天然水的特性

天然水的特性一；水的特性1、水在0——4℃是热缩冷胀，即温度升高体积缩小，密度增大。2、在所有的液体中，水的比热容最大4.18J/g℃，因此水可以作优良的热交换介质，用于冷却、储热、传热等方面。3、在常温下（0——100℃）水可以出现液、固、气三相变化，所以水在能量转换方面是很方便的。4、在液体中除了汞以外水的表面能最大。5、水的溶解及反应能力特别强，许多物质不但在水中有很大的溶解度而且有最大的电离度。6、水的导电性能随水中的含盐量增加而增大。二；概述天然水、地表水、地下水的定义及特点，1、定义；天然水；是指由降水、地表水、地下水、所组成的水体。地表水；是指江、河、湖泊、及水库中的水。地下水；是指人工开凿的深井水。2、特点；天然水含盐量最大，杂质最多、浊度大。3、地表水的总含盐量在70-5000毫克/升、硬度一般在1-8毫摩尔升水质不稳定，随季节变化较大，有丰水期和枯水期。4、地下水的总含盐量在100-5000毫克/升。硬度量在2-25毫摩尔/升，悬浮物很少、浊度低。5、海水受蒸发浓缩含盐量较大硬度可达50-70毫摩尔/升，氯离子含量较多可达1800-2000毫克/升（因蒸发时氯离子不蒸发的原因）。三；天然水中的杂质：天然水内含杂质多种多样，大体分溶解物和不溶物。按其杂质的颗粒大小和混合形态不同，通常分三大类：悬浮物：颗粒直径在10-4毫米以上的微粒，特征：不稳定、容易去除，是水发生浑浊的主要原因，肉眼可见。水在静止下分漂浮物、悬浮物、可沉物（因密度不同）胶体：颗粒直径在10-4毫米和10-6之间的微粒，特征：往往是许多分子或离子的集合体，比表面积大（单位体积占有的表面积，物质分得小，表面积大），有明显的表面活性，液体或固体表面具有吸附能力，常常吸附很多相似结构的分子或离子，所以带有电荷，同类胶体因带同种电荷而互相排斥，不能互相粘合，从而阻止颗粒变大而下沉，存在于水中较稳定。天然水中的胶体可分有机胶体（腐殖质）和矿物质胶体（主要是铁、铝、硅的化合物）。特征：光照下浑浊、一般用超滤去除。溶解物质：颗粒直径等于或小于10-6毫米以下的微粒。以离子或分子状存在于水中，形成真溶液（水溶液的透明度会有所不同，较透明的称作真溶液，较混浊的称作胶态溶液）。溶解物质分呈离子状的杂质（有阳离子和阴离子）和溶解气体（氧、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等）四；水质指标：因天然水中含有很多杂质，表示水质好坏的指标叫水质指标，它表示水中各种杂质的多少。因用途不同，采用水质指标也不同。发电厂水质技术指标大体分五种（含盐量、溶解固形物和电导率，硬度、碱度、酸度、化学耗氧量）1、含盐量：在水中主要离子状存在，其阴、阳离子之和即为含盐量。2、溶解固形物：可在过滤、蒸干，最后在105-110℃温度下干燥后的残留物，两者关系：含盐量大的水其溶解固形物大，但是不相等，因溶解固形物中碳酸氢根在高温蒸干的情况下生成碳酸根、二氧化碳（挥发）和水（挥发）其量约减少一半，若用溶解固形物表示其含盐量时，含盐量约等于溶解固形物和一半的重碳酸离子之和。含盐量==溶解固形物+1/2HCO-3、电导（电阻率的倒数为电导率，某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，）：侧面表示含盐量的大小，值大含盐量大。4、硬度：高价金属离子总浓度称硬度，天然水中最多的钙、镁，所以通常把硬度作为钙、镁离子的总浓度。根据其阴离子存在情况，硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度指水中钙、镁的碳酸氢盐、碳酸盐之和。天然水中碳酸盐硬度很少，主要是碳酸氢盐的硬度，其在加热煮沸烘干的情况下可沉掉一部分硬度：如碳酸氢钙加热后生成碳酸钙（沉淀）和水和二氧化碳。Ca(HCO3)2→CaCO3+H2O+CO2碳酸氢镁加热后生成碳酸镁和水和二氧化碳，碳酸镁遇水后二次反应生成氢氧化镁（沉淀）和二氧化碳。上述反应结果主要是使钙、镁硬度生成沉淀去除，所以也称暂硬，非碳酸盐硬度：是钙、镁的氯化物和硫酸盐等，它们在加热的情况下不能去除称永久硬度。硬度的单位毫摩/升5、碱度：（在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸，在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。）表示含氢氧根、碳酸根、重碳酸根及其它弱酸盐类量的总和。因其称碱性，用酸可中和。在天然水中主要是重碳酸根盐类组成，在炉水中主要是碳酸根和氢氧根盐类组成，还有磷酸根离子。碱度可分酚酞碱度（滴定终点的PH值8.3，P表示）和甲基橙碱度（滴定终点的PH值4.4，M表示，可以测定所在碱度又全碱度）。酚酞碱度、甲基橙碱度与氢氧根、碳酸根、重碳酸根之间有如下原则：A氢氧根和重碳酸根不能同时存在，因为氢氧根和重碳酸根离子一遇转化为碳酸根和水。HCO-+OH-=CO32-+H2OB以酚酞指示剂用酸滴定至终点时，氢氧根反应生成水，而碳酸根只反应生成到重碳酸根。C以甲基橙指示剂用酸滴定终点量，氢氧根反应生成水，碳酸根反应生成到重碳酸根，重碳酸根继续反应生成二氧化碳和水。酸度：能与水中强碱（如、氢氧化钾、氢氧化钠）起中和作用的物质的量。这些物质归纳起来分三类：D能全部电离出氢离子的强酸，如盐酸、硫酸、硝酸。E有强酸弱碱所组成的盐类，如铵、铁、铝等离子与强酸所组成的盐类。F弱酸，如碳酸、硫化氢、醋酸等。6、酸度是用强碱标准溶液氢氧化钠测定的，滴定时用甲基橙指示剂指包括D和E，酚酞指示剂全包括，所以以酚酞指示剂测定的酸度称总酸度。7、化学耗氧量：用以判断水中有机物含量的多少，一般高酸钾测定。有机物在经过预处理时（混凝、澄清和过滤），约可减少50%，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低。有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成系统腐蚀。在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，但并没有统一的限制指标。在循环冷却水系统中COD（DmnO4法）5mg/L时，水质已开始变差。五；天然水中几种主要的化合物1、碳酸化合物：在水中以四种形式存在：气态二氧化碳、碳酸根、重碳酸根、分子态碳酸。它们的存在与水中的PH值有密切关系。PH值小于等于4时水中只有游离的二氧化碳。PH值等于8.3时，二氧化碳消失，重碳酸根为最大值。PH值大于12时只有碳酸根离子2、硅酸化合物：主要硅酸、硅酸氢根离子、硅酸根离子三种形态存在，也与PH值有关，如下：PH值小于7只有硅酸分子。PH值大于7水中有硅酸分子、硅酸氢根离子。PH值大于11时，水中主要以硅酸氢根离子存在，且有硅酸根离子及部分硅酸分子。3、铁的化合物：铁主要二价铁（亚铁）高铁（三价铁）两种形态。当水中溶解氧的浓度很小PH值较低时，主要以二价铁形态存在；当水中溶解氧较多且PH值较高时，亚铁失电子变为高铁。高铁遇水生成氢氧化铁和氢离子。当PH值大于8时主要氢氧化铁形态存在于水中，亚铁的真溶液很少。4、氮的化合物：主要有氨离子、亚硝酸根离子，硝酸根离钙镁浓度）。六；天然水的分类1、按水质指标的分类：（含盐量和硬度分）低含盐量的水：200毫克/升以下。中等含盐量的水：200-500毫克/升较高含盐量的水：500-1000毫克/升高含盐量的水：1000毫克/升以上。按硬度分：极软水：在1.0毫摩尔/升以下软水：在1.0-3.0毫摩尔/升。中等硬度的水：在3.0-6.0毫摩尔/升。硬水：在6.0-9.0毫摩尔/升。极硬水：9.0毫摩尔/升以上。2、按水处理工艺学分类：水中各种盐类主要以离子状存在，阴、阳离子，将水分为碱性水和非碱性水。碱性水：碱度大于硬度（即碳酸氢根浓度大于钙镁浓度）非碱性水：硬度大于碱度（即碳酸氢根浓度小于钙镁浓度）七；水质分析及基本知识1、玻璃仪器玻璃仪器分软质玻璃仪器和硬质玻璃仪器，软质玻璃仪器的耐热性能、硬度、耐腐蚀性能都比较差，但透明度比较好。如；试剂瓶、漏斗、吸管等。硬质玻璃仪器可以直接用灯火加热。硬质玻璃仪器可以直接用灯火加热耐热性能、硬度、耐在腐蚀性能都比较好。如；烧杯、烧瓶、试管等。洗净的标准为；均匀湿润无水珠。2、天平的称量方法直接称量法、递减称量法、固定重量称量法。3、标准溶液的制备标准溶液的制备主要包括两个内容；一是配置，二是确定准确浓度。按溶质的性质分；直接法和标定法。4、水质分析方法的介绍水质分析属于分析化学的内容之一，分析化学包括；结构分析、定性分析、定量分析。对于锅炉用水只要求做定量分析，已确定水中杂质的含量重量分析法酸碱滴定法络合滴定化学分析{容量分析法{沉淀滴定法、氧化还原滴定定量分析{仪器分析{比色法、风光光度法、电位滴定法、色谱分析法谱分析法原子吸收光谱分析法