第三章水化学原理PPT课件
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_新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡第三节第二课时影响盐类水解的主要因素盐类水解的应用课件
2．在工农业生产和生活中的应用 应用
举例
泡沫灭火 器原理
主要成分为 NaHCO3 溶液与 Al2(SO4)3 溶液，发生的反应为 Al3＋＋ 3HCO－ 3 ===Al(OH)3↓＋3CO2↑，灭火器内压强增大，CO2、Al(OH)3 一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭
化肥的施用 铵态氮肥(溶液显酸性)与草木灰(溶液显碱性)不得混合施用
＝KKwa
，同理，可推出强酸弱碱
盐的水解常数与弱碱电离常数(Kb)的关系式：Kh＝KKwb 。
1．盐类水解与生活密切联系，下列做法与盐类水解无关的是
()
A．实验室配制 FeCl3 溶液时，应先将其溶解在盐酸中，而后加水稀释
B．盐酸可作铁制品的除锈剂
C．用浓 NaHCO3 溶液与浓 Al2(SO4)3 溶液混合作灭火剂
(3)能水解的盐溶液蒸干产物的判断
金属阳离子易水解 的难挥发性强酸盐 蒸干后一般得到原物质，如将 CuSO4 溶液蒸干得 CuSO4
金属阳离子易水解 的易挥发性酸盐 酸根离子易水解 的强碱盐
蒸 干 灼 烧 后 一 般 得 对 应 的 氧 化 物 ， 如 AlCl3 溶 液 蒸 干 得 Al(OH)3，灼烧得 Al2O3
[情境探究]
1．配制 SnCl2 溶液时，为什么不能直接将 SnCl2 溶解在水中，而要加入适量盐酸？ 提 示 ： SnCl2 溶 于 水 会 得 到 Sn(OH)Cl 沉 淀 ， 加 入 盐 酸 会 使 SnCl2 ＋
H2O===Sn(OH)Cl↓＋HCl 的平衡逆向移动，从而得到 SnCl2 溶液。 2．泡沫灭火器的灭火原理是什么？写出反应的化学方程式。
3．用平衡移动原理对②中的实验现象进行解释，据此判断 FeCl3 的水解反应是放热 反应还是吸热反应？ 提示：升高温度，能促进 FeCl3 的水解，因此，该反应为吸热反应，溶液中的 c(H＋)增大，c(Fe3＋)减小，故 pH 减小，颜色变深。
第三章水环境化学水中无机污染物的迁移转化
32
胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
④吸附和聚沉对污染物的影响
有人研究某入海河口铬、铜、汞的迁 移机制，测定了该河口底层水和表层底 泥中铬、铜、汞的含量及它们在底泥中 的富集系数(相对底层水)，发现多年来 该河口水中铬、铜、汞含量，基本稳定 在标准以下，而部分站位表层底泥中有 时出现超标的情况；而且在表层底泥中 铬、铜、汞的平均富集系数很大，分别 为980～1100、164～500、18～45，呈 现明显的富集能力，其中对铬尤为显著。
第二节 水中无机污染物的迁移转化
无机污染物主要通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作 用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行 迁移转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环 过程，最终以一种或多种形态长期存留在环境中，造 成永久性的潜在危害。
实际上微量污染物在水体中的浓度和形态分布，在 很大程度上取决于水体中各类胶体的行为。胶体微粒 作为微量污染物的载体，它们的絮凝沉降、扩散迁移 等过程决定着污染物的去向和归宿。在天然水体中， 重金属在水相中含量极微，而主要富集于固相中，在 很大程度上与胶体的吸附作用有关。因此，胶体的吸 附作用对水环境中重金属的过程转化及生物生态效应 有重要影响。
27
胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
②不同吸附剂对金属离子的吸附有较大
的差别
P.A.Krenkel和E.B.Shin等研究了各种天然 和人工合成的吸附剂对HgCl2的吸附作用， 其吸附能力大致顺序是：含硫的沉积物(还 原态的)＞商业去污剂(硅的混合物、活性 碳)＞三维黏土矿物(伊利石、蒙脱石)＞含 蛋白去污剂＞铁、锰氧化物及不含硫的天 然有机物＞不含硫但含胺的合成有机去污 剂、二维黏土矿物和细砂。
26
补充：胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的 影响
胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
④吸附和聚沉对污染物的影响
有人研究某入海河口铬、铜、汞的迁 移机制，测定了该河口底层水和表层底 泥中铬、铜、汞的含量及它们在底泥中 的富集系数(相对底层水)，发现多年来 该河口水中铬、铜、汞含量，基本稳定 在标准以下，而部分站位表层底泥中有 时出现超标的情况；而且在表层底泥中 铬、铜、汞的平均富集系数很大，分别 为980～1100、164～500、18～45，呈 现明显的富集能力，其中对铬尤为显著。
第二节 水中无机污染物的迁移转化
无机污染物主要通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作 用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行 迁移转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环 过程，最终以一种或多种形态长期存留在环境中，造 成永久性的潜在危害。
实际上微量污染物在水体中的浓度和形态分布，在 很大程度上取决于水体中各类胶体的行为。胶体微粒 作为微量污染物的载体，它们的絮凝沉降、扩散迁移 等过程决定着污染物的去向和归宿。在天然水体中， 重金属在水相中含量极微，而主要富集于固相中，在 很大程度上与胶体的吸附作用有关。因此，胶体的吸 附作用对水环境中重金属的过程转化及生物生态效应 有重要影响。
27
胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
②不同吸附剂对金属离子的吸附有较大
的差别
P.A.Krenkel和E.B.Shin等研究了各种天然 和人工合成的吸附剂对HgCl2的吸附作用， 其吸附能力大致顺序是：含硫的沉积物(还 原态的)＞商业去污剂(硅的混合物、活性 碳)＞三维黏土矿物(伊利石、蒙脱石)＞含 蛋白去污剂＞铁、锰氧化物及不含硫的天 然有机物＞不含硫但含胺的合成有机去污 剂、二维黏土矿物和细砂。
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补充：胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的 影响
大学无机化学第四版第三章课件
{c(H 2CO3 )}
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
第三章水环境化学
总含盐量(TDS)：
TDS=[K++Na++Ca2++Mg2+]+[HCO3-+NO3-+Cl-+SO42-
2、天然水的性质
(Characteristic of Natural Waters) （1）碳酸平衡(Balance of H2CO3) 水体中存在四种化合态：
CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3
第三章 水环境化学
(Water Environmental Chemistry)
本章重点
1、无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、 配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉淀的基本原理;
2、计算水体中金属存在形态;
3、pE计算;
4、有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、 挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的 计算方法。
农药
有机氯 有机磷
多氯联苯 (PCBS) 卤代脂肪烃 醚
单环芳香族化合物 苯酚类和甲酚类 酞酸酯类 多环芳烃（PAH) 亚硝胺和其他化合物
2、金属污染物 (Metal Pollutant)
Cd、 Hg、 Pb、 As、 Cr、 Cu、 Zn、 Tl、 Ni、 Be
第二节 水中无机污染物的迁移转化
强酸 弱酸 强酸弱碱盐
总酸度= [H+]+ [ HCO3-] +2[H2CO3*] - [ OH-] CO2酸度= [H+]+ [H2CO3*] - [CO32-] - [ OH-] 无机酸度= [H+]- [ HCO3-]-2 [CO32-] - [ OH-]
二、水中污染物的分布及存在形态
1、有机污染物 (Organic Pollutant)
TDS=[K++Na++Ca2++Mg2+]+[HCO3-+NO3-+Cl-+SO42-
2、天然水的性质
(Characteristic of Natural Waters) （1）碳酸平衡(Balance of H2CO3) 水体中存在四种化合态：
CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3
第三章 水环境化学
(Water Environmental Chemistry)
本章重点
1、无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、 配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉淀的基本原理;
2、计算水体中金属存在形态;
3、pE计算;
4、有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、 挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的 计算方法。
农药
有机氯 有机磷
多氯联苯 (PCBS) 卤代脂肪烃 醚
单环芳香族化合物 苯酚类和甲酚类 酞酸酯类 多环芳烃（PAH) 亚硝胺和其他化合物
2、金属污染物 (Metal Pollutant)
Cd、 Hg、 Pb、 As、 Cr、 Cu、 Zn、 Tl、 Ni、 Be
第二节 水中无机污染物的迁移转化
强酸 弱酸 强酸弱碱盐
总酸度= [H+]+ [ HCO3-] +2[H2CO3*] - [ OH-] CO2酸度= [H+]+ [H2CO3*] - [CO32-] - [ OH-] 无机酸度= [H+]- [ HCO3-]-2 [CO32-] - [ OH-]
二、水中污染物的分布及存在形态
1、有机污染物 (Organic Pollutant)
第三章 水分的测定
第三章水分和水分活度的测定本章的主要学习内容包括：第一节水分的概述，复习食品化学中学到的水分存在形态和水分测定的意义。
第二节水分的测定，讲述三种测定方法，干燥法和K-F法需要掌握，蒸馏法了解第三节水分活度的测定，讲述三种方法，掌握康威氏皿扩散法。
第一节水分的概述水是生物体的溶剂、载体、反应介质、构象稳定剂。
一切生理生化反应、酶反应、微生物活动，都需要水的参与。
水分在食品分析中，几乎是所有产品的必检项，因为它是：1.重要的质量指标：影响感官（干瘪、结块等）、物性（持水性、弹性等）、保藏性（主要指水分活度的影响，对微生物、酶、化学反应有直接影响）。
2.重要的经济指标：成本（每增加一个百分点，成本相差很多，特别是高附加值产品），它还是其它成分的测定基础。
食品中固形物：指食品内水分排除后的全部残留物，包括蛋白质、脂肪、组纤维、灰分等。
它们的含量可以用干基含量/湿基含量来表示。
一、水分存在的形态：分结合水和自由水。
结合水：食品中与其它成分结合在一起水。
此部分的水在沸点和冰点不发生相变；压榨不与组织细胞分离；不具有溶剂特性。
如：1）与蛋白质的活性基团（-OH,=NH,-NH3,-COOH,-CONH2)和碳水化合物的活性基团（-OH)以氢键相结合而不能自由运动的水；2）与蛋白质、淀粉水合作用和膨润吸收作用水分、以及某些盐类结晶水等。
自由水：包括动植物食品组织中通过毛细管作用力所吸存的不可移动的凝胶态水；存在于细胞外各种毛细管和腔体中的水；吸附于食品表面的吸附水。
此部分水具有水的基本特性，有相变，有溶剂特性，可以热力去除。
二、水分活度水分活度是指食品中水分存在的状态，表征水分与食品结合程度（游离程度）。
(1)水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高；(2)水分活度数值：用Aw表示，水分活度值等于用百分率表示的相对湿度；(3)水分活度的测试意义：Aw值对食品保藏具有重要的意义。
因为A W反映了食品与水的亲和能力程度，它表示了食品中所含水分作为化学反应和微生物生长的可用价值。
高中化学选修4人教课件：第三章第四节难溶电解质的溶解平衡
答案：生石灰与水反应，溶液的体积减小，但溶液的 组成不变，c(OH－) 不变，故 pH 不变，n(OH－)减小。
要点二 溶度积、溶度积曲线的应用
问题：利用溶度积，如何判断沉淀的生成和溶解？ 通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(离 子积 Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下 沉淀能否生成或溶解。 (1)Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱 和，达到新的平衡状态； (2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；
溶解度：在一定_温___度_下，某物质在_1__0_0_g_溶剂里达 到__饱__和__状___态__时所溶解的质量。
2．复分解反应发生的条件是：_生__成__沉__淀__、_放__出___气__体_ 或_生__成__弱___电__解__质_。
3．氯化银__难__溶__ (填“难溶”或“易溶”)于水，其 属于_强__电__解__质__ (填“强电解质”或“弱电解质”)，其电 离方程式为：_A_g_C__l_=_=_=_A__g_＋_＋___C_l_—。
(3)Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量 难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
[例❷] 已知 25 ℃时，AgCl 的溶度积 Ksp＝1.8×10
－10，则下列说法正确的是( ) A．向饱和 AgCl 水溶液中加入稀盐酸，Ksp 值变大 B．AgNO3 溶液与 NaCl 溶液混合后的溶液中，一定
第三章 水溶液中的离子平衡
第四节 难溶电解质的溶 解平衡
[学习目标] 1.学会用平衡移动原理分析生成沉淀的
离子反应进行的方向及反应进行的程度。2.了解溶度积和 离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。3.了解 沉淀反应的应用，知道沉淀转化的本质。
要点二 溶度积、溶度积曲线的应用
问题：利用溶度积，如何判断沉淀的生成和溶解？ 通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(离 子积 Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下 沉淀能否生成或溶解。 (1)Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱 和，达到新的平衡状态； (2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；
溶解度：在一定_温___度_下，某物质在_1__0_0_g_溶剂里达 到__饱__和__状___态__时所溶解的质量。
2．复分解反应发生的条件是：_生__成__沉__淀__、_放__出___气__体_ 或_生__成__弱___电__解__质_。
3．氯化银__难__溶__ (填“难溶”或“易溶”)于水，其 属于_强__电__解__质__ (填“强电解质”或“弱电解质”)，其电 离方程式为：_A_g_C__l_=_=_=_A__g_＋_＋___C_l_—。
(3)Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量 难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
[例❷] 已知 25 ℃时，AgCl 的溶度积 Ksp＝1.8×10
－10，则下列说法正确的是( ) A．向饱和 AgCl 水溶液中加入稀盐酸，Ksp 值变大 B．AgNO3 溶液与 NaCl 溶液混合后的溶液中，一定
第三章 水溶液中的离子平衡
第四节 难溶电解质的溶 解平衡
[学习目标] 1.学会用平衡移动原理分析生成沉淀的
离子反应进行的方向及反应进行的程度。2.了解溶度积和 离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。3.了解 沉淀反应的应用，知道沉淀转化的本质。
化学化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡(第一节)
四、弱电解质的电离平衡
思考与交流(见课本P41-42)
1.写出弱酸、弱碱的电离方程式； 2.填写下表的空白：
HA初溶于水时 达到电离平衡前 达到电离平衡时 C(H+) 最小 变大 不变 C(B+) 等体积等浓度的B+、 OH-溶液相混合时 达到电离平衡前 达到电离平衡时 最大 C(A-) 最小 变大 不变 C(OH-) 最大 C(HA) 最大 变小 不变 C(BOH) 最小
3.
1mol/Lห้องสมุดไป่ตู้盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。
硫酸＞盐酸＞醋酸 ， 开始反应时产生氢气的速率__________________ 硫酸＞盐酸=醋酸 最终收集到的氢气的物质的量_________________。
pH都为1的盐酸、醋酸、硫酸各1L，分别加入足量的铁。
三者相等 开始反应时产生氢气的速率 __________________ ，
3. 下列说法是否正确？为什么？ （1）强电解质溶液的导电能力一定强于弱 电解质溶液的导电能力。
不正确。导电能力和溶液中离子浓度有关，而强弱 电解质是指电离能力的
（2）虽然氯气溶于水后，溶液可以导电， 但氯气不是电解质，而是非电解质。
不正确。氯气是单质，不是非电解质。
C
D
三、电解质的电离方程式
①温度 电离过程是吸热过程，温度升高平 衡向电离方向移动。 ②浓度 浓度越大，电离程度越小。 ③其他因素
问题探讨
• 弱电解质加水稀释时 ，电离程度 不能确定 _____, （填 变大 离子浓度 ________? 变大、变小、不变或不能确定）
画出用水稀释 冰醋酸时离子浓度 随加水量的变化曲 线。
【课堂练习】
小结：
给排水化学3.16第三章
-6
≈ 7.52 × 10 − 6 mol . − 3 dm
因此，
pH ≈ − lg(7.52 × 10 ) = 5.12
三
一元弱碱的电离平衡
以弱碱NH3为例：
NH 3(aq) + H 2O(l ) = NH 4 (aq ) + OH −(aq )
+
定义解离常数为：
K ⋅ c eq(OH − ) = c eq(NH )
HAc(aq ) ⇔ H (aq ) + Ac (aq )
向左移动，因此降低了HAc的解离度。
再如，向NH3水溶液中加入少量的NH4Cl晶 体，由于溶液中NH4+的浓度增大，平衡
NH 3(aq ) + H 2O(l ) ⇔ NH 4 (aq ) + OH (aq )
向左移动，因此降低了NH3的解离度。
(7.5 × 10 − 6 )
pH ≈ − lg(1.3 × 10 ) = 8.9
四
多元弱酸的电离平衡
它们的解离特点是： 如：H2S、H2CO3、H3PO4等，它们的解离特点是： 、 分步解离
H2S(aq) H+ (aq) + HS–(aq)
K a1
HS- (aq)
c eq(H + ) ⋅ c eq(HS − ) = = 9.1 × 10- 8 c eq(H 2S )
（3）渗透压 ）
是否与理想气体 方程一样？ 方程一样？
反渗透：在浓溶液一侧增加较大的压 力可使溶剂进入稀溶液（或溶剂）。 反渗透可用于溶液的浓缩、污水处理和海水的淡化。
P
渗 透
反渗透
3.1.2 电解质溶液的通性
与非电解质的稀溶液的相同点： 与非电解质的稀溶液的相同点：
≈ 7.52 × 10 − 6 mol . − 3 dm
因此，
pH ≈ − lg(7.52 × 10 ) = 5.12
三
一元弱碱的电离平衡
以弱碱NH3为例：
NH 3(aq) + H 2O(l ) = NH 4 (aq ) + OH −(aq )
+
定义解离常数为：
K ⋅ c eq(OH − ) = c eq(NH )
HAc(aq ) ⇔ H (aq ) + Ac (aq )
向左移动，因此降低了HAc的解离度。
再如，向NH3水溶液中加入少量的NH4Cl晶 体，由于溶液中NH4+的浓度增大，平衡
NH 3(aq ) + H 2O(l ) ⇔ NH 4 (aq ) + OH (aq )
向左移动，因此降低了NH3的解离度。
(7.5 × 10 − 6 )
pH ≈ − lg(1.3 × 10 ) = 8.9
四
多元弱酸的电离平衡
它们的解离特点是： 如：H2S、H2CO3、H3PO4等，它们的解离特点是： 、 分步解离
H2S(aq) H+ (aq) + HS–(aq)
K a1
HS- (aq)
c eq(H + ) ⋅ c eq(HS − ) = = 9.1 × 10- 8 c eq(H 2S )
（3）渗透压 ）
是否与理想气体 方程一样？ 方程一样？
反渗透：在浓溶液一侧增加较大的压 力可使溶剂进入稀溶液（或溶剂）。 反渗透可用于溶液的浓缩、污水处理和海水的淡化。
P
渗 透
反渗透
3.1.2 电解质溶液的通性
与非电解质的稀溶液的相同点： 与非电解质的稀溶液的相同点：
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2
图3-1 水分子和氢键结构特性示意图
什么是氢键？，氢键是氢原子同时和两个电负性很大而半径 较小的原子（例如O、N等）结合所形成的一种特殊的原子间 作用力。氢键的作用力比通常化学键要小得多。在不同温度 下，水中氢键数不同，见下表数据。表中C0-单分子份额，C1由一个氢键缔合的分子数额，C2-有双氢键的分子份额。
水中各类氢键的比例%
t,℃ C0 C1 C2 t,℃ C0 C1 C2
6 27 42 31 47 36 43 21 21 31 42 27 61 38 43 19 39 33 44 23 72 40 42 18
冰的结 构中氢 键数为 100％。
在水蒸汽状态，水的结构与液态不同。在低压下水分子都处于单体状态。随着压 强增大，单位逐渐缔合成二聚体，三聚体等。在温度633K和压强18Mpa的电站过热蒸 汽中，除二聚体外，还有约30％的三聚体，10％的四聚体和8％的六聚体。 水的物理化学特性。
水温升高到一定值，水开始沸腾，此时的温度称为在该压强下的沸点，水的沸 点与压强关系见表3-3。 水的沸点与外界压强关系
压强（MPa） 0.196 0.392 0.588 0.98
1.96
22.0
沸点（℃） 120 143 158
179
211
374
7
从蒸发器或锅炉出来的饱和水蒸汽常含有少量水分，一般称之为湿饱和蒸汽，要 通过过热器再加热，清除其中湿分后，得到干饱和蒸汽。 随着湿度和压强的升高，蒸汽密度增大，当湿度和压强足够高时，蒸汽的密度和 水的密度相同，此时称为临界状态。水的临界压强是22.0Mpa。在此压强下水的 沸点是374℃，称为临界温度。处于临界状态的水体的汽液两相界面已消失。
4
（3 ） 水是极性溶剂 由于水分子的不对称结构，水分子是有极性的，这导致了它对各种无机盐有很 高的溶解度，所以原水中含有大量钙、镁及碱金属盐类，给反应堆供水造成很 大负担，为了除去这些盐类要经过复杂的水处理过程。
氧族：？
水反常高的沸点和凝固点
冰的结构，氢键占%
5
4 水的热稳定性高 在2000K的高温下，其离解率还不到百分之一。这是水可在反 应堆内高温下运行的原因，否则后果是很难想象的，但这也 给用水制氢增加了困难。
水处理的目的是要除去水中各种杂质，满足核电厂各类设备的用水需要。天然
水中杂质主要分为三大类（见表）：即悬浮体，胶体和溶解物质，溶解物质有 （1）离子状态存在的盐类，溶于水中的气体及非离子态的可液化固体。 表3-4 水中杂质的分类
粒径/mm 分类 特征
常用处理法
10-7~10-6 真溶液 透明
一 水的基本性质
水的分子结构是以氧为核心，两个氢 原子是104°31′的H-O-H夹角。氧原子 的8个电子中有两个电子与氢原子联 系在一起，还有两对电子与临近的水
分子形成氢键。水分子在水汽状态 （气相）O-H的距离是0.9568Å ，在冰 中的距离是0.99Å 。水的性质主要由分 子构造和氢键决定的。右图是水分子 和水分子键的氢键结构。
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（1 ）水具有很大的比热 由于水分子的氢键和水分子的缔合，故将水加热时，还要消耗 热量将缔合分子离解，使水的比热较其它液体要大，其凝固点 和沸点也都比氧族其它元素的氢化物要高得多。使水有很高的 比热。水的比热是4.184×10-3J·Kg·K-1，这在所有固体或液体中几 乎是最大的。核电站利用水作为传热介质，也是利用水具有高 比热的性质 （2 ） 水有反常的凝固点和沸点 在标准状态下（101.3KPa），水的沸点是100℃，凝固点是0℃， 它以液体的形态存在的温度范围很宽，这使水在自然界得以广 泛存在。这一性质与周期表中氧族其它元素氢化物的沸点和凝 固点明显不同。氧族元素包括氧、硫、硒、碲，它们的氢化物 分别为H2O、H2S、H2Se、H2Te。按一般规律，水同摩尔质量最 小，其沸点和凝固点在这四个氢化物中应为最低，但实际上水 却反常地具有高的沸点和凝固点（见图）
5 水解与金属和非金属作用放出氢气 水还可与某些金属和非金属氢化物反应，生成酸和碱：
2Na 2H2O 2NaOH H2
Mg 2H2O MgOH2 H2
C H2O CO H2
CaO H2O CaOH2
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CO2 H 2O H 2CO3
6 水的汽化作用 水的蒸汽压与温度之间的关系
温度（℃ ）
蒸汽压 （Pa）
0 6.1×102
40 7.4×103
80 4.7×104
100 1.0×105
120 2.0×105
140 3.6×105
180 1.0×106来自374 2.2×107
在任何状态下，水的分子都处于不断运动状态，动能大的分子会离开水面进入 空间，而液面上的蒸汽分子也会返回液体中，这就是水的蒸发和凝聚作用，在 一定条件下，这两个过程达到平衡，此时的蒸汽压称为饱和蒸汽压，饱和蒸汽 压与温度有关，
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二 天然水的分类及其中杂质
1 天然水按其含盐量分 低含盐量：含盐量在200mg/L以下； 中等含盐量：含盐量在200~500 mg/L以下； 较高含盐量：含盐量在500~1000 mg/L以下； 高含盐量：含盐量在1000 mg/L以下以上。 若按水的软硬度分：
极软水：硬度在1.0mmol/L以下； 软水：硬度在1.0~3.0 mmol/L； 中等硬度水：硬度在3.0~6.0 mmol/L； 硬水：硬度在6.0~9.0 mmol/L； 高硬水：硬度在9.0 mmol/L以上。 2 天然水中杂质
第三章 水化学 原理
2009
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水化学在核电厂工程中占有很重要的地位，不论是压水堆核电站、沸水堆核电站、 还是高温气冷堆都离不开水及水溶液。也就离不开水化学化工技术。在压水堆核 电站中，堆芯的冷却剂为含有LiOH和硼酸的水溶液，二回路和蒸汽发生器也用水 作为介质。单回路的沸水堆核电站采用水作为堆芯冷却剂及传热介质。高温气冷 堆的二回路也是用经氢氧化铵和联胺处理的水溶液。核电站的能量传递主要依靠 水及水溶液。而核电站日常院校故障中也许多发生在水及其化学方面。为什么水 及水溶液在核电站工程中得到广泛应用，这是由于水及水溶液的基本化学性质决 定的。