硬度与碱度的关系

水处理中硬度与碱度的关系

•水中离子的假想结合

在水溶液中的无烟煤滤料硬度和碱度都是以离子状态单独存在的，有时为了研究问题方便起见，人为地将水中阳、阴离子结合起来，写成假想化合物的形态。称为水中离子的假想结合。

•假想化合物的组成原则

水体在蒸发浓缩时，阴、阳离子是按形成化合物时的溶解度由小至大的顺序排列的，这是因为无烟煤滤料溶解度小的先结合，故溶解度小的离子排在前面。这样，阳离子按Ca2+、Mg2+、

•Na+、K+的次序排列，阴离子按HCO3-、SO23-、Cl-的次序排列，如图1-2所示。

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•在图1-2中，因HCO3-量大于Ca2+量，故所有的Ca2+都看作是由Ca(HCO3)2形成的，因此图1-2中AB段代表Ca(HCO3)2，同理，可以推知BC段代表Mg(HCO3)2，CD段代表MgSO4，余下的DE段代表Na+和K+的硫酸盐类，EF段代表Na+和K+的氯化盐类等。

这种表示法的原理是：钙和镁的碳酸氢盐最易转化成难溶的沉淀物，所以令它们首先假想结合；其次是钙、镁的硫酸盐；而阳离子Na+和K+以及阴离子Cl-都不易生成沉淀物，所以列在了最后。

•碱度和硬度的关系

根据水中假想化合物组合的原则，无烟煤滤料厂家可以列出硬度和碱度的组合顺序，如表1-13所示。

由表1-13可知：

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硬度与碱度的组合关系表1-13

指标名称阳离子组合顺序假象化合物组合顺序阴离子组合顺序指标名称硬度Ca2+ + Mg2+ HCO3- 碱度钠离子Na+ + K+ SO24- Cl- 强酸根

•(1)水中的硬度和碱度首先结合为碱性硬度，即Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2

(2)当硬度大于碱度时，水中的离子才组成非碱性硬度，即CaSO4、MgSO4、CaCl2、

MgCl2等。

(3)当硬度小于碱度时，水中的离子组合成的假想化合物除了碱性硬度以外，还含有

NaHCO3、KHCO3，这种组合常称为有过剩碱度，也称为负硬度水。

•碱性水和非碱性水

根据硬度和碱度之间的关系，天然水也可分为碱性水和非碱性水。

(1)碱性水。碱度大于硬度的水，称为碱性水，即A>H，碱性水中的离子间的关系为

[HCO3-]>[1/2Ca2+]+[1/2Mg2+]，碱性水离子关系如图1-3所示。

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在碱性水中，硬度都是由碳酸氢盐形成的，没有非碳酸盐硬度，只有Na+和K+的碳酸氢盐。A和H的差值，相当于Na+和K+的碳酸氢盐含量，称为“负硬度”。

(2)非碱性水。硬度大于碱度的水，称为非碱性水，即H>A。非碱性水又可分为两类：一类称为钙硬水，特征是钙离子大于碳酸氢根离子，这类水中离子关系为[1/2Ca2+]>[HCO3-]；另一类称为镁硬水，特征是钙离子小于碳酸氢根，这类水中离子关系为[1/2Ca2+]<[HCO3-]。钙硬水和镁硬水中的离子关系如图1-4所示。