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水的知识你知多少


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1400?-4900?的紫外线(1?=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2600?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。

 

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