水中各種堿度的相互關系如何? 水中的堿度是用鹽酸中和的方法來測定的。在滴定水的堿度時采用兩種指示劑來指示滴定的終點。用酚酞作指示劑時,滴定的終點為pH8.2~8.4,稱為酚酞堿度或P堿度。此時,水中的氫氧化物全部被中和,碳酸鹽轉化為碳酸氫鹽,就是碳酸鹽被中和了一半。即P堿度=CO32--全部OH-。 用甲基橙作指示劑時,滴定的終點pH為4.3~4.5,稱為甲基橙堿度或M堿度。此時,水中的氫氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽全部被中和,所測得的水中各種弱酸鹽類的總和,因此又稱為總堿度。 即M堿度=全部HCO3-全部CO32-全部OH-。如果水中單獨存在OH-堿度,水的pH>11.0;水中同時存在OH-、CO32-時,pH9.4~11.0;如水中只有CO32-存在時,pH=9.4;當CO32-、HCO3-共同存在時,pH8.3~9.4;單一的HCO3-存在時,pH=8.3;但pH<8.3時,水中堿度也只有HCO3-存在,此時的pH值變化只與HCO3-和游離的CO2含量有關。 什么是水的堿度?水中的堿度有哪幾種形式存在? 水的堿度是指水中能夠接受H離子與強酸進行中和反應的物質含量。水中產生堿度的物質主要由碳酸鹽產生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產生的碳酸氫鹽堿度,以及由氫氧化物存在和強堿弱酸鹽水解而產生的氫氧化物堿度。 所以,堿度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-及其他一些弱酸鹽類的總和。這些鹽類的水溶液都呈堿性,可以用酸來中和。然而,在天然水中,堿度主要是由HCO3-的鹽類所組成。 可認為:總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H]當pH值大于7.0時,[H]可略去,故,M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]mol/L形成水中堿度的物質碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存,碳酸鹽和氫氧化物也可以共存。 然而,碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在,它們在水中能起如下反應:HCO3-OH-==CO32-H2O由此可見,碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物可以在水中單獨存在,除此之外,還有兩種堿度的組合,所以,水中的堿度有五種形式存在,即:(1)碳酸氫鹽堿度HCO3-;(2)碳酸鹽堿度CO32-;(3)氫氧化物堿度OH-;(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3-CO32-;(5)碳酸鹽和氫氧化物堿度CO32-OH-。 硬水對工業生產有什么危害? 硬水作為工業生產用的冷卻水,會使換熱器結水垢,嚴重的不僅會阻礙水流通道,使熱交換效果大大降低,影響生產的順利進行,甚至被迫停產。結垢還會產生垢下腐蝕,會使換熱器穿孔而損壞,不僅物料漏損,而且增加設備投資費用,浪費鋼材。 硬水用于洗滌,也往往影響產品質量,如紡織印染會造成織物的斑點,不僅影響美觀,而且影響強度。硬水作為鍋爐用水,在鍋內加熱后,經過蒸發濃縮過程,使鍋爐受熱面結水垢,而水垢的導熱性能極差。水垢的導熱性能只有鋼材的幾百分之一。在鍋爐內結垢之后,如果仍要達到無水垢時同樣的爐水溫度,勢必要提高受熱面的壁溫,例如1.01Mpa(10atm)的鍋爐,壁溫為280℃,當硅酸鹽水垢達1mm厚時,要達到同樣的爐水溫度,壁溫要提高到680℃,此時鋼板的強度自3.92Mpa(40kgf/cm2)降至0.98Mpa(10kgf/cm2),嚴重的會引起爆裂事故。金屬溫度升高還會使金屬伸長,1m長的鋼板,每升高100℃,伸長1.2mm,增加材料應力,導致損壞。 此外,結垢之后,使受熱面的傳熱情況變壞,燃燒熱也不能很好地傳給水,降低了鍋爐的熱效率,從而白白浪費燃料,如結有1.5mm厚硫酸鹽水垢,就要浪費燃料10%以上,并使鍋爐的出力大為降低。結水垢之后,還得經常清洗,不僅影響生產,且而降低鍋爐使用壽命,還要耗費人力物力。因此,硬水對工業生產的危害很大,必須根據產品或設備對水質的要求,對硬水進行軟化、除鹽或其他有效的水處理。
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