（五）硬水的软化

**目的：**了解硬水软化的基本原理；学习硬水软化的方法。**用品：**烧杯、玻棒、滴管、酒精灯、铁架台。

氢氧化钙、盐酸、石灰石、澄清石灰水、蒸馏水、肥皂液、碳酸钠、磷酸三钠、磺化煤、离子交换柱。

**原理：**溶有较多量 Ca2+和 Mg2+的水称为硬水，根据所含盐类的不同，硬水又分为暂时硬水（含有 HCO3-）和永久硬水（含有 SO42-、Cl-）。

1 升水里含有 10 毫克氧化钙（或相当于 10 毫克氧化钙）称为 1 度（1°）。

氧化镁 1 毫克折算成 1.4 毫克氧化钙。硬度大于 30°的是最硬水。

暂时硬水经过煮沸以后，碳酸氢盐分解生成不溶性的碳酸盐。生成的碳酸镁会发生水解反应，生成更难溶的氢氧化镁。硬度可降至 8°以下，但仍在 3°～4°以上。

药剂软化法和离子交换法是硬水软化的主要方法。

药剂软化法常用的药剂有石灰、纯碱或磷酸三钠等。通过反应可生成CaCO3、Mg（OH）2、Mg3（PO4）2、Ca3（PO4）2 等几乎不溶于水的物质，使 Ca2+、Mg2+除去。

离子交换法是用离子交换剂软化水的一种现代方法。离子交换剂有天然或人造沸石、磺化煤和离子交换树脂等。磺化煤是用烟煤、褐煤经发烟硫酸或浓硫酸处理后的一种黑色颗粒状物质。当硬水通过磺化煤时，硬水里的 Ca2+ 和 Mg2+会跟磺化煤的 Na+起离子交换作用，从而使硬水软化。磺化煤的 Na+ 耗毕，可用 8～10％食盐溶液再生，恢复软化硬水的功能。离子交换树脂是一种高分子聚合物，由固定的树脂本体和带有活性离子的交换基团两部分所组成。阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可分别用盐酸（2 摩/升）和氢氧化钠（8％）溶液再生。