水垢中的化学

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水垢的形成

水垢的形成

一、水垢的成因工业锅炉以及家庭用的烧水壶,使用一段时间后在金属表面就会结成水垢,这是由于水中溶有一定数量的钙镁盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等同的还含有泥沙和有机物等。

这些盐类在受热过程中发生物理和化学变化而形成水垢。

水中含有的碳酸氢钙在水温升高过程中会分解生成难溶的碳酸钙:Ca(HCO3)2==△==CaCO3+C02↑+H20碳酸氢镁也会分解生成碳酸镁,它在水中不稳定会转化成溶解度更小的氢氧化镁沉淀,因此水垢中还含有少量氢氧化镁。

在碱性条件下,碳酸氢钙会发生如下反应生成碳酸钙:Ca(HCO3)2+20H1-====CaCO3+2H2O+CO2-3此时,如水中含有较多的氯化钙时也会发生如下的生成碳酸钙的沉淀:CaCl2+C02-3====CaCO3↓+2C1-当水中溶有过量的磷酸盐时,氯化钙也会转化成溶解度很小的磷酸钙。

2P03-4+3CaCl2--Ca3(PO4)2↓+6Cl-通常水垢的主要成分是碳酸钙和磷酸钙。

水中还溶解有一定数量的硫酸钙;硅酸钙等其他无机盐类,随着水的蒸发,它们在水中浓度加大,当其浓度超过溶解度之后也会生成沉淀,并沉积在传热表面上。

在工业锅炉中金属表面的铁锈和铜锈等锈垢也会转化成水垢的成分。

由于水垢大都由无机盐组成,故称为无机垢,而且这些水垢结晶致密,比较坚硬,所以又称为硬垢。

实际水垢的成分相当复杂而且成分随着水质情况的不同而变化,所以对不同地区的水垢应作具体分析。

通常根据水垢的主要成分将它分为碳酸盐水垢;硫酸盐水垢,磷酸盐水垢,硅酸盐水垢和锈垢几、大类。

表3—4是用X—射线法测得的各种坚硬水垢的组成。

表3-4 X—射线反射法测得水垢成分在锅炉受热内部和冷却水热交换系统内部积存水垢都是有害的,其危害性主要表现在以下几方面。

(1)增加热损失和燃料消耗通常工业锅炉每结lmm厚水垢,热效率要降低5%。

中国工业锅炉和采暖锅炉的年燃煤量占煤炭总用量垢,发电锅炉的燃煤量占煤炭总用量毵i以工业锅炉和,采暖锅炉平均结垢厚度方lmm,发电锅炉与腐蚀产物平均厚度为0.5mm计算,则将造成45Mt/a的燃料损失,而如果做好防垢清洗工作每年至少可节约45亿元的燃煤费用。

水垢的成因、定性分析、特性危害及预防措施总结

水垢的成因、定性分析、特性危害及预防措施总结

水垢的成因、定性分析、特性危害及预防措施总结一、水垢的成因工业锅炉以及家庭用的烧水壶,使用一段时间后在金属表面就会结成水垢,这是由于水中溶有一定数量的钙镁盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等同的还含有泥沙和有机物等。

这些盐类在受热过程中发生物理和化学变化而形成水垢。

水中含有的碳酸氢钙在水温升高过程中会分解生成难溶的碳酸钙:Ca(HCO3)2==△==CaCO3+CO2↑+H2O碳酸氢镁也会分解生成碳酸镁,它在水中不稳定会转化成溶解度更小的氢氧化镁沉淀,因此水垢中还含有少量氢氧化镁。

在碱性条件下,碳酸氢钙会发生如下反应生成碳酸钙:Ca(HCO3)2+2OH-====CaCO3+2H2O+CO3 2-此时,如水中含有较多的氯化钙时也会发生如下的生成碳酸钙的沉淀:CaCl2+C02-3====CaCO3↓+2C1-当水中溶有过量的磷酸盐时,氯化钙也会转化成溶解度很小的磷酸钙。

2PO43-+3CaCl2--Ca3(PO4)2↓+6Cl-通常水垢的主要成分是碳酸钙和磷酸钙。

水中还溶解有一定数量的硫酸钙;硅酸钙等其他无机盐类,随着水的蒸发,它们在水中浓度加大,当其浓度超过溶解度之后也会生成沉淀,并沉积在传热表面上.在工业锅炉中金属表面的铁锈和铜锈等锈垢也会转化成水垢的成分。

由于水垢大都由无机盐组成,故称为无机垢,而且这些水垢结晶致密,比较坚硬,所以又称为硬垢。

实际水垢的成分相当复杂而且成分随着水质情况的不同而变化,所以对不同地区的水垢应作具体分析。

通常根据水垢的主要成分将它分为碳酸盐水垢;硫酸盐水垢,磷酸盐水垢,硅酸盐水垢和锈垢几、大类。

表3—4是用X射线法测得的各种坚硬水垢的组成。

表3-4 X—射线反射法测得水垢成分二、水垢成分的定性分析方法1.碳酸盐水垢碳酸盐水垢通常呈白色片状,断面呈颗粒状。

如果把白色水垢放在热水中无溶解、崩解现象,而置于3%(1:10)盐酸溶液中,在室温下即迅速溶解,而且有大量气泡产生,则是碳酸盐水垢,反应式为:CaCO3+2HCI====CaCl2+H2O+CO2↑当碳酸盐水垢中混有金属腐蚀产物如铁锈时,外观可能呈红褐色或粉红色。

化学:聊聊水垢

化学:聊聊水垢
家里的水壶、暖水瓶里长了水垢,又怎么清除干净呢?上文提到的水垢的主要成分可以和酸起化学变化。热一下,水垢上就会放出密密麻麻的小气泡,水垢便迅速溶解了。暖水瓶里倒点食醋接点水,水垢也可以轻松除去了。
水垢对人会造成危害吗?其实单纯只是水垢并不会给人体带来具体可见的伤害,我们还是能接受的,自然界的水大多加热后都会产生该类物质。但时间长了以后水垢就会发生一些变化,因为水垢一般是寄居在烧水容器上的而容器里含有的金属在高温下会生成有毒物质所以那些有毒金属物质就会和水垢结合成毒物。这种异变后的水垢就会对人体健康造成危害。此外,水垢也影响传热。暖水瓶瓶胆中的水垢会影响水瓶的保温性能。工厂供暖供汽用的大锅炉,有的每小时要送出好几吨蒸汽,相当于烧干几吨水。据试验,一吨河水里大约有1.6公斤矿物质,而一吨井水里的矿物质高达30公斤左右。锅炉里长期结成的水垢相当于厚厚的隔热层,锅炉钢板挨不着水被烧得通红,温度很高。如果水垢出现裂缝,水漏到高温的钢板上,水急剧蒸发成水蒸气,造成锅炉内压力猛增,就会发生爆炸。不要小看锅炉爆炸的威力,它相当于投放了一颗重磅炸弹!因此,为了避免出现这种现象,在工厂里,人们往往在水里加入适量的碳酸钠(俗名苏打),使钙镁盐类变成沉淀,水就变成了软水。
作者:宋日红
聊聊水垢
不知道大家有没有注意过,生活中烧水的壶用久了,里层往往会出现一层白色的物质。而且使用的时间越久,积存得就越多。其实呢,它就是水垢,也被人叫做“水锈”或是“锅垢”。
那这水垢究竟是从哪里来的呢?要知道水垢的来历我们可得先了解水。水?没错,就是看上去清亮透彻的水。水分为硬水和“软水”:像湖水、河水、井水和泉水这种含有钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做"硬水",另外,自来水是湖水井水这种硬水经过消毒杀菌制成的,也是硬水。水里不含矿物质的是"软水",比如刚下的雨雪。多一点的无机物和少量的有机物构成了矿物质。无机物中以盐类为主,如钙离子、镁离子、氯离子、钠离子和少量碳酸氢根离子等。除此之外,水里还夹带着硫酸钙CaSO4这种不易溶解的物质和像碳酸氢钙Ca(HCO3)2碳酸氢镁Mg(HCO3)2这样已经溶解了一些的物质。水中矿物质主要是钙离子和镁离子,钙镁就是造成水垢的罪魁祸首。不易屈服的硫酸钙由于水的温度升高溶解度更低就在壶底住下来了。碳酸氢钙Ca(HCO3)2碳酸氢镁Mg(HCO3)2这些物质受热分解生成碳酸钙CaCO3和碳酸镁MgCO3等不溶解水的物质,也住在壶底。碳酸钙基本上不溶于水溶于酸而硫酸钙、碳酸钙和碳酸镁等都是白色的沉淀物,长得差不多长期混居在一起,就成了水垢。

水垢的去除原理

水垢的去除原理

水垢的去除原理水垢是由水中的钙、镁离子和碳酸盐等物质在加热过程中形成的固体沉积物。

其主要原理是通过物理和化学的方法,去除水垢的形成物质。

首先,物理去除水垢的方法包括机械刮除、抛光和冲刷等。

机械刮除是通过使用铁丝刷、刮刀等工具,将水垢物理性地从被污染表面剥离。

这种方法适用于较为坚硬的水垢,如石灰垢。

抛光是使用抛光剂或抛光设备,通过磨擦和摩擦力,将表面水垢去除。

冲刷则是利用压力水流,将水垢冲刷下来,适用于比较软的水垢,如微粒状的水垢。

其次,化学去除水垢的方法是通过使用化学物质,改变水垢的性质,使其溶解或变得容易分解。

常用的化学物质包括酸类、碱类和螯合剂。

酸类物质是去除水垢的常用方法之一。

酸类物质可以与水垢中的钙、镁离子反应生成溶解度较高的盐,使水垢溶解。

例如,硫酸、盐酸和柠檬酸等强酸都可以与钙和镁离子反应生成可溶性的盐,从而去除水垢。

此方法适用于大多数水垢的去除,但需要小心使用,以避免对材料表面造成腐蚀。

碱性物质可以中和酸性物质,并与水垢中的碳酸盐反应生成溶解度较高的碳酸盐盐,从而去除水垢。

例如,氢氧化钠和氢氧化钾等碱性物质可以与碳酸盐反应生成可溶性的碳酸盐盐,从而实现水垢的去除。

此方法适用于含有碳酸盐形成的水垢。

螯合剂是通过与水垢中的金属离子形成稳定络合物,使其溶解于水中。

螯合剂通常由有机化合物组成,在配位作用下与金属离子形成络合物。

例如,乙二胺四乙酸(EDTA)是常用的螯合剂,它可以与钙、镁等离子形成络合物,从而促进水垢的分解和溶解。

除了物理和化学方法外,还有一些高级技术可以去除水垢,如电磁去垢、超声波去垢和水分离器去垢等。

其中,电磁去垢是利用电磁场的作用,改变水垢中粒子的特性,从而实现水垢的去除。

超声波去垢是利用超声波的压缩与稀疏效应,使水垢层破裂,从而去除水垢。

水分离器去垢则是通过水分离器将含有水垢的水分离出去,从而达到去除水垢的目的。

综上所述,水垢的去除原理主要包括物理和化学方法。

物理方法包括刮除、抛光和冲刷等,可以通过物理作用力将水垢剥离。

水垢的形成及处理方法

水垢的形成及处理方法

水垢的形成及处理方法水垢是由于水中溶解的钙、镁等阳离子与碳酸根离子、碱性离子结合形成的固体沉淀物。

水中的钙、镁溶解度较低,当水温度升高或长时间加热后,离子浓度超过水的溶解能力,就会发生结晶反应,形成水垢。

处理水垢的方法有物理方法和化学方法两种。

物理方法:1.清理水垢:对于一些设备和管道已经出现水垢的情况,可以采用手工或机械清理的方法将水垢物理去除。

可以使用刮棒、刷子、高压水枪等工具进行清理。

但这种方法只能是暂时的解决办法,无法从根本上阻止水垢的形成。

2.电子除垢:电子除垢技术是利用高频交变电场作用于水体中的钙、镁离子,使其分解为微颗粒悬浮物而不结晶成水垢,减轻水垢沉积的程度。

这种技术不会对水质产生负面影响,使用方便、环保。

但其效果会受到水流速度、水温、水质等因素的影响。

3.离子交换:离子交换是利用树脂吸附水中的钙、镁离子,释放出等量的钠离子。

树脂对钙、镁具有选择性吸附作用,可有效阻止水垢的形成。

但这种方法需要定期更换树脂,成本较高。

化学方法:1.酸洗:使用酸类溶液进行清洗设备和管道内的水垢。

常用的酸洗剂有盐酸、硫酸等。

酸洗能够分解水垢,使其变为可溶性盐类,方便清除。

但酸洗需要小心操作,使用后需要彻底冲洗,以防止酸残留对设备产生腐蚀影响。

2.缓蚀剂:缓蚀剂是一种添加剂,能够与水中的钙、镁离子结合形成溶解度较高的络合物,延缓水垢生成。

缓蚀剂通常添加在水处理系统中,通过循环流动将水垢转化为溶解性盐类,减轻水垢沉积的程度。

但缓蚀剂的效果有一定限制,适用范围有限。

综上所述,针对水垢的处理方法有物理方法和化学方法两种,可以根据实际情况选择合适的方法进行处理。

了解水垢的形成原因并采取相应的预防措施也是重要的,例如控制水温、增加水的流速、使用软化水设备等,可以减少水垢的形成。

水垢是怎样形成的水垢为什么能有酸来去除

水垢是怎样形成的水垢为什么能有酸来去除
水垢的形成与水的硬度有关。硬水中的高浓度矿物质为水垢的形成提供了必要的物质基础。当水被 加热时,水分子的活动增强,钙、镁等离子更容易从水中析出,与二氧化碳、碳酸根离子结合,形 成难溶于水的化合物。此外,水垢的形成还与水的温度和压力有关。随着水温的升高,水分子的活 动增强,钙、镁等离子更容易从水中析出。同时,随着压力的增加,水的溶解度降低,也促进了水 垢的形成
水垢是怎样形成的?水垢为什么能有酸来去除?
在使用各种方法去除水垢时,还需要注意环境 保护和人体健康。例如,尽可能选择环保型的 清洗剂和防垢技术,避免对环境造成不良影响。 同时,在操作过程中要注意个人防护,避免对 人体造成伤害
综上所述,水垢的形成是一个复杂的物理和化 学过程,需要综合考虑多种因素。为了有效地 去除水垢,可以采用多种方法,包括使用酸、 物理清洗、新型防垢技术等。在操作过程中需 要注意安全和环保问题,尽可能选择环保型技 术和产品,保护人体健康和环境安全
垢时需要注意安全问题和使用量控制,以免对水体造成二次污染
为了更好地去除水垢,除了使用酸以外,还可以使用一些其他的方法。例如,使用物理方法,如超声
4 波清洗、摩擦清洗等,可以有效地去除水垢。此外,一些新型的防垢技术也在不断涌现,如电泳防垢、
磁场防垢等,这些技术通过改变水的物理特性,达到预防水垢形成的目的
水垢的去除通常需要使用酸性物质,如盐酸、草酸等。这是因为水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁 等难溶于水的化合物,这些化合物在酸性条件下会发生反应,生成可溶于水的物质或者更易溶解于 水的物质。例如,碳酸钙在酸性条件下会生成二氧化碳和水,从而使其从水垢中分离出来。同时, 酸性物质也可以破坏水垢中的晶格结构,使其更容易被溶解或分散
水垢是怎样形成的?水垢为什么能有酸。盐酸等强酸具有强烈的腐蚀性和刺激性气味,操作时需要佩戴

水垢的危害

水垢的危害

一、水垢的形成1. 受热分解乙酸又称醋酸分子式C2H4O2,含有暂时硬度的水进入锅炉后 , 在加热过程中 , 一些钙镁盐类受热分解 , 从溶于水的物质转变成难溶于水的物质 , 附着于锅炉金属表面上结为水垢 , 钙和镁盐类分解如下 :ca(HC03)2 →CaC03 ↓ +H2O+C02↑Mg(HCO)2→MgC03+H2O+C02↑MgC03+H2O → Mg(OH)2↓+c02↑2. 某些盐类超过了其溶解度由于锅水的不断蒸发和浓缩 , 水中的溶解盐类含量不断增加 , 当某些盐类达到过饱和时 , 盐类在蒸发面上析出固相 ,结生水垢。

3. 溶解度下降随着锅水温度的升高 , 锅水中某些盐类溶解度下降 , 如CaS04 和 CaSi03 等盐类。

4. 相互反应给水中原溶解度较大的盐类和锅水中其他盐类、碱反应后 , 生成难溶于水的化合物 , 从而结生水垢。

一些盐和碱相互反应如下 :/ Ca(HC03)2+2NaOH=CaC03 ↓ +N4C03+H20CaCl2+Na2C03=CaC03↓+2NaCl5. 水渣转化当锅内水渣过多时 , 而且又粘 , 如 Mg (OH)2 和 Mg3(P04)2 等 , 如果排污不及时 , 很容易由泥渣转化为水垢。

二、水垢的分类1. 碳酸盐水垢 :是以钙簇的碳酸盐为主要成分的水垢 , 包括氢氧化缕 , 其中CaC03>50 × 10-2.硫酸盐水垢 : 是以硫酸钙为主要成分的水垢 , 其中CaS04>50 × 10-2 。

3. 硅酸盐水垢 : 当水垢中的Si02>20 × 10-2 时 , 属于这类水垢。

4. 混合水垢 : 这种水垢有两种组成形式 : 一种是钙簇的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及氧化铁等组成的混合物 , 难以分出哪一种是主要成分 ; 另一种是各种水垢以夹层的形式组成为一体 , 所以也很难指出哪一种成分是主要的。

三、水垢的危害水垢的导热性一般都很差。

水垢主要成分化学式

水垢主要成分化学式

水垢主要成分化学式水垢是由多种化学成分组成的一种粘稠物质,这些成分大多与我们的日常生活息息相关,水垢的结构及性质对我们的家庭设施和室内装饰也有着很大的影响。

因此,了解水垢的主要成分化学式非常重要。

水垢主要由水、碳酸钙、碳酸镁和氯离子组成,它们的化学式分别为H2O、 CaCO3、 MgCO3和Cl-。

其中,水(H2O)是水垢形成的必要条件,碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)是水垢的主要构成成分,氯离子(Cl-)也是水垢的重要成分,它可以弱化水垢的硬度。

碳酸钙是水垢的主要成分,也是一种水溶性离子沉淀物,它的化学式为CaCO3,含有的Ca2+和CO32-的比例为1:1。

碳酸钙有着非常强的滴落性,它可以与水及水中的污染物结合形成沉积物,导致水垢的形成。

碳酸镁也是水垢的主要成分,它的化学式为MgCO3,含有Mg2+和CO32-的比例也是1:1。

碳酸镁与碳酸钙具有相似的特性,它也有着很强的滴落性,它可以与水中的铁、锰、铝等离子形成沉积物,导致水垢的形成。

氯离子(Cl-)是水垢的重要成分,它可以弱化水垢的硬度,改善清洁效果。

氯离子的化学式为Cl-,它是一种有机盐,它可以与水及水中的离子结合,形成水垢。

综上所述,水垢的主要成分包括水(H2O)、碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)和氯离子(Cl-),这些成分是水垢形成的基础,它们的化学式也是水垢主要成分化学式的重要组成部分。

除了上述成分外,水垢中还含有一些其他离子,如铝、钙、锰、铁等。

由于它们的量相对较少,因此不是水垢的主要成分,但它们也可以帮助水垢的形成。

水垢的形成依赖于上述成分的结合,它们可以相互反应产生粘末状结晶,形成硬度较高的水垢。

此外,水垢还受到温度、湿度及水压等因素的影响,当它们发生变化时,水垢形成的时间也会发生变化。

因此,水垢的形成不仅受到组成成分的影响,而且还受到环境因素的影响,这些因素可以直接影响水垢的形成。

总之,水垢是由多种成分组成的,它们的主要成分化学式分别为H2O,CaCO3,MgCO3和Cl-,它们的结合可以促进水垢的形成,也受到环境因素的影响,因此常规的清理工作非常重要,以避免水垢的形成。

水垢的形成

水垢的形成

一、水垢的成因工业锅炉以及家庭用的烧水壶,使用一段时间后在金属表面就会结成水垢,这是由于水中溶有一定数量的钙镁盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等同的还含有泥沙和有机物等。

这些盐类在受热过程中发生物理和化学变化而形成水垢。

水中含有的碳酸氢钙在水温升高过程中会分解生成难溶的碳酸钙:Ca(HCO3)2==△==CaCO3+C02↑+H20碳酸氢镁也会分解生成碳酸镁,它在水中不稳定会转化成溶解度更小的氢氧化镁沉淀,因此水垢中还含有少量氢氧化镁。

在碱性条件下,碳酸氢钙会发生如下反应生成碳酸钙:Ca(HCO3)2+20H1-====CaCO3+2H2O+CO2-3此时,如水中含有较多的氯化钙时也会发生如下的生成碳酸钙的沉淀:CaCl2+C02-3====CaCO3↓+2C1-当水中溶有过量的磷酸盐时,氯化钙也会转化成溶解度很小的磷酸钙。

2P03-4+3CaCl2--Ca3(PO4)2↓+6Cl-通常水垢的主要成分是碳酸钙和磷酸钙。

水中还溶解有一定数量的硫酸钙;硅酸钙等其他无机盐类,随着水的蒸发,它们在水中浓度加大,当其浓度超过溶解度之后也会生成沉淀,并沉积在传热表面上。

在工业锅炉中金属表面的铁锈和铜锈等锈垢也会转化成水垢的成分。

由于水垢大都由无机盐组成,故称为无机垢,而且这些水垢结晶致密,比较坚硬,所以又称为硬垢。

实际水垢的成分相当复杂而且成分随着水质情况的不同而变化,所以对不同地区的水垢应作具体分析。

通常根据水垢的主要成分将它分为碳酸盐水垢;硫酸盐水垢,磷酸盐水垢,硅酸盐水垢和锈垢几、大类。

表3—4是用X—射线法测得的各种坚硬水垢的组成。

表3-4 X—射线反射法测得水垢成分二、水垢成分的定性分析方法1.碳酸盐水垢碳酸盐水垢通常呈白色片状,断面呈颗粒状。

如果把白色水垢放在热水中无溶解、崩解现象,而置于3%(1:10)盐酸溶液中,在室温下即迅速溶解,而且有大量气泡产生,则是碳酸盐水垢,反应式为:CaCO3+2HCI====CaCl2+H20+C02↑当碳酸盐水垢中混有金属腐蚀产物如铁锈时,外观可能呈红褐色或粉红色。

水垢成分研究报告

水垢成分研究报告

水垢成分研究报告
水垢是指水中溶解的无机盐,在水蒸发或加热的过程中,这些无机盐会析出沉积在容器表面,形成结晶状的固体。

水垢主要由钙、镁、铁和氯等无机盐组成。

其形成对于水质、设备和管道都会产生一些不良影响,包括管道堵塞、设备性能下降、加热效率降低等。

钙和镁是水垢的主要成分,其中钙的沉积物主要是碳酸钙,镁的沉积物主要是碳酸镁。

水中的钙和镁来源可以是地下水、自流井或供水系统中的水。

在加热过程中,水中的无机盐溶解度会降低,导致水中的钙和镁沉积形成水垢。

水垢的形成速度取决于水中的无机盐浓度、温度和水流速度等因素。

除了钙和镁,水垢中还可能含有其他成分,如铁和氯。

铁主要来自于供水系统中的铁水垢或管道表面的锈蚀物。

氯则是自来水中的一种消毒剂,但在加热过程中会与水中的有机物反应生成有机氯化合物,进而形成水垢。

研究水垢成分的目的是为了找到有效的预防和清除水垢的方法。

常见的水垢清除方法包括化学清洗、机械清洗和电子除垢等。

化学清洗主要是使用化学剂来溶解水垢,常见的清洗剂有酸类、碱类和络合剂等。

机械清洗则是利用刷子、高压水枪等工具对水垢进行清除。

电子除垢则是通过电流作用于水垢表面,使其离子化后循环回到水中,从而避免水垢的沉积。

综上所述,水垢是由钙、镁、铁和氯等无机盐组成的固体沉积
物。

研究水垢成分的目的是为了寻找有效的清除方法,以减少水质和设备管道的不良影响。

水垢的形成原理及清理方法

水垢的形成原理及清理方法

水垢的形成原理及清理方法水垢是由于水中硬度元素的存在而形成的一种沉淀物质。

硬度元素主要包括钙、镁等离子,它们在水中的溶解度有限,当水中的碳酸氢钙或碳酸氢镁溶解度达到饱和时,就会形成难溶的沉淀物,即水垢。

水垢的形成是一个复杂的过程,首先,在硬度元素存在的情况下,当水中的碳酸氢盐浓度增加或水温升高,水中的碳酸氢钙或碳酸氢镁的溶解度会下降,导致超过饱和度的沉淀物产生。

其次,在含有碱性或多元酸性盐的水中,碱或酸与碳酸氢钙或碳酸氢镁发生化学反应,形成难溶的矿物盐,也会导致水垢的生成。

水垢的清理方法有多种,可以分为物理清洁和化学清洁两种。

物理清洁方法主要包括:1. 机械清洁:使用刷子、刮刀等工具进行刮擦、刷洗,将水垢物理去除。

2. 磨擦清洁:利用砂纸、研磨片等磨擦水垢部位,以磨掉水垢。

3. 高压水射流清洗:利用高压水射流冲刷水垢,将水垢冲刷掉。

化学清洁方法主要包括:1. 酸性清洁剂:使用酸性清洁剂,如稀醋酸、稀盐酸等,将其喷洒在水垢表面,酸性物质能与水垢中的碳酸盐类发生化学反应,破坏水垢的结构,使其溶解和脱落。

2. 碱性清洁剂:使用碱性清洁剂,如烧碱、氢氧化钠等,能中和水垢中的酸性物质,使其分解和脱落。

3. 缓蚀剂:可以选择使用缓蚀剂来清理水垢,缓蚀剂能与硬度元素发生配位反应,减少水垢的生成和沉积。

此外,还有一些其他的清洁方法,如使用超声波清洗机,利用超声波的振动能力来破坏水垢颗粒,使其脱落;或者使用高温蒸汽进行清洗,高温蒸汽具有溶解水垢和杀菌的作用。

无论是物理清洁还是化学清洁,都需要针对具体情况选择合适的方法和清洁剂。

在清理水垢之后,还可以通过安装软水器、滤水器等设备来减少水垢的生成,降低水中硬度元素的含量。

同时,合理控制水温、水流量等因素也可以减少水垢的形成。

水垢的形成原理及除去原理

水垢的形成原理及除去原理

水垢的形成原理及除去原理水垢是指由于水资源中含有的溶解性硬度物质在水质的改变下析出而形成的固体沉淀物。

主要成分是碳酸钙(CaCO3)和硫酸钙(CaSO4)。

水垢的形成是由于水中含有的溶解性盐类在水质改变时的溶解度变化,引起盐类离子过饱和而析出。

水质改变的因素包括温度、pH值和压力等。

水垢的形成机理主要有以下几个方面:1. 温度变化对溶解度的影响:通常情况下,尤其是在高温条件下,水中的硬度物质容易析出形成水垢。

因为在高温下,溶解度下降,盐类盐离子的溶解度减小,容易过饱和,从而形成水垢。

2. pH值的影响:水的pH值对水垢的形成也有很大的影响。

当水的pH值变化时,会引起水中碳酸根离子浓度的改变,进而影响钙、镁等离子的溶解度。

一般来说,当pH值偏碱性时,水中的碳酸钙溶解度较高,水垢减少;但当pH值偏酸性时,碳酸钙溶解度减小,水垢容易形成。

3. 压力的变化:压力对水垢的形成也有一定的影响。

当水经过管道、阀门等设备时,水的流速增加,压力下降,容易形成水垢。

这是因为水的流速加快时,水中的溶解性盐类不易充分溶解,离子容易过饱和,从而形成水垢。

水垢的除去方法主要有以下几种:1. 手工清洗法:通过使用专门的清洗剂或刷子等工具,手工清除水垢。

这种方法适用于水垢较轻的情况,但对于水垢较重的情况,效果较差。

2. 化学除垢法:使用含有强酸或强碱的清洗剂,将其与水垢反应,溶解水垢。

这种方法可以快速有效地去除水垢,但由于清洗剂本身具有刺激性和腐蚀性,因此使用时需要注意安全。

3. 物理除垢法:使用物理方法去除水垢,如高压水枪冲洗、超声波清洗等。

这些方法可以通过机械冲击或超声波的共振效应,使水垢破碎并脱落。

物理除垢方法对于水垢较重的情况效果较好,但对于水垢较轻的情况效果较差。

4. 预防水垢的形成:从源头上控制水质,使用软化设备或水垢抑制剂等,可以减少水中含有的硬度物质,从而降低水垢的形成。

此外,合理选择水质改变的因素,如适当调整温度、pH值和压力等,也有助于减少水垢的形成。

水垢的主要成分

水垢的主要成分

水垢的主要成分水垢的主要成分水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,还可能包含必需量的碳酸氢镁。

自然水中一般都包含少量的钙离子和镁离子,还包含少量碳酸氢根离子。

将自然的水加热煮沸,由于碳酸氢钙和碳酸氢镁热分解温度低于100摄氏度,碳酸氢钙会分解成碳酸钙、二氧化碳和水,碳酸氢镁也会分解成碳酸镁、二氧化碳和水。

根据不一样的容器,水垢的主要成分能够分为:1、碱土金属垢:主要成分为钙,如硫酸钙垢、硅酸钙垢、碳酸钙垢等,以镁为主要成分的,如氢氧化镁垢、磷酸镁垢等。

2、铁垢:主要成分为铁,有氧化铁垢、磷酸盐铁垢和硅酸盐铁垢。

3、铜垢:是以金属铜为主要成分的垢。

4、铝垢:主要成分为铝,如硅酸铝垢。

水垢构成的缘由是容器烧过多次后,水中包含微溶于水的硫酸钙(CaSO4)由于水的蒸发而析出,原先溶解的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),生成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来,有时也会生成MgCO3。

这样就构成了水垢。

水垢的危害1、水壶、饮水机内的水垢碎片进入胃中与盐酸反应会释放出钙镁离子和二氧化碳,钙镁离子是结石构成的必要物质。

二氧化碳则会使人胀气,胃溃疡病人还可能发生胃穿孔的危险。

2、饮用水壶中的水垢往往包含很多的金属离子,人喝下去对健康不利。

3、水垢的导热性很差,凝聚在饮用水壶中会浪费电力不说,还会增加饮水容器爆炸的风险。

不一样成分水垢处理方法1、碳酸盐水垢成分:主要成分为钙和镁的碳酸盐,以碳酸钙为主,质量分数常在50%以上。

特点:这种水垢为白色,比较疏松,可溶于酸异样是盐酸。

去除方法:酸洗、碱煮。

2、硫酸盐水垢成分:主要成分为硫酸钙,质量百分数常占50%以上。

特点:这种水垢坚固密实,呈黄白色,不溶于有机酸,在盐酸中能缓慢溶解。

去除方法:盐酸洗,碱洗或碱煮。

3、硅酸盐水垢成分:主要成分为硅酸化合物,如硅酸钙、硅酸镁等。

盐酸去除水垢的化学方程式

盐酸去除水垢的化学方程式

盐酸去除水垢的化学方程式
盐酸去除水垢的化学方程式是:水垢可能是由于空气中的氧气形成,它主要由氢氧根离子(HCO3-)、氯离子(Cl-)和硫酸根离子(SO42-)组成,不同地区水垢会有不同组成,如果加入大量的盐酸HCl,则水垢的化学反应可以由如下的方程式来描述:
CaCO3 (s) + 2HCl (aq) → CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
即氯化钙(CaCO3)受到盐酸的作用,反应出氯化钙(CaCl2)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)。

当盐酸反应时,氢氧根离子(HCO3-)也会被抑制,从而减少水垢浓度:
HCO3(aq)+HCl (aq)→Cl- (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
此外,如果水垢中含有氯离子和硫酸根离子,则也可以发生以下反应:
Cl- (aq) + HCl (aq)→H2O (l) + Cl2 (g)
SO42- (aq) + 2HCl (aq)→H2O (l) + SO2 (g) + 2Cl- (aq)
可见,当加入盐酸HCl时,会分解水垢中的离子,从而降低水垢含量。

总之,盐酸去除水垢的化学反应可以由以下方程式来描述:
CaCO3 (s) + 2HCl (aq) → CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
HCO3(aq)+HCl (aq)→Cl- (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
Cl- (aq) + HCl (aq)→H2O (l) + Cl2 (g)
SO42- (aq) + 2HCl (aq)→H2O (l) + SO2 (g) + 2Cl- (aq)。

除水垢的化学反应方程式

除水垢的化学反应方程式

除水垢的化学反应方程式
嘿,咱来说说除水垢的化学反应方程式哈。

有一次啊,我家的水壶里结了厚厚的一层水垢。

我看着就心烦,这可咋办呢?我就想办法把这水垢给除掉。

我先是用刷子刷,可是根本刷不掉。

然后我又用醋泡,嘿,还真有点效果。

这时候我就想到了,这用醋除水垢是有化学反应的呢。

水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。

醋里面有醋酸,醋酸能和碳酸钙、氢氧化镁发生反应。

反应方程式是这样的哈。

醋酸和碳酸钙反应,生成醋酸钙、水和二氧化碳。

CaCO₃ + 2CH₃COOH = Ca(CH₃COO)₂ + H₂O + CO₂↑。

还有醋酸和氢氧化镁反应,生成醋酸镁和水。

Mg(OH)₂ + 2CH₃COOH = Mg(CH₃COO)₂ + 2H₂O。

我看着这反应方程式,虽然不太懂,但是感觉很厉害的样子。

我就想啊,这化学还真是神奇呢。

就这么点醋,就能把水垢给除掉。

我把醋倒在水壶里,泡了一会儿,然后再用刷子刷。

哇,
那些水垢真的就慢慢掉下来了。

我心里可高兴了。

从那以后啊,我就知道了用醋可以除水垢。

每次看到水壶里有水垢,我就赶紧倒点醋进去泡一泡。

这化学知识还真是有用呢。

所以啊,咱要是遇到水垢的问题,就可以用醋来解决。

这化学反应虽然咱不太懂,但是效果可是杠杠的。

嘿嘿。

食醋除水垢的化学方程式和离子方程式

食醋除水垢的化学方程式和离子方程式

食醋除水垢的化学方程式和离子方程式《食醋除水垢的化学方程式和离子方程式》同学们,今天咱们来唠唠一个生活中常见的化学现象——用食醋除水垢。

这事儿背后可藏着不少化学知识呢。

首先,咱得知道水垢是啥。

水垢主要成分是碳酸钙(CaCO₃)和氢氧化镁(Mg(OH)₂)。

那食醋呢,主要成分是醋酸(CH₃COOH)。

当食醋和碳酸钙反应的时候,就像一场激烈的“原子战争”。

醋酸(CH₃COOH)就像一群带着特殊装备(化学键)的小战士。

这里的化学键呢,就好比原子之间的小钩子。

醋酸里的氢原子和醋酸根(CH₃COO⁻)就是通过共价键连接的,共价键就像原子共用小钩子连接起来。

碳酸钙(CaCO₃)是由钙离子(Ca²⁺)和碳酸根离子(CO₃²⁻)组成的,钙离子和碳酸根离子之间的离子键就像带正电和带负电的原子像超强磁铁般吸在一起。

反应开始了,醋酸(CH₃COOH)里的氢离子(H⁺)就像一个个小炮弹,冲向碳酸钙。

氢离子(H⁺)和碳酸根离子(CO₃²⁻)发生反应。

这其实就是一种离子之间的重新组合,就像小朋友们交换玩具一样。

反应方程式是:2CH₃COOH + CaCO₃ = (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂↑。

那这个反应的离子方程式呢?咱们把那些在溶液里以离子形式存在,但是反应前后没有变化的离子去掉,就像在一群小伙伴里找出真正参与活动的人一样。

这个反应的离子方程式就是:2CH₃COOH + CaCO₃ =2CH₃COO⁻+ Ca²⁺+ H₂O + CO₂↑。

再说说氢氧化镁(Mg(OH)₂)和醋酸(CH₃COOH)的反应。

氢氧化镁里的镁离子(Mg²⁺)和氢氧根离子(OH⁻)也是通过离子键连接的。

醋酸里的氢离子(H⁺)又开始搞事情了,它冲向氢氧根离子(OH⁻)。

这就好比两队拔河比赛(化学平衡的类比),在这个反应里,反应物一边是醋酸和氢氧化镁,生成物一边是醋酸镁和水,反应一直进行到正逆反应速率相等、浓度不再变化的时候就达到平衡了,不过这个反应基本上是朝着生成醋酸镁和水的方向进行得比较彻底。

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交流讨论4:
水垢有这么多危害,那么我们怎样防止水垢的形成?
(1)日常生活中区分硬水与软水的实验步骤与现象:
在水中加入肥皂水搅拌,如泡沫较少,形成较多白色垢状物则为硬水,否 则为软水

(2)硬水软化的方法是
生活中煮沸;实验室蒸馏;工业上离子交换

课堂小结
通过本节课的学习,你巩固哪些知识?学到了哪 些方法?提高了哪些能力? 知道了水垢是怎样形成的、水垢危害和生活中除水垢方 法、防止水垢生成的方法;
实验探究:
实验探究2:确定水垢中是否含MgCO3
实验步骤
实验现象
有关化学反应方程式
在少量研碎的水 垢中加入适量的 有气泡生成. 蒸馏水充分搅拌, 过滤,在滤液 中 加稀盐酸.。
MgCO3+2HCl==MgCl2+H2O+CO2↑
实验探究:
利用下面的实验装置,从定量的角度探究碳酸镁是否存在。其 主要实验步骤如下:
【实验讨论】 检查装置气密性 (1)加入样品前还应 ,装置C的作用 干燥CO2气体 反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气 是 的目的是 使反应生成的CO2气体被D、E装置完全吸收 ,装置A的 除去空气中的CO2气体 作用是 。A、B装置之间 不要 设 置干燥装置(填“要”、“不要”),其理由是
未干燥的空气不影响装置B中的反应,且CO2气体进入D装置前有气体干 燥装置C
OH-
微溶 不溶
CO32—
不溶 微溶
HCO3-
可溶 可溶
Ca2+ Mg2+
水垢的主要成分中一定含有碳酸钙和氢氧化镁, 可能含有 和 (填化学式)。
实验探究:
从上面的讨论中,我们知道水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁, 还可能含有氢氧化钙和碳酸镁。请设计实验证明这两种物质的存 在。(假定碳酸镁的存在对氢氧化钙的检验没有影响)
2 0 1 3 年 中 考 化 学 专 题 复 习
水垢中的化学
邗江实验学校 化学组 张守艳
情境导入:
请同学们观看一段视频
实物展示
水 垢
交流讨论1:
刚才大家看到的是水垢,你知道水垢是怎么形成 的吗?请大家讨论。 在自然界的水(河水、井水、自来水等)被加热的 过程中,原来溶解在水中的钙镁盐类【主要是碳酸 氢钙(Ca(HCO3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2)】发生 分解,变成难溶解的沉淀【主要是碳酸钙(CaCO3)和 氢氧化镁(Mg(OH)2)】 这究,我们知道水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化 镁。还可能有氢氧化钙和碳酸镁。请大家思考讨论怎样除水垢?
用盐酸、用食醋
交流讨论2:
烧开水的铝壶内壁常会结一层水垢(水垢的主要成分 是碳酸钙),用结有水垢的铝壶烧开水浪费能源. (1)水垢用水洗不掉的原因是 水垢难溶于水 ;滴入适 量稀盐酸可以洗去,其反应的化学方程式为(写一个) CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 。 但盐酸不能过量,否则会损坏铝壶,反应的化学方程 式为 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ ,它的基本反应类型 置换反应 。 (2)硫酸也可以与水垢反应,但一般不使用硫酸的原 因是 硫酸与水垢反应生成微溶的硫酸钙,除水垢不彻底 。 (3)家中有一种调味品也可以除去水垢,其反应的化 学方程式为 2CH3COOH+CaCO3═(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O 。
(2)装置B中生成气体的化学方程式为 CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 。 装置D中的化学方程式为 CO2 + 2NaOH=== Na2CO3 + H2O 。 (3)装置B中生成CO2的质量为 1.25 g。通过计算说明 水垢中A 含MgCO3(填字母)。(要有计算过程) A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
实验探究1:确定水垢中是否含Ca(OH)2 实验步骤
在少量研碎的水 垢中加入适量的 蒸馏水充分搅拌, 过滤,在滤液 中 通二氧化碳. 。
实验现象
石灰水变浑浊. 产生白色沉淀 pH>7 滤液变红. 红色石蕊试纸变蓝
实验结论
水垢中有氢氧化钙
水垢中无氢氧化钙
加入Na2CO3溶液. 测pH. 加酚酞试液.
红色石蕊试纸.
Ca(HCO3)2===CaCO3 ↓+H2O + CO2↑ Mg(HCO3)2=== Mg(OH)2 ↓+2CO2↑


实验探究:
经过刚才的讨论,我们知道水垢的主要成分是碳酸钙和 氢氧化镁,有没有其它成分呢?请结合下面的“部分钙 镁化合物溶解性表”进行猜想:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
阴离子 阳离子
巩固了碱溶液的检验方法和碳酸盐的检验方法。硬水和 软水的鉴别、硬水的软化方法; 学到了从定性和定量两个方面对物质成分的探究方法;
提高了分析问题和解决问题的能力,提高了计算能力。
在本节课的学习中你产生了什么新的问题?
课堂检测:
• 15分钟
称量D、E装置总质量为200.0 g,按上图组装后,将2.5 g水垢试样 放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡 时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装 置D、E的总质量为201.25 g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH, 不考虑装置内空气对实验的影响)。
实验探究:
交流讨论3:
在上面的题目中已经提到,用结有水垢的铝壶烧开水 浪费能源,你知道除此之外水垢还有哪些危害吗?
1.造成肠胃消化和吸收功能紊乱、便秘,胃炎、结石、 牙垢、牙周炎;水垢中的军团病菌,可致死。
2. 水垢含有重金属元素镉、铅、砷、汞等,危害人体 健康。 3.水箱内沉积水垢后,造成水温过高,输出功率下降,严 重的导致发动机抱死、损坏等后果 。
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