软化与除碱实验
一、实验目的 地下水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-离子，Ca2+、Mg2+ 称为硬度，HCO3-称为碱度。硬度必须全部除去，以 防止受热面结垢，碱度太高也会影响换热设备的安全经 济运行，一般情况下，水中碱度保持一定值即可。除
硬度和部分碱度常用的系统是H+—Na+离子交换系统， 通过实验达到： 加深对离子交换工艺的理解，熟悉离子交换法处理 工业用水的操作方法； 掌握离子交换法处理工业用水的基本特性与规律。
二、实验设备 水质分析实验装置 离子交换实验装置
三、实验原理 1、软化除碱 HR + [Ca2+、Mg2+、K+、Na+] [Ca2+、Mg2+、K+、Na+]R+ + H+ (H+ 是以H2CO3、H2SO4、HCl的形式存在） NaR + [Ca2+、Mg2+] [Ca2+、Mg2+]R + Na+ (Na 是以NaHCO3的形式存在） H2SO4/HCl+NaHCO3 Na2SO4+NaCl
2、还原 [Ca2+、Mg2+、K+、Na+]R + HCl [Ca2+、Mg2+、K+、Na+]Cl + HR NaCl+ [Ca2+、Mg2+] R [Ca2+、Mg2+]Cl + Na R
四、实验步骤 1.测定原水的总硬度H总、总碱度A总； 2.确定水量分配系统； αH 0.2 0.4 0.6 0.8 αNa
3. 总水量为100L/h流入并联系统，按照水量分配系数调节进入 H+、Na+交换柱的水量，过20min后，取H+、Na+交换柱出水混 合均匀后测定其残留硬度△H总，残留碱度△A总 4.每隔10min取一次水样，测定其△H总，残留碱度△A总，测定 5~7次。
五、实验结果记录表 αH/ αNa 0.2/0.8 0.4/0.6 0.6/0.4 0.8/0.2 △H总 △ A总
六、绘制除碱曲线和硬度变化曲线 七、讨论 除碱还有哪些方法，各有什么优缺点? 2.离子交换时水的流速对除碱效果有无影响？为什么？
硬度测定 取水样100ml于250ml锥形瓶中； 2. 加3~5ml缓冲液及少许铬黑T指示剂； 3. 若水样显紫色或紫红色，则用EDTA标液滴定至蓝色， 并记录EDTA的消耗量； 4. 计算：H总（mmol）=(C1V1)/ V0 C1——EDTA标液浓度（10mmol） V1——EDTA标液的消耗量（ml） V0——水样体积（ml）
碱度测定 取水样100ml于250ml锥形瓶中； 2. 加3~5滴酚酞指示剂，若水样显红色则用HCl标液滴定 至无色，并记录消耗量P，若不显红色，则进行下一步操作； 3. 向水中加入3~4滴甲基橙指示剂，摇匀，用HCl标液滴定到 溶液由桔黄色变为桔红色，记录HCl消耗量M；
4. 计算：A总（CaCO3计，mg/l）=[C(P+M)X50.5X1000]/ V C——HCl标液浓度（mol/L）； P——酚酞碱度消耗量的HCl量（ml）； M——甲基橙碱度消耗量的HCl量（ml）； 50.5——1/2 CaCO3 摩尔质量（g/mol）,若以CaCO计， 则为28.04。
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