中学化学重水和软水中学化学—重水和软水水是生命之源,生命的孕育和维系都需要水,人类在日常生活中更离不开水, 水在大自然中有形形色色的不同类型水;今日我们重点介绍水的两个同胞兄弟: 重水和软水; 首先,从水的组织元素之一氢元素的不同氢原子来进行分析, 可把水分成重水和一般水;重水是一种无臭、无味的液体, 在自然界的一般水中质量分数约为 0. 02%,重水和一般水都是由氢、 氧元素组成的液态化合物, 都用化学式 H2O表示, 而重水分子和一般水分子只是所含的氢原子有所不同; 我们知道, 氢元素有 3 种同位素, 即三种不同的氢原子: 氕〔读Pie 〕、氘〔读 Dao〕、氚〔 读 chuan〕 ,其中最常见的为氕,其原子核只含有一个质子,一般水分子中就含有两个氕原子,一般水的相对分子质量为 18;另一种是重氢为氘, 原子核含有一个质子和一个中子,氘的相对原子质量为 2;当两个氘原子和一个氧原子化合后可以生成重水分子, 那么重水的相对分子质量为 20; 重水和一般水的化学性质大致一样,但是一般水能够滋养生命和培养万物,是地球万物之源;可是重水那么不能使种子发芽,人和动物假设是喝了重水,仍会引起死亡;两者在某些物理性质却大相径庭,在一个标准大气压下比拟以下表格的内容:密 度 沸 点 冰 点 一般水 1 .0 g/mL 100 ℃ 0 ℃ 重 水1. 056 g/mL 101 .42 ℃ 3 .8 ℃ 重水最初的生产方法是第 4页用电解法,由于重水无法电解,这样可以从一般水中把它别离出来; 仍有一种简洁方法是利用重水沸点高于一般水通过反复蒸馏得到; 重水的特别价值主要表达在原子核能技术应用方面, 核发电站就需要重水来作为原子核裂变反响中的减速剂,可作中子的减速剂,也可作为制重氢的材料; 其次,又从水中矿物质的含量多少,可将水分成软水和硬水;软水是指只含少量可溶性钙盐和镁盐的自然水, 或是经过软化处理的水; 自然软水一般是指江水、 河水、湖〔 淡水湖 〕 水, 远离城市未受污染的雨水、雪水也属于软水; 那么,水的 硬度指的又是什么呢?水的硬度是指溶解在水中的钙与镁含量的多少;钙、镁离子的总和相当于 10 毫克氧化钙称之为 1 度〔以 1° 表示〕;通常依据硬度的大小,把水分成硬水与软水: 8° 以下为软水, 8~ 16 度为中水, 16° 以上为硬水, 30° 以上为最硬水; 而硬水是指含有较多可溶性钙盐和镁盐的自然水; 由于硬水中的钙盐和镁盐能与 肥皂作用,生成不溶性的浮渣,降低肥皂的去污才能,因此可以利用肥皂水检验硬水和软水;假如锅炉内使用硬水,当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢; 降低锅炉的热导率,增加能耗铺张燃料,甚至缩短锅炉的使用寿命,有时仍会堵塞管道,严峻时会引起锅炉爆炸事故; 生活和工业中很多领域要求使用软水,如锅炉、纺织、印染、造纸、化工等用水必需经过软化处理;除去硬水中的钙、镁离子,以降低水的硬度; 工业上常用软化水的方法有: ①药剂软化法,②离子交换法, 离子交换剂磺化煤 NaR可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软化水方法; 生活中通过煮沸方法就可以降低水的硬度, 试验室常备的蒸馏水就是净化程度较高的软水;由于钙和镁都是生命必需的常量元素,长期饮用过硬或者过软的水,就会“水土不服〞,都不利于人体的健康,因此我国规定:饮用水的硬度不得超过 25 度;。