硬水软化yingshui ruanhua

除去或减少自然水中的钙盐或镁盐等的过程叫做硬水软化。软化的方法主要有药剂软化法和离子交换法。
药剂软化法： ❶石灰软化法 将生石灰加水调成石灰乳加入水中则可消除水的暂时硬度，反应为

Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)2→2CaCO₃↓+2H₂O
Mg(HCO₃)₂+2Ca(OH)2
→Mg(OH)₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O

同时石灰乳能使镁、铁等离子从水中沉淀出来，促使胶体粒子凝聚，但此法不能使水彻底软化，它只适用于碳酸盐硬度较高而不要求高度软化的情况，也可作为其他方法的预处理阶段。
❷石灰纯碱软化法 即用石灰乳和纯碱的混合液作为水的软化剂。纯碱能消除水的永久硬度，如

CaCl₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓+2NaCl
MgSO4+Na₂CO₃→MgCO₃↓+Na₂SO₄

❸综合软化法 以石灰乳和纯碱作为基本软化剂，以少量磷酸三钠为辅助软化剂。磷酸三钠能与造成暂时硬度及永久硬度的盐类生成难溶盐使之沉淀。
离子交换法可以认为是一种特殊的吸附过程。钠型阳离子交换剂能从溶液中吸附多种阳离子，而把本身的钠离子放入溶液中，从而达到软化的目的。交换剂种类很多。无机离子交换剂交换容量较小，工业上应用较多的磺化煤也趋于淘汰，目前普遍使用的是有机高分子聚合物，又叫离子交换树脂。离子交换树脂由有机高聚物本体和能进行交换的阳离子或阴离子构成，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂(参见“离子交换树脂”)。阳离子交换树脂又因所带交换基的不同分为钠型(R—Na)、氢型(R—H)、铵型(R—NH₄)等。离子交换是一种可逆过程，当硬水流过钠型交换树脂时，Ca²⁺,Mg²⁺等离子按下式被交换：

2R-Na+Ca²⁺CaR₂+2Na⁺

随着反应的进行，交换速度越来越慢，继而停止交换。此时必须用食盐水冲洗交换剂，使反应向左进行，交换剂得以再生。实际应用中的操作过程： ❶交换 欲处理的水流过离子交换剂层，进行交换，直至交换剂失效；
❷反冲洗 使水逆向流过已失效的离子交换剂，除去交换时聚集的悬浮物和破碎的交换剂，并松动交换剂层；
❸加入再生剂 使之进行再生反应，并将交换下来的Ca²⁺,Mg²⁺等离子带出，恢复交换剂的能力；
❹正洗 使水流经交换剂层，去除所有的再生剂。