【瀚高中聯】軟水機是如何把硬水軟化的？

【瀚高中聯】軟水機是如何把硬水軟化的？

天然水中含有各種鹽類，這些鹽類溶解在水中形成離子類物質。即陰離子和陽離子，水中的離子類物質在加熱或與其他溶質接觸的過程中會結合成不溶于水的物質，通常水中的鈣、鎂等離子會形成水垢或皂垢，給生產、日常生活帶來諸多不便。

水的離子交換軟化過程涉及硬性礦物質，主要是鈣和鎂被鈉礦物質交換或取代。軟水機使溶解在水中的鈣鎂硬性礦物質與軟化劑樹脂上的軟性礦物質鈉交換，鈉對與它接觸的目標物危害大大減小，這主要是因為它不以水垢堆積在其表面上。在適當的容器中，使含硬性礦物質的水通過人造的離子交換樹脂發生離子交換反應。樹脂是一種多孔的、不可溶性交換材料。

現代的軟水機中裝有樹脂，樹脂小球含有許多吸收正離子的負電荷交換位置。當樹脂處在新生狀態時，這些電荷交換位置被帶正電荷的鈉離子占據。當鈣和鎂經過樹脂貯槽時，它們與樹脂小珠接觸，從交換位置上取代鈉離子。樹脂優先結合帶較強電荷的陽離子，鈣和鎂離子的電荷比鈉離子強。

取代鈉陽離子然后向下通過樹脂"床"流出軟水機，這樣軟水機就送出了"軟"水。然后，所有的樹脂交換位置均被鈣和鎂占據，再不能進行工作了。軟水機樹脂的再生是用氯化鈉和水的稀溶液進行的。在再生過程中，首先停止軟水機的工作水流，從鹽水槽引出的鹽水與另外的稀釋水流混合，稀鹽水溶液流經樹脂，與載有鈣和鎂離子的樹脂小珠接觸。盡管鈣和鎂離子帶有的電比鈉離子強，但濃鹽溶液含有千百萬個較弱電荷的鈉離子，有取代數目較少的鈣和鎂離子的能力。當鈣和鎂離子被取代，然后，交換位置全被鈉離子占據，我們說樹脂已經再生，已做好了下一次軟化循環的準備。