以恢复软化能力。在日常生活中如洗面时,可在水中加半杯牛奶或一撮食盐,在一定程度上也除去钙、镁离子。3.加热法。将水煮沸,并多煮一会时间,可将钙镁离子转化为锅垢除掉,暂时性硬水在一定程度上得到软化。4.经验法。日常生活中,我们也有简单办法除垢。保温瓶中倒入4%~5茗盐酸可将瓶内水垢除去。用鸡蛋壳捏碎放入保温瓶中摇晃也可除去。水壶除垢的方法:(1)小心将水壶烧到刚刚干涸后,立即浸入凉水,水垢会因受热不均脱落。(2)在水壶中加入食醋,在火上烧至温热也可除水垢。(3)新水壶中装半壶山芋,加满水煮熟,不要摩擦内壁,以后使用就不会有垢了。旧水壶用上述方法做一至二次,不仅可以除垢,以后烧水也不会产生水垢。(4)在水壶中加一撮小苏打,将水烧沸几分钟,可以除垢。(5)水壶中装一些土豆,加适量水烧沸1O分钟。(6)在壶中放一块洁净的口罩烧水,水垢只沉积在口罩上,水壶上不形成水垢。(7)在壶中放一块磁铁烧水,不产生水垢。秘参考文献:[1]古国榜,李朴《无机化学》化学工业出舨社(北京),20077[2]李桂馨等《分析化学》人民卫生出版杜(北京),2O081