降低水中鈣離子和鎂離子含量使硬水變成軟水的處理叫作水的軟化。其主要方法如下:
1、煮沸法(只適用于暫時(shí)硬水)
煮沸暫時(shí)硬水時(shí)的反應(yīng):
Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進(jìn)一步加熱的條件下還可以與水反應(yīng)生成更難溶的氫氧化鎂:
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑
由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2
2、藥劑軟化法
工業(yè)上的經(jīng)典水質(zhì)處理方法是藥劑軟化法,如加入石灰(CaO)、磷酸鈉等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂生成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉淀,對*硬度大的硬水,可再加適量純堿。軟化時(shí)石灰添加量,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),每降低一千升水中暫時(shí)硬度一度,需加純氧化鈣10克。
反應(yīng)過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉淀,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)
3、離子交換法
它是利用離子交換劑,把水中的離子與離子交換劑中可擴(kuò)散的離子進(jìn)行交換作用,使水得到軟化的方法。飲料用水大都采用有機(jī)合成離子交換樹脂作離子交換劑。
在處理水時(shí),先讓水從陽柱自上而下通過,使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附,陽離子交換樹脂中的氫離子被交換到水中去;然后再通過陰柱,使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附,陰離子樹脂將氫氧根離子交換到水中,和氫離子化合成水,使水得到凈化。
4、電滲析和超濾技術(shù)
電滲析法是在外加直流電場的作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使水中陰、陽離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極移動(dòng),從而達(dá)到凈化作用。這項(xiàng)技術(shù)常用于將自來水制備初級(jí)純水。
5、反滲透法(超濾技術(shù))
是以壓力為驅(qū)動(dòng)力,提高水的壓力來克服滲透壓,使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質(zhì),對水的利用率可達(dá)75%以上;反滲透法產(chǎn)水能力大,操作簡便,能有效使水凈化到符合國家標(biāo)準(zhǔn)。