正文 344 五行之水 3 文 / 月之輪迴

    7.水的電離：

    在水中，幾乎沒有水分子電離生成離子。

    h?o←→h?+oh?

    由於僅有一小部分的水分子發生上述反應，所以純水的ph值十分接近7。

    8.水是兩性物質，既有氫離子（h?），也有氫氧根離子（oh?）。但純淨蒸餾水是中性的。

    9.水的硬度：

    水的硬度最初是指鈣、鎂離子沉澱肥皂的能力。水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度，其中包括碳酸鹽硬度（即通過加熱能以碳酸鹽形式沉澱下來的鈣、鎂離子，故又叫暫時硬度）和非碳酸鹽硬度（即加熱後不能沉澱下來的那部分鈣、鎂離子，又稱永久硬度）。硬水和軟水的區別，就是水中含有鈣、鎂化合物的多少程度。

    水中有些金屬陽離子，同一些陰離子結合在一起，在水被加熱的過程中，由於蒸發濃縮，容易形成水垢，附著在受熱面上而影響熱傳導，我們將水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度。

    如在天然水中最常見的金屬離子是鈣離子（ca2?）和鎂離子（mg2+），它與水中的陰離子如碳酸根離子（co32-）、碳酸氫根離子（hco3-）、硫酸根離子（so42-）、氯離子（cl-）、以及硝酸根離子（no3-）等結合在一起，形成鈣鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物、以及硝酸鹽等硬度。水中的鐵、錳、鈄等金屬離子也會形成硬度，但由於它們在天然水中的含量很少，可以略去不計。因此，通常就把ca2+、mg2+的總濃度看作水的硬度。水的硬度對鍋爐用水的影響很大，因此，應根據各種不同參數的鍋爐對水質的要求對水進行軟化或除鹽處理。

    水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。

    碳酸鹽硬度：主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽所形成的硬度。還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去，故亦稱為暫時硬度。非碳酸鹽硬度：主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去，故也稱為永久硬度。如gso?、cacl?、mgcl?、o?）?、mg（no?）?等。

    碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度；水中ca2+的含量稱為鈣硬度；水中mg2+的含量稱為鎂硬度；當水的總硬度小於總鹼度時，它們之差。稱為負硬度。

    生活中可用肥皂水鑒別軟硬水，將肥皂水加入被測水後震盪，泡沫多浮渣少的是軟水，反之比較硬。

    用途折疊編輯本段

    1.人類的生命之源

    在地球上，哪裡有水，哪裡就有生命。一切生命活動都是起源於水的。人體內的水分，大約佔到體重的65%。其中，腦髓含水75%。血液含水83%，肌肉含水76%，連堅硬的骨骼裡也含水22%呢!沒有水，食物中的養料不能被吸收，廢物不能排出體外，藥物不能到達起作用的部位。人體一旦缺水，後果是很嚴重的。缺水1%-2%，感到渴；缺水5%，口乾舌燥，皮膚起皺。意識不清，甚至幻視；缺水15%，往往甚於飢餓。沒有食物。人可以活較長時間（有人估計為兩個月），如果連水也沒有，頂多能活一周左右。

    2.植物的生命源泉

    用手抓一把植物，你會感到濕漉漉的，涼絲絲的，這是水的緣故。植物含有大量的水，約占體重的80%，蔬菜含水90%-95%，水生植物竟含水98%以上。水替植物輸送養分；水使植物枝葉保持婀娜多姿的形態；水參加光合作用。製造有機物；水的蒸發，使植物保持穩定的溫度不致被太陽灼傷。植物不僅滿身是水。作物一生都在消耗水。1公斤玉米，是用368公斤水澆灌出來的；同樣的。小麥是513公斤水，棉花是648公斤水，水稻竟高達1000公斤水。一籽下地，萬粒歸倉，農業的大豐收，水立下了不小的功勞呢！

    3.工業的血液

    水，參加了工礦企業生產的一系列重要環節，在製造、加工、冷卻、淨化、空調、洗滌等方面發揮著重要的作用，被譽為工業的血液。例如，在鋼鐵廠，靠水降溫保證生產；鋼錠軋製成鋼材，要用水冷卻；高爐轉爐的部分煙塵要靠水來收集；鍋爐裡更是離不了水，製造1噸鋼，大約需用25噸水。水在造紙廠是紙漿原料的疏解劑、解釋劑、洗滌運輸介質和藥物的溶劑，製造1噸紙需用450噸水。火力發電廠冷卻用水量十分巨大，同時，也消耗部分水。食品廠的和面、蒸餾、煮沸、醃製、發酵都離不了水，醬油、醋、汽水、啤酒等，其實就是水的化身。

    4.制備純水

    方法主要有蒸餾法和離子交換法。

    將自來水直接蒸餾可獲得一般實驗所需的蒸餾水。對於重要的物理化學和分析化學實驗，通常採用二次或三次蒸餾水，這種蒸餾最好在石英裝置中進行，所得的純水應收集在耐高溫玻璃、石英或聚乙烯瓶中。

    為了除去水中的有機雜質和nh+4與cl-，最好在每升被提純的水中加入4，半小時後加入0.5∼1g鉀明礬，再過半小時後加入0.66gna2hpo4，靜置半小時後過濾，濾液煮沸10min後再加入蒸餾瓶中進行蒸餾，除去餾出物開頭和最後的餾份（各10%）。

    離子交換法是制備高純度水的更好方法。離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，兩種樹脂在裝柱前分別進行預處理。陽離子交換樹脂先用自來水反覆漂洗除去其中的色素、水溶性雜質及其他夾雜物，直至水清無泡沫，並用純水浸泡4h。然後用5%的鹽酸溶液浸泡樹脂（以沒過樹脂為宜）4h，適當攪拌，將鹽酸排盡後以純水反覆洗至近中性為止。陰離子交換樹脂同樣用水反覆漂洗直至水清無泡沫，並用純水浸泡4h。再用5%氫氧化鈉溶液浸泡4h，適當攪拌，然後將氫氧化鈉溶液排盡，以純水反覆洗至近中性為止。處理好的樹脂裝入準備好的有

    有機玻璃交換柱中，交換流程按陽離子交換柱陰離子交換柱混合樹脂交換柱（陽、陰離子交換樹脂充分混勻）的順序設定。控制一定流速向交換柱中通入蒸餾水（或自來水），從混合樹脂交換柱中流出純水，當水質達到要求後即可使用。

    分類折疊編輯本段

    按分子量折疊

    重水

    重水（r）（氧化氘）是由氘和氧組成的化合物。分子式d?o，分子量20.0275，比普通水（h?o）的分子量18.0153高出約11%，因此叫做重水。在天然水中，重水的含量約占0.015%。由於氘與氫的性質差別極小，因此重水和普通水也很相似。重水的離子積常數為1.6*10-15。(未完待續)