基礎(chǔ)及水質(zhì)指標(biāo).doc

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1、第一章水質(zhì)概述第一節(jié)常用化學(xué)名詞概述一、化學(xué)基本概念(一)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量由于分子、原子太微小,用它們計(jì)量不方便,需要使用一個適當(dāng)?shù)奈锢砹俊镔|(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算。物質(zhì)的量是反映某系統(tǒng)中物質(zhì)基本單元多少的物理量。或者說,物質(zhì)B的物質(zhì)的量nB是用系統(tǒng)中所含基本單元B的粒子數(shù)NB來確定(或衡量)的一個物理量。物質(zhì)B的物質(zhì)的nB與物質(zhì)B的基本單元B的粒子數(shù)NB的關(guān)系如下式所示nB=NB/L(L:阿伏加德羅常數(shù),為6.02×1023mol-1)國際上規(guī)定物質(zhì)的量的單位名稱叫做“摩爾”,它也是我國現(xiàn)行的法定基本計(jì)量單位

2、之一,單位符號為mol。摩爾質(zhì)量在計(jì)算及使用上比較方便,它是物質(zhì)的量的一個導(dǎo)出量,是表達(dá)物質(zhì)的量與質(zhì)量的關(guān)系的。摩爾質(zhì)量(MB)的定義為質(zhì)量(m)除以物質(zhì)的量(nB),即MB=m/nB。摩爾質(zhì)量的單位是Kg/mol,化學(xué)分析中常用的單位為g/mol。例如:H2SO4的摩爾質(zhì)量:M(H2SO4)=98g/mol或者M(jìn)(1/2H2SO4)=49g/mol注意:在法定計(jì)量單位中,用到物質(zhì)的量濃度或摩爾質(zhì)量時,必須指明基本單元,否則所說的摩爾就沒有明確的意義了。(二)酸和堿根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,凡是能給出質(zhì)子(H+)的

3、物質(zhì)就是酸;凡是能接受質(zhì)子的物質(zhì)就是堿。一種酸給出質(zhì)子后,其剩余的部分就是堿;同理,一種堿接受質(zhì)子后,其生成物便為酸。它們之間的關(guān)系可表示如下HA(酸)====H++A-(一色)(另一色)11可見,酸和堿是不能彼此分開的,而是處于一種相互依存的關(guān)系中。酸和堿的這種依存關(guān)系稱為共軛關(guān)系。即HA是A-的共軛酸,A-是HA的共軛堿。同時,該理論認(rèn)為,酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移。例如HCl在水中的解離是由于作為溶劑的水起著堿的作用,而NH3.H2O在水中的解離是由于作為溶劑的水起著酸的作用。所以,我們認(rèn)為,這些反應(yīng)

4、,都是酸堿反應(yīng),只不過在不同場合,H2O扮演著不同的角色。在實(shí)際中,常用酸堿滴定法來測定未知物質(zhì)的濃度,該法常借助于酸堿指示劑的顏色變化來指示滴定的終點(diǎn)。酸堿指示劑是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)酸或有機(jī)堿,因其酸式和共軛堿式具有不同的結(jié)構(gòu),因而呈現(xiàn)不同的顏色。當(dāng)溶液pH值改變時,指示劑或給出質(zhì)子由酸式變?yōu)楣曹棄A式,或接受質(zhì)子由堿式變?yōu)楣曹椝崾?,由于結(jié)構(gòu)的變化而引起顏色的改變。表2-1是常用的指示劑及其變色范圍。表2-1常用的酸堿指示劑指示劑變色范圍pHpKa顏色濃度酸性色過渡色堿性色百里酚藍(lán)甲基橙甲基紅溴百里酚藍(lán)中性紅酚

5、酞百里酚酞1.2~2.83.1~4.44.4~6.26.0~7.66.8~8.08.0~9.69.4~10.61.63.44.97.37.49.110.0紅紅紅黃紅無無橙橙橙綠粉紅淺藍(lán)黃黃黃藍(lán)橙黃紅藍(lán)0.1%(20%乙醇溶液)0.05%水溶液0.1%(60%乙醇溶液)0.1%(20%乙醇溶液)0.1%(60%乙醇溶液)0.1%(90%乙醇溶液)0.1%(90%乙醇溶液)目前大多數(shù)電廠常用的酸主要是鹽酸(HCl),作為離子交換樹脂的再生劑及設(shè)備的清洗劑。鹽酸(HCl)和硫酸(H2SO411)也是化學(xué)試驗(yàn)中常用

6、的藥劑,它們都有腐蝕性,濃鹽酸有揮發(fā)性,在樹脂再生過程中要注意安全。濃硫酸有強(qiáng)氧化性和脫水性,在試驗(yàn)過程中涉及濃硫酸更要小心謹(jǐn)慎。電廠常用的堿主要有氫氧化鈉(NaOH)和氨水,分別用作陰離子交換樹脂的再生劑及汽水加藥系統(tǒng)的pH調(diào)整。濃氨水有強(qiáng)揮發(fā)性,在配藥的過程中要注意避免傷眼睛,氫氧化鈉有腐蝕性,在使用過程中要注意安全。(三)鹽和氧化物化學(xué)上,把在電離時生成金屬陽離子(包括NH4+)和酸根陰離子的化合物叫做鹽。電廠常用的鹽主要有氯化鈉(NaCl)、聚合氯化鋁(PAC)等。氯化鈉用于電廠中樹脂復(fù)蘇時的浸泡;

7、聚合氯化鋁(PAC)是電廠中良好的凈水劑(又叫混凝劑),它在水溶液中分別水解生成帶正電的物質(zhì),能把水中的懸浮物和膠體物質(zhì)吸附在它的表面,并一起沉降下來,從而使水澄清。另外水處理系統(tǒng)中還常用了次氯酸鈉(NaClO)和亞硫酸氫鈉(NaHSO3)它們分別是氧化劑和還原劑,用來保護(hù)反滲透的膜。還有脫硫系統(tǒng)的脫硫原料碳酸鈣(CaCO3)等鹽。氧化物是由氧和另一種元素組成的化合物。電廠常用的氧化物主要有CaO,俗稱生石灰,它有較強(qiáng)的吸水性,吸水后成為Ca(OH)2,它也可以用作水處理的澄清處理藥劑和脫硫系統(tǒng)排放廢水的中

8、和藥劑。另外電廠熱力系統(tǒng)中的氧化鐵(Fe2O3)、氧化亞鐵(FeO)四氧化三鐵(Fe3O4)、氧化銅(CuO)、氧化亞銅(Cu2O)和二氧化硅(SiO2)等氧化物是表征熱力系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢的物質(zhì)。(四)溶液及溶液的濃度所謂溶液是指一種物質(zhì)以分子或離子狀態(tài)均勻地分布于另一種物質(zhì)中,得到均勻、穩(wěn)定的體系。以水為溶劑的溶液稱為水溶液,簡稱溶液。在一定溫度下,溶液里所溶解的某種溶質(zhì)達(dá)到不能再增加的程度,就是飽和溶液;反之,

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