【瀚高中聯(lián)】軟水機(jī)是如何把硬水軟化的？

天然水中含有各種鹽類，這些鹽類溶解在水中形成離子類物質(zhì)。即陰離子和陽(yáng)離子，水中的離子類物質(zhì)在加熱或與其他溶質(zhì)接觸的過(guò)程中會(huì)結(jié)合成不溶于水的物質(zhì)，通常水中的鈣、鎂等離子會(huì)形成水垢或皂垢，給生產(chǎn)、日常生活帶來(lái)諸多不便。

水的離子交換軟化過(guò)程涉及硬性礦物質(zhì)，主要是鈣和鎂被鈉礦物質(zhì)交換或取代。軟水機(jī)使溶解在水中的鈣鎂硬性礦物質(zhì)與軟化劑樹(shù)脂上的軟性礦物質(zhì)鈉交換，鈉對(duì)與它接觸的目標(biāo)物危害大大減小，這主要是因?yàn)樗灰运付逊e在其表面上。在適當(dāng)?shù)娜萜髦?，使含硬性礦物質(zhì)的水通過(guò)人造的離子交換樹(shù)脂發(fā)生離子交換反應(yīng)。樹(shù)脂是一種多孔的、不可溶性交換材料。

現(xiàn)代的軟水機(jī)中裝有樹(shù)脂，樹(shù)脂小球含有許多吸收正離子的負(fù)電荷交換位置。當(dāng)樹(shù)脂處在新生狀態(tài)時(shí)，這些電荷交換位置被帶正電荷的鈉離子占據(jù)。當(dāng)鈣和鎂經(jīng)過(guò)樹(shù)脂貯槽時(shí)，它們與樹(shù)脂小珠接觸，從交換位置上取代鈉離子。樹(shù)脂優(yōu)先結(jié)合帶較強(qiáng)電荷的陽(yáng)離子，鈣和鎂離子的電荷比鈉離子強(qiáng)。

取代鈉陽(yáng)離子然后向下通過(guò)樹(shù)脂"床"流出軟水機(jī)，這樣軟水機(jī)就送出了"軟"水。然后，所有的樹(shù)脂交換位置均被鈣和鎂占據(jù)，再不能進(jìn)行工作了。軟水機(jī)樹(shù)脂的再生是用氯化鈉和水的稀溶液進(jìn)行的。在再生過(guò)程中，首先停止軟水機(jī)的工作水流，從鹽水槽引出的鹽水與另外的稀釋水流混合，稀鹽水溶液流經(jīng)樹(shù)脂，與載有鈣和鎂離子的樹(shù)脂小珠接觸。盡管鈣和鎂離子帶有的電比鈉離子強(qiáng)，但濃鹽溶液含有千百萬(wàn)個(gè)較弱電荷的鈉離子，有取代數(shù)目較少的鈣和鎂離子的能力。當(dāng)鈣和鎂離子被取代，然后，交換位置全被鈉離子占據(jù)，我們說(shuō)樹(shù)脂已經(jīng)再生，已做好了下一次軟化循環(huán)的準(zhǔn)備。