什么叫水的溶解氧(DO)?
溶解于水中的游离氧称为溶解氧(用DO表示),常以O2mg/L、mL/L等单位来表示。
天然水中氧的主要来源是大气溶于水中的氧,其溶解量与温度,压力有密切关系。温度升高氧的溶解度下降,天然水中溶解氧含量约为8~14mg/L,敞开式循环冷却水中溶解氧一般约为6~8mg/L。
水体中的溶解氧含量的多少,也反映出水体遭受到污染的程度。当水体受到有机物污染时,由于氧化污染物质需要消耗氧,使水中所含的溶解氧逐渐减少。污染严重时,溶解氧会接近于零,此时便滋长繁殖起来,并发生有机污染物的而发臭。因此,溶解氧也是衡量水体污染程度的一个重要指标。
什么是水的酸度?
水的酸度是指水中所含能提供H离子与强碱(如NaOH、KOH等)发生中和反应的物质总量。这些物质能够放出H,或者经过水解能产生H。水中形成酸度的物质有三部分:
(1)水中存在的强酸能全部离解出H,如***(H2SO4)、盐酸(HCl)、(HNO3)等;
(2)水中存在的弱酸物质,如游离的二氧化碳(CO2)、碳酸(H2CO3)、(H2S)、醋酸(CH3COOH)和各种有机酸等;
(3)存在的强酸弱碱组成的盐类,如铝、铁、铵等离子与强酸所组成的盐类等。
天然水中,酸度的组成主要是弱酸,也就是碳酸。天然水中在一般的情况下不含强酸酸度。水中酸度的测定是用强碱的标准溶液(如0.1mol/LNaOH)来滴定水中。如用橙指示剂所测得的酸度是指强酸酸度和强酸弱碱形成盐类的酸度;而用酚酞指示剂所测得的酸度包括了上述三部分酸度,即称为总酸度。
硬水对工业生产有什么危害?
硬水作为工业生产用的冷却水,会使换热器结水垢,严重的不仅会阻碍水流通道,使热交换效果大大降低,影响生产的顺利进行,甚至停产。结垢还会产生垢下腐蚀,会使换热器穿孔而损坏,不仅物料漏损,而且增加设备***费用,浪费钢材。
硬水用于洗涤,也往往影响产品质量,如纺织印染会造成织物的斑点,不仅影响美观,而且影响强度。硬水作为锅炉用水,在锅内加热后,经过蒸发浓缩过程,使锅炉受热面结水垢,而水垢的导热性能极差。水垢的导热性能只有钢材的几百分之一。在锅炉内结垢之后,如果仍要达到无水垢时同样的炉水温度,势必要提高受热面的壁温,例如1.01Mpa(10atm)的锅炉,壁温为280℃,当硅酸盐水垢达1mm厚时,要达到同样的炉水温度,壁温要提高到680℃,此时钢板的强度自3.92Mpa(40kgf/cm2)降至0.98Mpa(10kgf/cm2),严重的会引起爆裂事故。金属温度升高还会使金属伸长,1m长的钢板,每升高100℃,伸长1.2mm,增加材料应力,导致损坏。
此外,结垢之后,使受热面的传热情况变坏,燃烧热也不能很好地传给水,降低了锅炉的热效率,从而白白浪费燃料,如结有1.5mm厚***盐水垢,就要浪费燃料10%以上,并使锅炉的出力大为降低。结水垢之后,还得经常清洗,不仅影响生产,且而降低锅炉使用寿命,还要耗费人力物力。因此,硬水对工业生产的危害很大,必须根据产品或设备对水质的要求,对硬水进行软化、除盐或其他有效的水处理。
水中的主要阴、阳离子对水质有些什么影响?
水中主要的阴离子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-等,其中HCO3-、CO32-、OH-在水中常与阳离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+等组成硬度和碱度,它们之间的量的变化要影响水的pH值变化,从这一变化可以知道水的属性是腐蚀型的或是结垢型的。因此,它们是影响水的性质的主要离子。
Cl-是水中为常见的阴离子,是引起水质腐蚀性的催化剂,能强烈动和促进金属表面电子的交换反应,特别是对水系统的不锈钢材料,应力集中处(如热应力、震荡应力等),会引起Cl-的富集,加速电化学腐蚀过程。
SO42-也是水中较为普遍存在的腐蚀性阴离子,使水的电导率上升,同时又能与阳离子Ca2+等生成CaSO4沉淀而结垢,它又不是水中***盐还原菌的营养源。
水中主要的阳离子有K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Fe3+、Mn2+等,其中Na+是水中为常见的阳离子,K+、Na+的存在使水的电导率上升,增加了水的不稳定倾向;其中Ca2+、Mg2+是组成水中硬度的主要离子,在一定的条件下,常在受热设备的表面结垢,影响传热效果。Fe3+、Mn2+很易生成Fe(OH)3、Mn(OH)2的沉淀形成水垢,从而产生垢下腐蚀,又是铁***生长的促进剂。
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