硬水及其软化
硬水软化课件PPT
硬水还会影响家用电器，如洗 衣机、热水器等的性能和使用
寿命。
硬水对工业生产的影响
硬水对工业生产的影响主要体现在设 备腐蚀和结垢等方面。
硬水还会加速工业设备的腐蚀，特别 是对于金属设备，可能会缩短其使用 寿命。
硬水中的钙、镁离子在高温下容易形 成水垢，附着在工业设备上，影响设 备的传热效率和使用寿命。
处理过程中会产生大量的沉淀物，需 要定期清理和排放。
成本低廉，适用于处理高硬度的水。
05
硬水软化的经济效益
家庭硬水软化的经济效益
节约能源
硬水软化可以减少家庭在热水供 应、洗衣、洗碗等方面所需的能
源消耗，从而降低能源费用。
延长设备使用寿命
硬水中的钙、镁离子会对家用设备 （如洗衣机、热水器等）造成结垢 和腐蚀，软化水可以减少这些影响， 延长设备的使用寿命。
膜分离法
利用特殊的膜过滤技术，如反渗透、 纳滤等，使钙镁离子被截留在膜的一 侧，从而实现硬水软化。
硬水软化技术的优缺点
沉淀法和过滤法操作简单，成本 较低，但对于高硬度水处理效果
不佳。
离子交换法能够处理高硬度水， 但需要定期再生，且再生剂的消 耗和废液的处理也需要考虑环保
问题。
膜分离法处理效果好，但膜的寿 命和堵塞问题需要定期更换和维
硬水软化课件ຫໍສະໝຸດ 目录• 硬水的定义与影响 • 硬水软化的原理 • 家庭硬水软化方法 • 工业硬水软化方法 • 硬水软化的经济效益 • 硬水软化的未来发展
01
硬水的定义与影响
硬水的定义
硬水是指含有较高浓度的钙、镁离子等矿物质的水，通常以碳酸钙和碳酸镁的形式 存在。
硬水中的钙、镁离子含量越高，水的硬度越大。
提高生活质量
水质硬度检测及软化
第一部分：水的硬度一、硬水的定义水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的多少。
含量多的硬度大，反之则小。
硬度又分为暂时性硬度和永久性硬度。
由于水中含有重碳酸钙与重碳酸镁而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为暂时性硬度，又叫碳酸盐硬度，水中含硫酸钙和硫酸镁等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后不能去除的硬度，称为永久性硬度。
以上两种硬度合称为总硬度。
二、硬水的由来当水在大气中凝聚时，它溶解了空气中的二氧化碳，形成了叫做碳酸的弱酸。
该酸最终随雨落到地上，然后流过土壤上部到达岩石层，碳酸溶解了石灰（碳酸钙和碳酸镁），中和，并同时变硬。
硬水有暂时性及永久性之分，暂时硬水通常关系到钙和镁的碳酸盐和碳酸氢盐，这类结晶可长期存在水中，直到气压或温度出现变化，使水份变成超饱和，造成沉淀物，附在热表面或粗糙表面上，例如管道和热交换器内，即形成硬水垢；永久性硬水主要关系到硫酸钙及硫酸镁，是不会受到热和气压变化影响，但如水份被蒸发，依然会留下并形成硬水垢。
三、软硬水的判断1、判断方法软水和硬水的判断，通常必须使用化学分析方法才能决定，无法用肉眼直接判断。
由于硬度离子的碳酸盐都是沉淀的，所以在传统化学上的定量分析中，只有使用碳酸盐法才能使所有的硬度离子都被沉淀出来。
硬度也因此通常以碳酸盐表示，又因钙硬度占总硬度中绝大部分，因此在国际上特别以碳酸钙（CaCO3）的量来表示硬度。
但使用碳酸钙（CaCO3）的量来表示硬度，在传统化学上的定量分析中，其结果可能会有一些操作上的误差，如果能再经过进一步的焙烧处理，让碳酸钙（CaCO3）变成氧化钙（CaO），就可以更准确获得分析结果。
2、表示方法（1）GH：是指水体中所有硬度离子，即钙、镁、铁、锰、铜离子等的浓度，主要考虑的是金属阳离子。
（2）KH：是指酸式碳酸根（HCO3－）的浓度值。
因为碳酸氢根是水质中最主要的缓冲物质，它可以中和水质中任何增加或减少的游离CO2，以及亦能抑制氢离子的波动，以维持恒定的pH值，因此KH的控制被视为水质管理不可缺的手续。
化学硬水与软水知识点
化学硬水与软水知识点做好实验是学好化学的基础.不仅课堂做,课后还要多做,可以用vcm仿真实验,一种专门做实验的软件.每次实验牢记实验装置的要点,按照操作步骤,细致认真地操作.其次要学会观察实验。
下面是我整理的化学硬水与软水知识点，仅供参考希望能够帮助到大家。
化学硬水与软水知识点1、定义硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;例：井水软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
例：开水2.鉴别方法：用肥皂水，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水3.硬水软化的方法：蒸馏、煮沸4.长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢，不仅浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
水的净化效果由低到高的是沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法)，其中净化效果最好的操作是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
化学的学习方法及技巧是什么勤于预习、善于听课做笔记。
要想学好化学，必须先了解这门课程。
课前一定要预习，在预习时，除了要把新课内容仔细读一遍外，还应在不懂处作上记号，并试着做一做课本上的练习。
这样带着疑问、难点，听课的效率就会大大地提高。
初中化学内容比较多，知识比较零散，老师在讲课时，着重围绕重点内容进行讲授。
因此大家要仔细听课认真做笔记，这不仅有利于进行课后复习，掌握重点，而且还可以有效地预防上课时“走神”。
不过在记笔记时，要在听清楚老师所讲内容的基础上，记重点、难点、疑点和课本上没有的内容。
逐渐的培养对化学的兴趣学习任何一门学科，兴趣都是必不可少的。
所以，为了高效地学习化学，学生要努力培养对化学的“好感”。
首先，对化学课堂中的实验课，一定要认真看、认真学习，课下勤于思考，可以自己动手做一些家庭小实验，还可以主动搜集一些与课本相关的化学小故事，通过这些方式逐渐建立起对化学的兴趣。
例如，在学习人教版九年级上册化学第四单元《水的净化》这部分内容时，课本中涉及了一个自制简易净水器的小实验，学生完全可以在家制作这个小装置：找一个空饮料瓶，瓶口用一个单孔胶塞塞住，然后将瓶子倒立过来，瓶子里放一些纱布、活性炭等，制作好后测试它的净化效果。
硬水与软水
硬水与软水
1、定义硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；例：井水
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
例：开水
2．鉴别方法：用肥皂水，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水
3．硬水软化的方法：蒸馏、煮沸
4．长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服；锅炉容易结成水垢，不仅浪费燃料，还易使管
道变形甚至引起锅炉爆炸。
水的净化效果由低到高的是沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的操作是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
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硬水软化的方法
硬水软化的方法硬水是指含有较高矿物质盐类的水，如钙、镁等，这些矿物质会导致水质变硬，造成很多问题，如水垢、管道堵塞、洗涤效果差等。
因此，软化硬水成为了很多家庭和企业的需求。
那么，有哪些方法可以软化硬水呢？接下来，我们将介绍几种常见的硬水软化方法。
首先，最常见的硬水软化方法是使用离子交换树脂。
离子交换树脂是一种能够吸附和释放离子的高分子材料，通过将硬水通过离子交换树脂柱，镁、钙等离子会被树脂吸附，而钠离子会被释放出来，从而软化了水质。
这种方法简单易行，且效果显著，因此被广泛应用于家庭和工业领域。
其次，除了离子交换树脂，化学软化也是一种常用的方法。
化学软化是通过添加化学软化剂来改变水质的离子成分，使水变软。
常见的化学软化剂有磷酸盐、聚磷酸盐等，它们能够与水中的钙、镁等离子结合，形成不溶性的盐类沉淀，从而软化了水。
这种方法适用范围广，操作简单，但需要定期添加化学剂，成本也较高。
另外，逆渗透也是一种有效的硬水软化方法。
逆渗透是一种利用半透膜对水进行过滤的技术，通过高压驱动水分子逆向渗透，从而将水中的杂质、矿物质等去除，从而软化了水。
逆渗透技术软化的水质纯净，无需添加化学剂，但设备成本较高，操作复杂，维护成本也不低。
最后，除了以上几种方法，还有一些物理软化方法，如磁场软化、电解软化等。
磁场软化是利用磁场改变水中矿物质的结构，从而软化水质；电解软化是利用电解原理将水中的矿物质离子析出，软化水质。
这些方法操作简单，无需添加化学剂，但软化效果相对较弱，需要长期使用才能见效。
综上所述，硬水软化的方法有很多种，每种方法都有其适用的场合和特点。
在选择硬水软化方法时，需要根据实际情况和需求来进行选择，以达到最佳的软化效果。
希望以上介绍的方法能够帮助您更好地解决硬水问题。
硬水的软化的实验原理
硬水的软化的实验原理硬水是指含有大量溶解性钙、镁等离子的水，其主要成分为碳酸钙和硫酸钙等。
硬水将对水质和生活带来不便，如在煮水、清洗、洗涤、浇灌等方面产生不良影响。
因此，通过软化硬水可以减少其中的钙、镁离子含量，提高水质的柔软度。
下面将介绍硬水软化的实验原理。
硬水通过软化可以通过钠离子交换来实现。
软化硬水的主要方法是使用具有很强离子交换能力的树脂材料，如阴离子交换树脂。
这种树脂含有大量的阴离子交换基团，具有高度选择性地吸附和释放水中的阳离子，从而实现硬度离子的去除。
一般情况下，软化硬水的实验过程可以分为以下几个步骤：1. 准备树脂：在实验开始前，需要将阴离子交换树脂进行处理，以去除其上的杂质和离子。
常见的处理方法包括反复用去离子水、盐酸等进行反复清洗，直至排出的水质呈中性。
2. 将硬水与阴离子交换树脂接触：将预处理好的树脂装入实验容器中，然后将硬水与树脂接触。
这一过程可以通过装有树脂的漏斗或柱状容器来完成。
3. 阴离子交换：硬水中的钙、镁等离子会与树脂中的阴离子交换基团发生离子交换反应，而被弱酸树脂所吸附。
常见的交换基团包括羧基（-COOH）等。
4. 离子交换平衡：经过一段时间的接触，交换反应会到达平衡，树脂上的交换基团以吸附和释放的方式，将硬度离子吸附到树脂上，并释放相应量的钠离子到水中。
5. 洗涤树脂：交换完毕后，需要用纯净水对树脂进行洗涤，以将吸附在树脂上的余量离子冲洗掉。
这一步骤可以通过将纯净水反复流过树脂上，直至冲洗液排出时不再呈碱性。
通过上述实验原理，硬水中的钙、镁等硬度离子可以被阴离子交换树脂所吸附，从而实现硬水的软化。
这种方法具有高效、简便、经济的特点，对改善水质、减少水垢产生等有着良好的效果。
值得注意的是，树脂使用一段时间后需要进行再生或更换，以恢复其吸附能力。
硬水和软水有何区别
硬水和软水有何区别硬水和软水有何区别水有软硬之分，因为自来水没有进行软化，水中矿物质含量浓度很高，导致水质偏硬，而矿泉水经过加工后，水质变软了，更适宜饮用。
下面是小编为大家整理的硬水和软水有何区别，仅供参考，欢迎阅读。
什么是软硬水？所谓"硬水"是指含有较多、可溶性、钙镁化合物的水。
如，自然界中的泉水、井水等。
水的硬度则是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的'多少。
含量多的硬度大，反之则小。
中国《生活用水卫生标准》中规定，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。
如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，则会造成肠胃功能紊乱，即所谓"水土不服"，就是这个意思。
所谓“软水”指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
如，自然界中的雪水、雨水都是软水。
一般来说硬度小于150mg/L的水称为“软水”；硬度大于150mg/L的水称为“硬水”。
软硬水的简单鉴别在日常生活中怎么进行简单的软硬水的鉴别呢？可以采用如下方法：1、分别用两只烧杯取等量水样，向两只烧杯中分别滴加等量肥皂水。
泡沫多、浮渣少的为软水。
反之，泡沫少、浮渣多的为硬水。
2、加热盛水烧杯，在杯壁留下较多水垢的是硬水。
因为硬水是含有较多的可溶性钙、镁物质的水，加热后，这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质。
沉淀杂质多的是硬水，杂质越多，水的硬度越大。
3、利用干燥的玻璃片。
分别在其不同的位置滴等量水样。
待其完全蒸发后，白色残留物多的为硬水，反之为软水。
硬水和软水的区别？
硬水和软水的区分？硬水是指含有较多、可溶性、钙镁化合物的水。
如，自然界中的泉水、井水等。
"软水'指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
如，自然界中的雪水、雨水都是软水。
一般来说硬度小于150mg/L的水称为"软水'；硬度大于150 mg/L的水称为"硬水'。
1硬水和软水的区分1、水的物质含量不一样：软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物，硬水含有较多可溶性钙镁化合物。
2、软水不易与肥皂产生皂垢，而硬水相反。
硬水并不对安康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比方用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
利用这点可以区分硬水和软水。
3、硬水可以经过处理转化为软水，经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克/升后得到的软化水。
用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过离子交换膜而获得软水。
4、通常我们所说的硬水与软水，主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量，以"毫克碳酸钙/公升水'或"ppm'来表示，称为水的硬度。
2硬水和软水的鉴别方法方法1：取一杯热水，倒入肥皂水，轻轻搅拌。
水面上消逝泡沫的为软水，水面上消逝浮渣的为硬水，浮渣越多，水的硬度越大。
方法2：用烧杯加热，在杯壁留下较多水垢的是硬水。
由于硬水是含有较多的可溶性钙，镁物质的水，加热后，这些可溶性的钙镁物质转化成不行溶性的物质，沉淀杂质多的是硬水，杂质越多，水的硬度越大。
方法3：用两块枯燥、洁净的毛巾，分别沾上硬水和软水，拧干后擦拭镜片，晾干后观看镜片上水渍的为硬水，镜片上没有水渍，光明如新的软水。
方法4：分别用软水和硬水制成冰块,由于碳酸钙、碳酸镁不溶于水,可以观看到用硬水制成冰块颜色混浊，有异味,软水制成的冰块晶莹剔透,手感软滑。
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资料卡
硬水的危害
• 1. 和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。 （利用这点也可以区分硬水和软水） • 2.工业上，钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导， 严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题，工业上每 年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。 • 3.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的 影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，会造成肠胃 功能紊乱，即所谓的“水土不服”； • 4.用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值；
C、离子交换树脂软化硬水的方法比药剂软化法质量高、 设备简单、占用面积小、操作方便
Ca2+
CaCl2
生活向导
终端净水
自来水需要经过很长的管道才能进入 千家万户，由于种种原因自来水在使 用之前便受到污染，这种污染称为二 次污染。现在提倡终端净水即：在家 中的出水点前加装净化设备，消除二 次污染，使饮用水更安全、更可靠。
自制简易净水装置
思
考
1、纯水、蒸馏水和软水有何区别？ 2、明矾是净水剂，能否降低水的硬度？
调查与研究
利用课余时间调查了解：矿泉水、纯净 水的生产工艺和卫生标准，分析不宜长时间 饮用纯净水？
中学化学资料网 /
巩固练习 • 1.某水加热煮沸无沉淀，则下列结论一定正 确的是 （ C ） A.永久硬水 B.软水 C.不是暂时硬水 D.是蒸馏水 • 1.某水加热煮沸无沉淀，则下列结论一定正 确的是 （ C ） A.永久硬水 B.软水 C.不是暂时硬水 D.是蒸馏水
资料卡
• 那么硬水毫无是处了吗？不对，否则怎么会 有那么多的人买矿泉水喝呢 。原来钙和镁都是生 命必需元素中的宏量金属元素。科学家和医学家 们调查发现，人的某些心血管疾病，如高血压和 动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反 比，水质硬度低，死亡率反而高。其实，长期饮 用过硬或者过软的水都不利与人体健康。 • 我国规定：饮用水的硬度不得超过25度 ，人的饮 用水硬度最好介于8度—18度之间。
3、离子交换法 （1）磺化煤法 + 2+ CaR + 2Na 2NaR + Ca = 2 2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+
再生：用8%－10%的食盐溶液浸泡磺化 煤，又恢复软化硬水的能力
2+ 2NaR + Ca CaR2 + = MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+
生活向导
浅谈健康饮水
• 正常人每天需要2 500 mL的水，不是饮水越多越 好。 • 经常喝未烧开的自来水，可加大膀胱癌和直肠癌 的发病率。 • 经常喝硬水者可增加结石的患病率。 • 运动员喝保健饮料，稍加点盐和糖料。 • 高血压病人，一般应少盐少水。 • 老年人和小孩最好是饮用温开水 • 在吃饭时适当补充水，即多增加些汤羹食品是有 利于消化的。
三、硬水软化 1、加热煮沸法
(此法只能消除暂时硬度，永久硬度没变化)
Ca(HCO3)2== CaCO3↓+ CO2↑+H2O Mg(HCO3)2== MgCO3↓+ CO2↑+H2O MgCO3+H2O == Mg(OH)2↓+ CO2↑
2、药剂软化法
常用的药剂有石灰、纯碱等
Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 MgCl2
Ca2＋、Mg2＋ 、HCO3－、CO32－、Cl － 、 SO42－ 、NO3－ 、少量有机物和气体
2.什么是硬水? 溶有较多量的Ca2＋和Mg2＋的水 3.什么是软水？
只溶有少量或不含Ca2＋和Mg2＋的水
软水与硬水的简单鉴别
肥皂的主要成分 是硬脂酸钠，跟 钙和镁离子作用 形成沉淀
简单鉴别：肥皂反应 现象：软水中产生泡沫多； 硬水中泡沫较少，并产生絮状沉淀
同学你有过“水土不服”的体验吗？下列是生活 中常见的一些水，它们都是纯净物吗？都能直接 饮用吗？
被污染 的河水 自来水
海水
纯净水
蒸馏水
矿泉水
（2）离子交换树脂
A、离子交换树脂的定义、组成 、类型 B、基本原理：
用离子交换树脂软化硬水时，先把水通过阳柱 （装有阳离子交换树脂的离子交换柱），使水中的金 属离子被阳离子交换树脂吸附，阳离子交换树脂中的 氢离子被交换到水中去；然后再通过阴柱，使水中的 阴离子被阴离子树脂吸附，阴离子树脂将氢氧根离子 交换到水中，和氢离子化合成水，使水得到净化。
Ca(OH)2
CaCO3 Mg(OH)2 Mg(OH)2
CaCl2 Ca(OH)2
Na2CO3
CaCO3 CaCO3
Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 MgCl2
Ca(OH)2
CaCO3 Mg(OH)2+CaCO3 Mg(OH)2Biblioteka CaCl2 Ca(HCO3)2
Na2CO3
CaCO3 CaCO3
一、软水和硬水
1.天然水成分：
Ca2+、Mg2+、Na+、Mg2+、HCO3-、CO32-、Cl-、SO42-、NO3-
2.硬水： 溶有较多量的Ca2+和Mg2+的水 3.软水： 只溶有较少量或不含Ca2+和Mg2+的水
[水的硬度的表示方法] 一般把 1L水里含有10mg CaO(或含 相当于10mg CaO的物质)称为1度。8 度以上的水称为硬水。
4.什么是暂时硬度? 水的硬度是由碳酸氢钙和碳酸氢镁所 引起的
5.什么是永久硬度? 水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯 化物引起的
[尝试练习] 1、加热煮沸法
(此法只能消除暂时硬度，永久硬度没变化)
Ca(HCO3)2== CaCO3↓+ CO2↑+H2O Mg(HCO3)2== MgCO3↓+ CO2↑+H2O MgCO3+H2O == Mg(OH)2↓+ CO2↑
2Na+
3、离子交换法 （1）磺化煤法 2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+ 2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+
注：1、能消除暂时硬度、永久硬度 2、磺化煤可以再生利用
工业上常用阴、阳离子交换树脂来软化硬水 饮料用水大都采用有机合成离子交换树脂作离子交换剂。
3、离子交换法
二
硬水软化
[教学目标]
• 1.掌握硬水、软水、暂时硬水、永久硬水的 概念； • 2.了解硬水对生产和生活的危害； • 3.认识硬水软化的意义，掌握硬水软化的基 本原理和常用方法。
一、硬水和软水
[问题] 1.天然水中有哪些成分?
水分软水和硬水，这里 的软、硬是指水中杂质 数量的多少，通常用含
Ca2＋、Mg2＋ 的多少来表 示