《2017-2018学年高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水课件4 新人教版选修2》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2017-2018学年高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水课件4 新人教版选修2(24页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、水净化的原因:天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触,必然会混入很多种杂质。这些杂质有的悬浮在水中,有的溶解在水中,还有的以胶状粒子分散在水中。为了获得符合不同标准(指工业生产或生活方面)的水,必须对水进行处理,以除掉水中的一些杂质。,天然水的净化,取大约150ml河水于烧杯中,加1/5药匙的明矾 KAI(SO4)2 ,用玻璃棒搅拌,然后静置,观察现象。,.混凝法: 原理:加入一种混凝剂(如:明矾、铁盐、亚铁盐),使水中细 小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀,然后过滤除去,明矾混凝除杂原理,KAI(SO4)2 K+ + AI3+ + 2SO42- Al3+ + 3H2O Al(O
2、H)3 + 3H+,1、明矾、铁盐或亚铁盐为什么能净化水? 分别写出明矾、铁盐净化水的离子反应方程式 。 2、为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好?,家庭中杀灭水中细菌的方法有:,加热、消毒剂、紫外线等,水的杀菌消毒,城市饮用水杀菌:,广泛采用液氯,自来水厂净化水过程示意图,(明矾KAI(SO4)212H2O 或绿矾 FeSO47H2O),(凝胶状的 氢氧化铝或 氢氧化铁有 很强的吸附 能力,能使 水中细小的 悬浮杂质集 结而下沉),(干净的细沙 和鹅卵石),(通氯气或 二氧化氯),(1)、硬水和软水的定义:,硬水:含有较多可溶性钙、镁离子化合物的水。,软水:不含或含较少可溶性钙、镁离子化合
3、物的水。,肥皂水法:,泡沫少,有大量浮渣,有大量泡沫,无浮渣,可用肥皂水来区别硬水和软水;硬水浪费肥皂,(2)、硬水和软水的鉴别方法:,暂时硬度:水的硬度是由钙、镁离子的碳酸氢盐所引起的硬度。 永久硬度:水的硬度由钙、镁的硫酸盐、氯化物等所引起的硬度,2、化学软化法,加热法:,蒸发皿底部有白色固体,蒸发皿底部无或很少固体,可用蒸发法区别硬水和软水;硬水加热可形成水垢,所以水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,可以用稀盐酸洗,但是为了防止腐蚀设备,需要加入合适的缓蚀剂。,蒸馏水 暂时硬水 永久硬水,煮沸,蒸馏水和永久硬水,暂时硬水,永久硬水,肥皂水,蒸馏水,如何区分蒸馏水,暂时硬水和永久硬
4、水?,(3)、硬水的危害:,(4)、硬水软化的方法:,生活中常用加热煮沸的方法降低水的硬度,实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度。 在工业上常用药剂法和离子交换法来得到软水。,、既浪费肥皂又洗不干净衣服。 、锅炉里结水垢有爆炸危险。,蒸馏法,把水加热蒸馏,除去水中的钙镁离子,同时除去 其他杂质,蒸馏装置图,药品:Ca(OH)2溶液、 NaOH 溶液、 饱和Na2CO3 溶液、肥皂水。,离子交换法,碳质离子交换剂 离子交换树脂 磺化煤(黑色颗粒,不溶于酸碱),碳质离子交换剂:磺化煤 NaR 烟煤和褐煤用发烟硫或 浓硫酸处理后的产物 钠离子可以交换水中的钙镁离子,交换,2NaR+Ca2+=
5、CaR2+2Na 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,离子交换柱,交换过程,再生,交换并非是无止境的。 当交换后的水不再符合软水的标准时, 磺化煤就失效了,需要,再生: 用810的食盐水浸泡 磺化煤交换剂。 CaR2+2Na=2NaR+Ca2+ MgR2+2Na+2NaR+Mg2+,再生过程是交换过程的逆过程。,水质变化,水质变化: 原水硬度降低 阴离子基本不变 钠离子数目大大增加,磺化煤缺点:不耐热,交换容量小,再生剂消耗大。 交换容量和原水硬度以及再生水平有关,影响因素较多。,离子交换树脂,优点:质量高,占地小,设备简单,操 作方便。,离子交换树脂,离子交换树脂,性状:透明或半透明,颜
6、色有黄色,白色 等,形状 有交换膜,球状,柱状等,用途:纯水制取(H型OH型)硬水软化, 原料提纯,有机合成等。,缺点:原水硬度和碱度高时,经济效益不 好。,具有永久硬度的水:水的硬度是由钙、镁的硫酸盐或氯化物所引起的,常用软化方法为药剂法和离子交换法。 a药剂法:把纯碱、生石灰等试剂加入到硬水中,与Ca2、Mg2反应形成沉淀,分离。 b离子交换法: 用离子交换剂除去硬水中的Ca2、Mg2。如用离子交换树脂软化水的过程为: 2NaRCa2=CaR22Na, 2NaRMg2=MgR22Na。,而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为: CaR22Na=2NaRCa2。,本节小结: 一、天然水的净化 混凝法原理 二、硬水的软化 1.加热法 2.药剂法 3.离子交换法 作业设计: 活动用混凝法净化一杯井水,