化学中 有哪些方法可以软化硬水

软化暂时硬水直接用加热煮沸的方法：

ca(hco3)2==caco3+co2+h2o

mg(hco3)2==mgco3+co2+h2o

mgco3+h2o=mg(oh)2+co2

(微溶的mgco3在加热煮沸时会逐渐转换为难溶的mg(oh)2

软化永久硬水，加入ca（oh）2，纯碱

ca（oh）2+mgcl2=mg(oh)2+cacl2

ca(oh)2+na2co3==caco3+2naoh

cacl2+na2co3=caco3+2nacl

区分硬水和软水的方法是：用肥皂水．如果水的硬度比较大时，就会产生大量的水垢，加入肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；降低水的硬度的方法是：加热煮沸、蒸馏，生活中常用加热煮沸的方法来降低水的硬度；故答案为：肥皂水；加热煮沸；

我国规定：饮用水的硬度不得超过25度

。

硬水经过处理后可以转化为软水。下面介绍硬水软化的三种主要方法：

1

煮沸法（只适用于暂时硬水）

煮沸暂时硬水时的反应：

ca(hco3)2

=caco3

↓+h2o+co2↑

mg(hco3)2

=mgco3↓

+h2o+co2↑

由于caco3不溶，mgco3

微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁：

mgco3

+h2o

=

mg(oh)2

↓+co2↑

由此可见水垢的主要成分为caco3和mg(oh)2

2

石灰——纯碱法

(工业用)

在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，hco3-都被转化成co32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度，最后被去除。反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。

ca2+(aq)

--石灰-苏打法-->

caco3(s)

mg2+(aq)--石灰-苏打法-->

mg(oh)2(s)

3

离子交换法

这种方法中用到的离子交换剂，有无机和有机两种。无机离子交换剂，如沸石等；有机离子交换剂包括：碳质离子交换剂——磺化酶，阴阳离子交换树脂等。而且一般的离子交换剂在失效后还可以再生。

1硬水 含有钙盐和镁盐的天然水。通常，地下水如井水、泉水含盐量较大，地面水如河水、湖水含盐量较小。在硬水中，钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在时，称为暂时硬水，当这种硬水加热煮沸时，碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在，则称为永久硬水，它们不能用煮沸的方法除去。

硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂(硬脂酸钠)作用，生成不溶性的硬脂酸盐，降低肥皂的去污能力。如果锅炉内使用硬水，当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢。降低锅炉的热导率，增加能耗，甚至缩短锅炉的使用寿命，有时还会堵塞管道。因此，锅炉用水必须经过软化处理(见)。

硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用“度”表示，1度相当于每升水中含10mg的CaO，生活饮用水的总硬度要求小于25度。

2软水 只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水，或是经过软化处理的硬水。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 10～50 毫克／升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水，但在工业上若采用此法来处理大量用水，则是极不经济的。

软化水的方法有：①石灰 -苏打法 。先测定水的硬度，然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠，硬水中的钙、镁离子便沉淀析出：

Ca(HCO3)2＋Ca(OH)22CaCO3↓＋2H2O

Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2 Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O

CaSO4＋Na2CO3CaCO3↓＋Na2SO4②磷酸盐软水法。对于锅炉用水，可以加入亚磷酸钠（NaPO3)作为软水剂，它与钙、镁离子形成络合物，在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出，从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水，但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应，使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用，故此法是既经济又先进的软水法。

煮沸或者蒸馏

将硬水变成软水的方法有煮沸或蒸馏．水的硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的．这种水经过煮沸或蒸馏以后，水里所含的碳酸氢钙就分解成不溶于水的碳酸钙，水里所含的碳酸氢镁就生成难溶于水的碳酸镁沉淀．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．

离子交换法

方法：采用阳离子交换树脂，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，所以就减少了随温度的增加而造成水垢生成的情况。

该软化水处理法适用范围：餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中。目前较常用的标准方式。

特点及作用：结果稳定，工艺成熟。可以将硬度降至0。

二、加药法

方法：向水中加入阻垢剂，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。

该软化水处理法适用范围：由于加入了化学物质，所以水的应用受到很大限制，一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。

特点结果：一次性投入较少，适应性广。水量软大时运行成本偏。

三、膜分离法

方法：纳滤膜（NF）及反渗透膜（RO）均可以拦截水中的钙镁离子，从而减少水的硬度。

只能将硬度降到小范围。

该软化水处理法适用范围：一般较少用于软化处理。

特点结果：结果而稳定，处理后的水适用较广。对进水压力有较高要求，设备投资、运行成本都较高。

四、电磁法

方法：采用在水中加上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制止硬水垢的形成。

该软化水处理法适用范围：多用于商业（如中央空调等）循环冷却水的处理，不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理。

特点结果：设备投资小，安装方便，运行费用低。不够稳定性，没有统一的衡量标准，而且由于主要功能是影响范围内的水垢的物理性能，所以处理后的水的使用时间、距离都有局限。

五、石灰法

方法：向水中加入石灰。

该软化水处理法适用范围：适用范围大流量的高硬水。

特点结果：只能将硬度降到小范围。

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