水的基本知识

1、水的分子式：水的分子式为H2O，相对分子量为18.015,在水中分子中，氢占11.9%，氧占88.81%。

2、水的含盐量：也成矿化度，是表示水中的含盐类的数量，也可以表示为水中各种阴、阳离子量的和。

3、硬度：水中阳离子同阴离子结合形成水垢后的金属离子的总浓度。

4、电导与电阻：水越纯净，含盐量越少，电阻率越大，电导度越小。

超纯水几乎不能导电。

电导的大小等于电阻值的倒数。

5、PH值与酸碱度：水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数值，也称氢离子指数。

可以知道水溶液是呈碱性、中性、酸性。

6、优质水：在市政供水的基础上（或达标水）采用粗滤、精滤、超滤、杀菌等工序。

进行深加工而得到的优质饮用水。

7、矿泉水：大自然中的宝贵水资源，经过杀菌过滤简单处理后，作为商品饮用水供应给广大消费者。

8、纯净水：采用脱盐率较高的水处理设备而得到的几乎无任何杂质的干净水，电导率一般为1.0-0.1μS/cm,9、矿化水：在较为纯净的原水中采用特殊工艺，加入矿岩石以期得到的含有微量元素的纯净矿化水。

10、软化水：是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低一定程度的水。

水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变。

11、脱盐水：是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低到一定程度的水。

1.0-10.0μS/cm，电阻率（25℃）0.1-1.0*106cm含盐量为1-5mg/L.12、纯水:是指水中的强电解质和弱电解质(如SiO2、CO2等)去除或降低到一定程度水。

其电导率一般为:1.0-0.1μS/cm,电阻率1.0-10.0*106Ω·cm。

含盐量＜1mg/L。

13、超纯水:是指水中的电介质几乎完全去除,同时将不分解的气体,胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。

其电导率一般为0.1-0.55µS/cm,电阻率（25℃）10.0*106Ω·cm。

含盐量＜0.1mg/L。

理想纯水（理论上）电导率0.05µS/cm，电阻率（25℃）18.3*106Ω•cm。

14、地下水：是雨水经过土壤及地层的渗透流动而形成的水，在其漫长的流程和广泛的接触中，溶入较多的盐类，硬度极高，但同时地下水经过层层过滤，悬浮物很少，水质清，浊度低。

15、地表水：指雨雪、江河、湖泊及海洋的水，除海洋含盐量极高以外，其他地表水的重要特点就是含盐量低，硬度低，但污染杂质却很高。

市政供水（自来水）主要是指经过自来水厂处理过的市政供水。

这是较为普遍的一种饮水方式。

由于各区源水的巨大差异，故国家标准也响应的比较宽松。

自来水厂经过沉淀、过滤、加氯消毒处理后。

输送到千家万户。

此种方式水质相对稳定，一般不会有太大的起落，但该水可谓粗加工，用途十分广泛，不可能将工业、生活及饮用水分开，根本不能满足人口饮水的高标准、高要求，而且在漫长的输送或储存过程中造成的二次污染也十分严重。

人们不得不煮沸后再用，而煮沸除能杀菌外，却无法去除其它污物，有些物质甚至越煮越浓，危害人体。

16、磁化：利用磁场效应对于水的处理作用，称为水的磁化处理。

17、矿化：是指在洁净的水中加入有益矿物质。

特别需要指出的是：第一，此水必须是经过严格精处理后的干净之水。

因为水中杂质有时会与矿石发生反应而产生其它物质；第二，矿石必须经过严格筛选，并通过特殊工艺如高温蒸馏，脱碳去浊后方可使用。

18、吸附净水技术主要指活性炭等具有吸附能力的物质吸附技术。

这里只就活性炭的一些特点，做简要介绍：活性炭广泛应用于生活饮用水及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氢、除油和去臭等。

通常，能够去除63%-86%胶体物质；50%左右的铁；以及47%-60%的有机物质。

19、精密过滤技术（微滤）用特殊材料制成的微孔滤芯、滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤芯、滤膜而被去除截留。

精密过滤能够过滤微米级（µm）或纳米级(nm)的微粒和细菌。

在水的深度处理中应用也十分广泛。

20、超过滤技术超过滤是一种薄膜分离技术。

就是在一定压力下（压力为0.07-0.7Mpa，最高不超过1.05Mpa），水在膜面上流动，水与溶解盐在和其他电解质是微小的颗粒，能够渗透超滤膜，而分子量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻挡，从而使水中的部分微粒得到分离的技术。

超滤膜的孔径是由一定分子量的物质进行截留试验测定的，并以分子量的数值来表示的。

21、纳滤、逆渗透技术纳滤：也称松散式逆渗透，它与逆渗透的基本原理是一样的只不过脱盐率略低于逆渗透。

“渗透”是一种物理现象，当两种含不同浓度盐类的水，如用一张半渗透的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会头国膜渗到含盐量高的水侧，试加一个压力，其结果也可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。

如果压力再加大，可以使水向相反的方向渗透，而盐分剩下。

因此膜渗透除盐原理，就是在有盐分的水中（如原水），施入比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的，这就是纳滤、反渗透除盐的原理。

22、离子交换所谓离子交换，就是水中的离子和离子交换树脂上的离子，所进行的等电荷反应。

离子交换的反应过程可以用H+型阳离子交换树脂HR和水中Na+交换反应过程为例：HR+Na+=Na++H+从上式可知：在离子交换反应中，水中的阳离子（如Na）被转移到树脂上去了，而离子交换树脂上的一个可交换的H转入水中。

Na从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程。

而树脂上的H交换到水中的过程称游离过程。

因此，由于游离和置换过程的结果，使得Na和H互换位置，这一变化，就称为离子交换。

23、杀菌、消毒水的消毒方法可分为化学和物理的两种。

物理消毒方法有加热法、紫外线法、超声波等法；化学方法有加氯法、臭氧法、重金属离子法以及其他氧化剂法等。

这里只就物理消毒方法中的紫外线（uv）法和化学消毒方法中臭氧（O3）法做一个简略介绍：24、紫外线：汞灯在点燃时，能够放射出波长为1400Å-4900Å的紫外线（1Å=10-10m），这种光线能穿透细菌的细胞壁，杀死微生物，达到消毒杀菌目的。

紫外线波长在2600Å左右效果最好。

紫外线消毒主要应用于处理量小的饮用水方面。

它的特点是：杀生能力强，接触时间短；设备简单，操作管理方便，处理后的水无色、无味、无中毒的危害；不会增加像氧气杀一时出现的氯离子。

然而，紫外线没有余氯那样的持续杀生作用，而且汞灯使用寿命短，价格贵，处理水量小。

25、臭氧：臭氧是一种在常温下呈蓝色、有特殊的鱼腥味的气体，分子式为O3。

臭氧是氧的同素异形体，它在常温下可自行分解为单氧原子，而单个氧原子则具有极强的氧化性。

臭氧可是细菌、真菌等菌体的蛋白质氧化、变性，使电解质失去作用，可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌菌毒素，可以清除和杀灭空气中、水中、食物中的有毒物质和细菌，可除异味，广泛应用于食品生产的消毒、灭菌等工序中。

臭氧在消毒、灭菌过程中仅产生毒的氧化物，多余的臭氧最终还原为氧，在被消毒物品上不存在残留物，可直接用于食品的消毒灭菌水的物理特性：1.水的形态、冰点、沸点纯净的水是无色、无味、无嗅的透明液体。

水在1个大气压时（105Pa），温度在0℃以下为固体（固态水），0℃为水的冰点。

从0℃~100℃之间为液体（通常情况下水呈现液态），100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点。

2.水的比热把单位质量的水升高1℃所吸收的热量，叫做水的比热容，简称比热，水的比热为4.2×103[焦/（千克·C）]3.水的汽化热在一定温度下单位质量的水完全变成同温度的汽态水（水蒸汽）所需要的热量，叫做水的汽化热。

（水从液态转变成气态的过程叫做汽化，水表面的汽化现象叫做蒸发，蒸发在任何温度下都能够进行。

4.冰（固态水）的溶解热单位质量的冰在熔点时（0℃）完全熔解在同温度的水所需要的热量，叫做冰的熔解热。

5.水的密度在1个大气压下（105Pa），温度为4℃时，水的密度为最大，每立方厘米质量为1克，当温度低于或高于4℃时，其密度均小于1。

6.水的压强水对容器的底部和侧壁都有压强。

（单位面积上受到的压力叫做压强）水内部向各个方向都有压强；在同一深度，水向各个方向的压强相等；深度增加，水压强增大；水的密度增大，水压强也增大。

7.水的浮力水对物体向上和向下的压力的差就是水对物体的浮力。

浮力的方向总是竖直向上的。

8 .水的表面潜力水的表面存在着一种力，使水的表面有收缩的趋势，这种水表面的力叫做表面涨力。

1.9水的其它力学性质范德华引力对一个水分子来说，它的正电荷重心偏在两个氢原子的一方，而负电荷重心偏在氧原子一方，从而构成极性分子，所以当水分子相互接近时，异极间的引力大于相距较远的同极间的斥力，这种分子间的相互吸引的静电力称范德华引力。

水的化学特性：水是由氢氧二种元素组成的（二个氢原子和一个氧原子组成一个水分子），其中氢和氧的质量比为1：8，水中氢占11.11%，氧占88.89%。

由于水分子间还生成较强的氢键，使液态水中有（H2O）2、（H2O）3等谛合水分子。

水在地球上的分布水是地球上分布最广的物质，是人类环境的一个重要组成部分，以气、液、固三种聚集状态存在，地球水的总量约有136000万立方公里，即接近于14亿立方公里，如果全部铺在地球表面上，水层厚度可达到约3000米，海洋中聚集着绝大部分水，占地球总水量的97.2%，它覆盖着地球表面70%以上，陆地上到处都分布着河河湖沼，这些地面水总量约为23万立方公里，其中淡水约一半，只占地球水总量的万分之一，地下土壤和岩层中含有多层地下水，总量估计有840万立方公里，在高山和冰冻地区还积存着巨量冰雪和冰川，占陆地水总量的四分之三，天空大气中总是流动着大量的水蒸气和云，在动植物机体中也饱含水份，例如，大多数细胞原生质内含水分约80%，人的体重有65%是水分，黄瓜的重量中水竟占约95%，即使在矿物岩石结构中也包含了相当量的结晶水，由此可见，水在地球上几乎是无所不至，确实是一种分布极广的常见物质，它在整个自然界和人类社会中发挥着不可估量的巨大作用。