2019-10-20 15:52:31

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水锈就是水垢。肥皂在井水、泉水、海水里容易生成"豆腐渣"。开水壶用久了,内壁会长出一层厚厚的水垢。这些现象说明,看起来清亮透彻的水里确实有杂质。

基本信息

  • 中文名

    水锈

  • 又称

    水垢

  • 水垢形成条件

    水被加热时形成水垢

  • 防垢技术

    化学法和物理法

折叠 编辑本段 定义

折叠 水垢

雨降落到地面,涓涓细流汇成江河,穿过山脉,越过平原,冲刷着土壤和岩石,溶解了不少矿物质。井水、泉水等地下水中含有更多的矿物质。如果我们在一块干净的玻璃片上滴上一滴水,等到水滴干后,玻璃片上留下水痕。这就是水里溶解了矿物质。其主要成分为碳酸钙,可与醋发生反应生成二氧化碳,水。

折叠 硬水

含有钙镁盐类等矿物质的水叫做"硬水"。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙,消毒杀菌后得到的,也是硬水。刚下的雨雪,水里不含矿物质,是"软水"。水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙和碳酸氢镁,在沸腾的水里分解,放出二氧化碳,变成难溶解的碳酸钙和碳酸镁(它们是石灰石、白云石的主要成分)也沉淀下来。这就是水垢的来历。 用硬水洗衣服的时候,水里的钙镁离子和肥皂结合,生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁的絮状沉淀,这就是"豆腐渣"的来历。

在硬水里洗衣服,浪费肥皂。水壶里长了水垢,不容易传热,浪费燃料。这些对于一个家庭来说,浪费还不算严重。对于工厂来说,问题就大啦。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。一天输送几十吨蒸汽,硬水在锅炉内壁沉积出的水垢数量,又该多么惊人!大锅炉里结了水垢,好比锅炉壁的钢板和水之间筑起一座隔热的石墙。锅炉钢板挨不着水,炉膛的火一个劲地把钢板烧得通红。这时候,如果水垢出现裂缝,水立即渗漏到高温的钢板上,急剧蒸发,造成锅炉内压力猛增,就要发生爆炸。锅炉爆炸的威力,不亚于一颗重磅炸弹!可见水垢的危害,决不能等闲视之!因此,在工厂里,往往在水里加入适量的碳酸钠,使水中的钙镁盐类变成沉淀除去,水就变成了软水。使硬水通过离子交换树脂,也能除去其中的矿物质,得到软水。家里的水壶、暖水瓶里长了水垢,怎么清除干净呢? 小心地将水壶烧到刚刚要干,立即浸到凉水里。这一热一冷,由于铝和水垢热胀冷缩的程度不同,水垢就会碎裂,从壶壁上籁籁落下。水垢的主要成分是碳酸钙、碳酸镁,它们可以和酸起化学变化。根据这个道理,在水壶里倒些食醋,在火上温热一下,只见水垢上放出密密麻麻的小气泡,水垢便粉碎了。用稀盐酸也能除水垢。稀盐酸"消化"碳酸钙的能力比食醋强,不过,操作起来要十分小心,别让盐酸把手也腐蚀坏了。要知道,盐酸和铝很容易起反应。如果是搪瓷水壶,搪瓷又未脱落,用稀盐酸除水垢当然好。暖水瓶里的水垢这样除去,更没问题了。

折叠 硬水变为软水

生活中的水大部分都是硬水,加入肥皂水后就会产生水垢。那如何将硬水变成软水呢?我们可以将水通过煮沸的方式来将其处理掉。

折叠 编辑本段 形成条件

水垢形成有三种条件

1、水被加热时形成水垢。如锅炉、换热器、冷凝器。

2、水中PH值高容易形成水垢。如电厂冲灰管道,PH值为12左右。

3、水中压力突然变化时形成水垢。如水泵、加药泵、反渗透膜等。

防垢技术

自从人类把水作为热交换介质之日起,受热面和传热面的结垢就成为热交换工艺中困扰设备正常运行的主要问题之一。水垢导致热效率下降,能耗增加,严重时堵塞管道甚至引起锅炉爆炸等严重后果。200多年来,人们对垢种、成垢原因都进行了充分的研究,希望在享用水资源给我们带来的种种方便的同时,消除水垢的烦恼,也推出了多种多样的防垢技术,大体可分为两大类:一是化学法,一是物理法。 化学法主要是离子交换、化学加药或阶段性酸洗等,这些化学方法在锅炉水处理和工业水处理中广泛应用,有很好的防垢效果,但是其代价也是相当大的。以钠离子交换器为例,我国一般采用的都是盐耗为250-500克/摩尔的钠离子交换器,也就是说每置换出水中20克的钙离子或12克镁离子就需要使用250-500克食盐,可想而知,对地下水的污染是多么的严重。水是地球、是人类的宝贵资源。为了防止污染地下水,美国已经禁止使用钠离子交换器。在此之前美国先是限制使用钠离子交换器,规定盐耗超过110克/摩尔的纳离子交换器不允许使用,后又规定盐耗超过90克/摩尔的钠离子交换器不允许使用,最终是禁止使用钠离子交换器。有许多工业循环水是采用化学加药的,如加阻垢剂等,但是在低温循环水、冷却水的工作温度下,水中的微生物是极易生长的,而许多阻垢剂常常又是微生物的营养源,所以,通常在加阻垢剂的同时,还需加入大量的杀菌剂、灭藻剂、平衡剂等等。另外化学药剂本身对设备、管道的腐蚀也是很严重的。进行阶段性酸洗虽然比较简单,但需要停设备,影响生产,费事费力,另外,清洗的废液对环境的污染也是不可忽视的。总之,在越来越重视环保、强调可持续发展,化学除垢表现出越来越明显的局限性。

物理法除垢、防垢:过去常见的一般有电磁、永磁、强磁、高频、静电等多种形式的除垢仪,俗称电子水或电子除垢。人们对电子除垢的研究已经经历了半个世纪,电子除垢几上几下,除垢效果众说纷纭,常常是此地有效果,彼处就可能没有效果,刚装上的时候效果好,用一段时间,效果就不明显了,这也就是为什么尽管化学除垢存在这样或那样的问题,但还必须大量使用的关键所在。难道说:电子除垢就没有作为了吗?不是,以上所说的种种电子除垢产品其除垢效果的不理想,究其原因,都是因为其产品没有真正掌握有效除垢的机理,直到"变频共振"理论的提出,人们才算真正揭示高效除垢、防垢的奥妙。

折叠 编辑本段 预防措施

降低硬度预防水锈的方法

降低水的硬度以预防水锈的方法,是离子交换树脂。

离子交换树脂分为2类,一类是用于将水的硬度降低到软水,用于清洗、沐浴等,此类离子交换树脂称为钠离子交换树脂。 第二类是用于适量降低水中硬度,使得烧开饮用用水后不再形成水锈的氢离子交换树脂,专用于饮用水处理。

折叠 清洗沐浴等

钠离子树脂 和水中钙镁离子反应,快速将钠离子交换至水中并吸附水中钙镁离子,由此将硬水彻底软化,变成没有钙镁离子的水。适用于平时洗涤衣物,洗澡等。使用此类树脂的产品为软水器或称为软水机。

折叠 饮用

氢离子交换树脂和水中部分钙镁离子发生反应,适量降低硬度,在保留水中适量钙镁离子的同时,可使得烧开水中不会再残留水锈。 使用此类树脂的产品如婴幼儿专用的净水设备宝宝爱水婴幼儿专用滤水壶等。

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