离子交换软化实验数据

❶ 钠型阳离子交换树脂软化硬水方程式

采用离子交换方法抄,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：
1、阳离子交换树脂：R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用.

❷ 把水软化成软水是化学变化还是物理变化

经树脂处理过的软化水是化学变化。详见下面第三条

硬水又分为暂时硬水和永久硬水。
处理硬水使之变成软水主要有三种途径：

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↑

2. 石灰——纯碱法 (工业用)

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3. 离子交换法

离子交换软化法主要是依靠钠离子交换器中的交换树脂进行软化处理。由于交换树脂吸附能力强，能将游离在水中的钙、镁离子吸附，从而把水软化。

离子交换法

目前广泛采用的是离子交换法，即用离子交换剂来软化硬水的方法。过去曾用过磺化煤、泡沸石来软化硬水，目前普遍使用的离子交换剂是高分子离子交换树月旨，它是有交换离子能力的高分子化合物。它是由不溶于水的交换剂本体及能在水中解离的活性交换基团两个基本部分组成。根据可交换的离子是阳离子或阴离子而分别称为陌离子交换树脂和阴离子交换树脂，如通常使用的苯乙烯型离子交换树脂，它的交换剂本体是由苯乙烯与部分对苯二乙烯共聚而成的不溶性高聚物。当本体上连有磺酸基(一SO-3Na+)或季铵基[一N+ (CH3)3Cl-]后则分别具有交换阳离子或阴离子的能力。
用离子交换树脂软化硬水分为两步：处理工程和再生工程。
当硬水通过阳离子交换树脂时，水中的钙、镁离子与阳离子交换树脂上的活性基团钠离 —B子发生交换并被吸附，使水软化：
口一(S03Na)2+Ca2+——>口一(SO3)2·Ca+2Na+ (处理工程)
当阳离子交换树脂上的钠离子几乎全部被钙、镁离子所交换时就失去了交换离子的能力；必须通过再生恢复它的交换能力。通常使用食盐为再生剂，再生过程中先用清水洗涤离子交换树脂，然后通人质量分数为10％的食盐水浸泡而使离子交换树脂吸附的钙、镁离子解吸下来，然后随废液排出。
口一(S03)2Ca+2Na+——>口一(S03Na)2+a2+ (再生工程)
在离子交换过程中，不仅钙、镁离子会被交换，水中含有的铁、锰、铝等金属离子也可同旧寸被交换去除。当硬水先后通过阳、阴离子交换树脂后；水中的电解质阳、阴离子基本均可被去除，这种方法得到的软水叫去离子水。

所以是化学变化
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参考资料 http://..com/question/1339220.html?fr=qrl3

水的硬度（也叫矿化度）是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大，反之则小。1升水中含有10mmgCaO（或者相当于10mmgCaO）称为1度。软水就是硬度小于8的水，如雨水，雪水，纯净水等；硬度大于8的水为硬水，如矿泉水，自来水，以及自然界中的地表水和地下水等。

硬水又分为暂时硬水和永久硬水。暂时硬水的硬度是由碳酸氢钙与碳酸氢镁引起的，经煮沸后可被去掉，这种硬度又叫碳酸盐硬度。永久硬水的硬度是由硫酸钙和硫酸镁等盐类物质引起的，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。

当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和溶洞附近的硬水就是这样形成的。

硬水有许多缺点：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”；用硬水烹调鱼肉、蔬菜，会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值；用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值；用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。

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 。

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。

❸ 硬水转化软水原理

软水和硬水的原理是肥皂水的主要成份是硬脂酸钠，硬水含钙镁离内子多，和肥皂水反容应生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀，而软水含钙镁离子少，不会产生沉淀，所以能用肥皂水检验软水、硬水。

取一杯热水倒入肥皂水。水面上出现泡沫的为软水，水面上出现浮渣的为硬水，浮渣越多，水的硬度越大。

也可以用烧杯加热，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)离子交换软化实验数据扩展阅读：

硬水变为软水可以通过以下方法：

1、用石灰、纯碱等软水剂处理，使水中Ca2＋、Mg2＋生成沉淀析出，过滤、沉淀法。

2、对硬水进行加热的煮沸法。

3、使用泡沸石、水化硅酸钠铝进行的离子交换法。

4、电渗析法：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。

5、石灰—纯碱法：暂时硬度加入石灰就可以完全消除。

❹ 离子交换法软化硬水

（来1）离子交换法---先通过阳自离子交换剂 HR ；后通过阴离子交换剂 ROH ！
（2）防止生成沉淀，发生堵塞！
（3）离子方程式是：
Ca2+ + 2HR == CaR2 + 2H+
Mg2+ + 2HR == MgR2 + 2H+
SO42- + ROH == RSO4 + OH-
H+ + OH- == H2O
防止发生下面的反应：
Mg2+ + 2OH- == Mg(OH)2

❺ 钠离子树脂交换原理能除什么离子

1、钠离子交换软化处理的原理是将原子通过钠型阳离子交换树脂，使内水中的硬度成分Ca2+、容Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：

2RNa+ Ca2+==R2Ca+2Na+

2RNa+ Mg2+==R2 Mg+2Na+

即水通过钠离子交换器后，水中的Ca2+、Mg2+被置换成Na+。水经过一级Na+交换后，残余硬度一般小于1.5×10-2mmol/L，可供低压锅炉使用。

2、当钠离子交换树脂失效之后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液（可因地制宜、就地取材，如亦可用海水或NaNO3废液等），再生过程的反应如下：

R2Ca+2NaCl==2RNa+CaCl2

R2Mg+2NaCl==2RNa+MgCl2

经上述处理，树脂即可恢复原来的交换性能。

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❻ 化学高手，谁知道硬水软化的过程方法

除去硬水中这些离子的过程叫水的软化(Water Softening)。石灰-苏打法(lime-soda process)被用来大规模软化生活用水。用石灰(CaO)和苏打灰(Na2CO3)处理软化生活用水时，Ca2+、Mg2+分别以CaCO3和Mg(OH)2的形式沉淀:Ca2+(aq) + CO32-(aq) CaCO3(s)Mg2+(aq) + 2 OH-(aq) Mg(OH)2 (s)另一种软化硬水的方法叫离子交换法, 交换过程是在装有离子交换树脂的交换柱或交换床中完成的。离子交换树脂是带有羧基(—COO-)或磺酸基(—SO3-)的高聚物, 功能基的负电荷被吸附在其上的Na+离子平衡。当硬水从柱体(床体)流过时, Ca2+、Mg2+等二价离子置换一价的Na+离子。如果用Na(R－COO)表示离子交换树脂, 该过程则可表示如下:2 Na(R－COO)(s) + Ca2+(aq) Ca(R－COO)2(s) + 2 Na+(aq)当树脂上所有Na+离子被置换后, 要对树脂进行再生处理。再生处理使用浓度较高的NaCl水溶液按逆反应方向进行置换。Ca2+离子对树脂的结合力大于Na+离子的结合力, 使用高浓度NaCl溶液是一种“人海战术”。离子交换法软化硬水虽然解决了Ca2+、Mg2+等离子带来的问题, 但却不是理想的饮用水。由于水中Na+离子浓度升高, 因而特别不适于患高血压病的人群饮用。

❼ 离子交换器的直径为1000毫米,树脂高度为2000,,容积为900Mol/m3.原水硬度为1.5Mol/L,计算可制取多少软化水

经验数据：硬度1.5mmol/L时，每25L树脂产水约5-6吨。望采纳！

❽ 离子交换设备一般能使硬水软化到什么程度比如说原水硬度为4，那么软化后硬度能达到多少

以逆流再生方式的软化器为例，完全可以将4mmol/L原水软化到0.01mmol/L以下，慎至可以到0.00几以下，如软化器采用特殊设计，软化器出水在千分点慎至万分点才出现硬度…。

❾ 硬水软化的化学方程式 方法一 原理： 方法二 原理：

实验室常用软化处理沉淀法用石灰、纯碱等软水剂处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。
常用软水剂
（1）磷酸钠： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物煮沸法（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
编辑本段工业处理.石灰——纯碱法在这种方法中，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)离子交换法（1）原理：用无机或者有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同
电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、Mg2+离子交换
阴离子交换剂：含碱性物质，能与水中阴离子交换
（2）常用交换剂：
a. 泡沸石：水化硅酸钠铝
Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b. 磺化煤：
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
c.离子交换树脂电渗析法用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。磁化法使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢

❿ 怎样简易将地下水净化成软化水

简易将地下水净化抄成软化水的方法：

1. 将水煮沸。是将地下水软化的最简易方法。生活常用方法。

2. 蒸馏。实验室常用的将硬水软化的方法。

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。

4. 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。