⑴ 水垢是怎么形成的
水垢是由于一些经常与水直接接触的容器用久了,内壁会长出一层厚厚的杂质。
一般的水垢形成的原因是:容器烧过多次会后,水中含有微溶于水的硫酸钙(CaSO4)由于水的蒸发而析出,原先溶解的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),生成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来,有时也会生成MgCO3。这样就形成了水垢。
形成过程
含有较多钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙,消毒杀菌后得到的,也是硬水。刚下的雨雪,水里不含矿物质,是“软水”。水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(CaSO4,石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来,有时也会生成MgCO3。这样就形成了水垢。 用硬水洗衣服的时候,水里的钙镁离子和肥皂结合,生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁的絮状沉淀,这就是“豆腐渣”的来历。在硬水里洗衣服,浪费肥皂。水壶里长了水垢,不容易传热,浪费燃料。这些对于一个家庭来说,浪费还不算严重。对于工厂来说,问题就大啦。工厂供暖供汽用的大锅炉,有的每小时要送出好几吨蒸汽,相当于烧干几吨水。据试验,一吨河水里大约有1.6公斤矿物质;而一吨井水里的矿物质高达30公斤左右。一天输送几十吨蒸汽,硬水在锅炉内壁沉积出的水垢数量,又该多么惊人!大锅炉里结了水垢,好比锅炉壁的钢板和水之间筑起一座隔热的石墙。锅炉钢板挨不着水,炉膛的火一个劲地把钢板烧得通红。这时候,如果水垢出现裂缝,水立即渗漏到高温的钢板上,急剧蒸发,造成锅炉内压力猛增,就要发生爆炸。锅炉爆炸的威力,不亚于一颗重磅炸弹!可见水垢的危害,决不能等闲视之!因此,在工厂里,往往在水里加入适量的碳酸钠(俗名苏打),使水中的钙镁盐类变成沉淀除去,水就变成了软水。使硬水通过离子交换树脂,也能除去其中的矿物质,得到软水。
家里的水壶、暖水瓶里长了水垢,怎么清除干净呢?水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,它们可以和酸起化学变化。根据这个道理,在水壶里倒些食用柠檬酸或者市售的柠檬酸除垢剂(烹饪用食醋也可以),在火上温热一下,只见水垢上放出密密麻麻的小气泡,水垢便迅速溶解了。暖水瓶里的水垢这样除去,更没问题了。
⑵ 某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等.水垢会形成安全隐患,需及
(1)用NaOH溶解二氧化硅,反应生成硅酸钠和水,反应为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O,故答案为:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O;
(2)由表格中数据可知,碳酸钙更难溶,则清洗CaSO4的过程为CaSO4在水中存在平衡CaSO4(s)?Ca2+(aq)+SO42-(aq),用Na2CO3溶液浸泡后,Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3,使上述平衡右移,CaSO4转化成CaCO3,然后用盐酸除去,
故答案为:CaSO4在水中存在平衡CaSO4(s)?Ca2+(aq)+SO42-(aq),用Na2CO3溶液浸泡后,Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3,使上述平衡右移,CaSO4转化成CaCO3,然后用盐酸除去;
(3)①加入稀盐酸,与碳酸钙、氢氧化镁、铁锈均反应,二氧化硅与HF酸反应,则还有CaCO3、Mg(OH)2、SiO2,故答案为:CaCO3、Mg(OH)2、SiO2;
②溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,发生铁与铁离子的反应,离子反应为2Fe3++Fe═3Fe2+,故答案为:2Fe3++Fe═3Fe2+;
(4)步骤Ⅲ中,加入Na2SO3,与铁离子发生氧化还原反应,其目的为将Fe3+还原成Fe2+,防止Fe3+腐蚀锅炉,故答案为:将Fe3+还原成Fe2+,防止Fe3+腐蚀锅炉;
(5)①由Fe+□NO2-+□H2O═□N2↑,可知Fe元素的化合价升高,N元素的化合价降低,由电子守恒可知,还生成氧化铁,由电荷守恒可知还生成OH-,则该反应为
2Fe+2NO2-+H2O═N2↑+Fe2O3+2OH-,故答案为:2;2;1;1;1;Fe2O3;2;OH-;
②钝化时表面生成致密的氧化物,阻止Fe反应,ad中浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,不能检测,而bc中均与Fe反应,现象明显,所以检测钝化效果最好为bc,故答案为:bc.
⑶ 锅炉清洗的水垢形成
锅炉把水加热后一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(CaSO4,石膏就是含专结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原属来溶解的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在加热的水里分解,放出二氧化碳(CO2),变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来,有时也会生成MgCO3,这样就形成了水垢。根据其形成原因和成形状态的不同大致可分为硬垢和软垢两种。水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,它们可以和酸起化学变化,那么也就是说可以用含酸的化学药剂清除锅炉水垢,这种复合药剂就是锅炉除垢剂。
⑷ ①长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率.水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,
①CaSO4 转化为抄CaCO3的离子方袭程式为CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq),
由平衡CaSO4(s)?Ca2+(aq)+SO42-(aq)可知,加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,发生:CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq);
故答案为:CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq);CO32-与Ca2+生产更难溶的CaCO3沉淀,使CaSO4的沉淀溶解平衡向右移;
②Na2CO3存在两步水解,NaHCO3只有一步水解,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,所以等物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,Na2CO3的PH大于NaHCO3;
故答案为:>;相同浓度的CO32-水解程度大于HCO3-的水解程度.
⑸ 锅炉水中有水垢是什么原因
锅炉水垢处理相关问题
首先锅炉水垢的主要成分是ca(HC03)2、MgC03、CaC03等一些碳酸盐类,如果长时间的积累加厚不仅对锅炉的导热性能有影响,最主要的是安全性能会面临很大问题。
水垢的危害可归纳为以下几个方面:
1.
浪费燃料、降低锅炉热效率
因为水垢的导热系数比钢材的导热系数小数十倍到数百
倍。因此锅炉结有水垢时,
使锅炉受热面的传热性能变差
,
燃料燃烧所放出的热量不能有效地传递到锅炉水中
,
大量的热
量被烟气带走
,
造成排烟温度升高
,
排烟热损失增加
,
锅炉
的热效率降低。在这种情况下
,
为保证锅炉的参数
,
就必须更多投加燃料,
提高炉膛的温度和烟气温度
,
因此造成燃料浪费。有人估算
,
锅炉受热面上结有
1mm
厚的水垢
,
浪费燃料约
3%~5%
。
2.
影响锅炉安全运行
锅炉水垢常常生成在热负荷很高的锅炉受热面上。因水垢导热性能很差
,
导致金属管壁局部温度大大升高。当温度
超过了金属所能承受的允许温度时
,
金属因过热而蠕变
,
强
度降低
,
在锅炉工作压力下
,
金属会发生鼓包、穿孔和破裂、影响锅炉安全运行。
3.
水垢能导致垢下金属腐蚀锅炉受热面内有水垢附着的条件下
,
从水垢的孔、缝隙渗入的锅水
,
在沉积的水垢层与锅炉受热面之间急剧蒸发。在
水垢层下
,
锅水可被浓缩到很高浓度。其中有些物质在高温高浓度的条件下会对锅炉受热面产生严重腐蚀
,
如NaOH
等。结垢、腐蚀过程相互促进
,
会很快导致金属受热面的损坏
,
以致使锅炉发生爆管事故。
4.
降低锅炉出力
锅炉结垢后
,
由于传热性变差
,
要达到锅炉额定蒸发量或额定产热量
,
就需要多消耗燃料。但随着结垢厚度的增加
,
以及炉膛容积的炉排面积是一定的
,燃料消耗受到限制
,
因
此锅炉的出力就会降低。
5.
结垢会降低锅炉使用寿命
锅炉受热面上的水垢
,
必须彻底清除才能保证锅炉安全经济运行。无论人工、机械、还是采用化学药品除垢都会影响锅炉的使用寿命。
这些水垢是如何形成的呢?
1.
受热分解
含有暂时硬度的水进入锅炉后
,
在加热过程中
,
一些钙镁盐类受热分解
,
从溶于水的物质转变成难溶于水的物质
,
附
着于锅炉金属表面上结为水垢
,
钙和镁盐类分解如下
:
ca(HC03)2
→CaC03
↓
+H2O+C02↑
Mg(HCO)2→MgC03+H2O+C02↑
MgC03+H2O
→
Mg(OH)2↓+c02↑
2.
某些盐类超过了其溶解度由于锅水的不断蒸发和浓缩
,
水中的溶解盐类含量不断增加
,
当某些盐类达到过饱和时
,
盐类在蒸发面上析出固相
,结生水垢。
3.
溶解度下降
随着锅水温度的升高
,
锅水中某些盐类溶解度下降
,
如CaS04
和
CaSi03
等盐类。
4.
相互反应
给水中原溶解度较大的盐类和锅水中其他盐类、碱反应
后
,
生成难溶于水的化合物
,
从而结生水垢。一些盐和碱相
互反应如下
Ca(HC03)2+2NaOH=CaC03
↓
+N4C03+H20CaCl2+Na2C03=CaC03↓+2NaCl
5.
水渣转化
当锅内水渣过多时
,
而且又粘
,
如
Mg
(OH)2
和
Mg3(P04)2
等
,
如果排污不及时
,
很容易由泥渣转化为水垢。
水垢的形成与危害基本上是这些。问题出现了,我们怎样处理这些东西呢?
在这里我建议大家用专业的锅炉除垢剂,因为这种除垢剂是相关专家专门为其研制的专业用剂。针对大型锅炉,蒸气锅炉,针对大机械设备而研发,无腐蚀作用,健康环保安全,多功能合一,对人体皮肤无害,没有副作用!卫生认证产品!
⑹ 锅炉水垢,通常先加入饱和碳酸钠溶液后,水沟成分发生的化学反应方程式
锅炉水垢的主来要成分为源CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2,在处理水垢时,通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡, CaSO4 会转变成更难溶的CaCO3
所以 CaSO4 + Na2CO3===CaCO3 + Na2SO4
⑺ 锅炉水垢的主要成分是什么!
主要是碳酸钙和氢氧化镁。
天然水中一般都含有钙离子和镁离子,专还有少量碳酸氢根离子。将天属然的水加热煮沸,由于碳酸氢钙和碳酸氢镁热分解温度低于100摄氏度,碳酸氢钙会分解成碳酸钙、二氧化碳和水,碳酸氢镁也会分解成碳酸镁、二氧化碳和水。但是,长时间煮沸,碳酸镁会跟水反应,部分或全部转化成氢氧化镁。这是因为,氢氧化镁比碳酸镁的溶解度更小,不断加热,生成更难溶的氢氧化镁,有利于碳酸镁的水解。碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁都是溶解度很小的物质,会从水中析出,形成沉淀。形成的沉淀通常带有部分结晶水,还含有少量其他金属离子。综上所述,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,还可能含有一定量的碳酸氢镁。
由于醋酸的酸性比碳酸的酸性强,在家庭中,可以用醋除去水垢。