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發(fā)布時間：2021-08-30 21:01
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如何根據(jù)硬度和堿度的關系了解水質(zhì)?
天然水中的硬度主要是指Ca2 、Mg2 等金屬離子，水中的堿度主要是指碳酸氫鹽堿度HCO3-。而水中主要存在的離子有Ca2 、Mg2 、Na 、K 和HCO3-、SO42-、Cl-等。水中的硬度與硬度之間的關系分為三種情況。
(1)堿度>硬度(以mol/L計)HCO3->(Ca2 、Mg2 水中的硬度(Ca2 、Mg2 )都變成為碳酸氫鹽，并同時還有Na 、K 的碳酸氫鹽，但沒有非碳酸鹽硬度在。此時，堿度減去硬度所得的差值等于Na 、K 的碳酸氫鹽。這部分多出的Na 、K 的碳酸氫鹽堿度即所謂過剩堿度亦稱為負硬度。
(2)堿度=硬度(以mol/L計)即HCO3-=(Ca2 、Mg2 )此時只有Ca2 、Mg2 的硬度及其碳酸氫鹽堿度，既無非碳酸鹽硬度，亦無Na 、K 的碳酸氫鹽。
(3)堿度<硬度(以mol/L計)即HCO3-<(ca2 、mg2 )。此時又有兩種情況，一是ca2 >HCO3-的鈣硬水，此時水中有非碳酸鹽硬度CaSO4、MgSO4的存在，但沒有鎂的碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2。另一種情況是Mg2 >HCO3-的鎂硬水，水中有鎂的碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2的存在，但沒有鈣的非碳酸鹽硬度存在，而有鎂的非碳酸鹽硬度MgSO4的存在。但上述兩種情況，無論是哪種，水中都有非碳酸鹽的硬度存在，而沒有Na 、K 的碳酸氫鹽存在。
什么是水的堿度？水中的堿度有哪幾種形式存在？
水的堿度是指水中能夠接受H離子與強酸進行中和反應的物質(zhì)含量。水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)主要由碳酸鹽產(chǎn)生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產(chǎn)生的碳酸氫鹽堿度，以及由氫氧化物存在和強堿弱酸鹽水解而產(chǎn)生的氫氧化物堿度。
所以，堿度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-及其他一些弱酸鹽類的總和。這些鹽類的水溶液都呈堿性，可以用酸來中和。然而，在天然水中，堿度主要是由HCO3-的鹽類所組成。
可認為：總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H]當pH值大于7.0時，[H]可略去，故，M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]mol/L形成水中堿度的物質(zhì)碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存，碳酸鹽和氫氧化物也可以共存。
然而，碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在，它們在水中能起如下反應：HCO3-OH-==CO32-H2O由此可見，碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物可以在水中單獨存在，除此之外，還有兩種堿度的組合，所以，水中的堿度有五種形式存在，即：
(1)碳酸氫鹽堿度HCO3-；
(2)碳酸鹽堿度CO32-；
(3)氫氧化物堿度OH-；
(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3-CO32-；
(5)碳酸鹽和氫氧化物堿度CO32-OH-。
水中的主要陰、陽離子對水質(zhì)有些什么影響？
水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-等，其中HCO3-、CO32-、OH-在水中常與陽離子K 、Na 、Ca2 、Mg2 等組成硬度和堿度，它們之間的量的變化要影響水的pH值變化，從這一變化可以知道水的屬性是腐蝕型的或是結垢型的。因此，它們是影響水的性質(zhì)的主要離子。
Cl-是水中為常見的陰離子，是引起水質(zhì)腐蝕性的催化劑，能強烈動和促進金屬表面電子的交換反應，特別是對水系統(tǒng)的不銹鋼材料，應力集中處(如熱應力、震蕩應力等)，會引起Cl-的富集，加速電化學腐蝕過程。
SO42-也是水中較為普遍存在的腐蝕性陰離子，使水的電導率上升，同時又能與陽離子Ca2 等生成CaSO4沉淀而結垢，它又不是水中硫酸鹽還原菌的營養(yǎng)源。
水中主要的陽離子有K 、Na 、Ca2 、Mg2 和Fe3 、Mn2 等，其中Na 是水中為常見的陽離子，K 、Na 的存在使水的電導率上升，增加了水的不穩(wěn)定傾向；其中Ca2 、Mg2 是組成水中硬度的主要離子，在一定的條件下，常在受熱設備的表面結垢，影響傳熱效果。Fe3 、Mn2 很易生成Fe(OH)3、Mn(OH)2的沉淀形成水垢，從而產(chǎn)生垢下腐蝕，又是鐵細菌生長的促進劑。
