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1、关于水质化验员培训关于水质化验员培训第一页，本课件共有148页一、化学基本概念一、化学基本概念（一）化学术语（一）化学术语1.1.元素及元素符号元素及元素符号n n元素元素:是具有相同核电荷数（核内质子数）同一类原子的总称。是具有相同核电荷数（核内质子数）同一类原子的总称。n n元素符号：元素符号：国际统一规定，用固定的符号来表示各种元素。国际统一规定，用固定的符号来表示各种元素。n n通常是用元素名称的拉丁文字母表示，有些元素的第一个字母与其通常是用元素名称的拉丁文字母表示，有些元素的第一个字母与其它元素相同，则用两个字母表示，其中第一个字母大写，第二个字它元素相同，则用两个字母表示，其中第
2、一个字母大写，第二个字母小写。母小写。n n例如：氢的元素符号为例如：氢的元素符号为“H”H”，碳的元素符号为，碳的元素符号为“C”C”，钙的元素，钙的元素符号为符号为“Ca”Ca”，铜的元素符号为，铜的元素符号为“Cu”Cu”。第二页，本课件共有148页元素符号具有以下三种意义：元素符号具有以下三种意义：n n1 1）表示一种元素；）表示一种元素；n n2 2）表示这种元素的一个原子；）表示这种元素的一个原子；n n3 3）表示这种元素的相对原子质量。）表示这种元素的相对原子质量。第三页，本课件共有148页n n 物质的种类非常多，已知的就有物质的种类非常多，已知的就有20002000多万种
3、。但是组成这多万种。但是组成这些物质的元素并不多。到目前为止，已经发现的元素只有些物质的元素并不多。到目前为止，已经发现的元素只有一百余种。一百余种。n n 科学家们根据元素的原子结构和性质，把它们科学有科学家们根据元素的原子结构和性质，把它们科学有序地排列起来，这样就得到了序地排列起来，这样就得到了元素周期表。元素周期表。第四页，本课件共有148页n n一般地，由同种元素组成的物质称为一般地，由同种元素组成的物质称为单质单质，例如：氧，例如：氧气气O O2 2 、氢气、氢气H H2 2、铁、铁FeFe、钙、钙CaCa等；等；n n由不同种元素组成的物质称为由不同种元素组成的物质称为化合物化合
4、物。例如：水。例如：水H H2 2O O、碳酸钙碳酸钙CaCOCaCO3 3等。等。第五页，本课件共有148页2.分子、分子式及分子量n n分子分子是保持物质化学性质的最小微粒，分子是能够独立存在是保持物质化学性质的最小微粒，分子是能够独立存在的。的。n n用元素符号表示物质分子组成的式子，叫做用元素符号表示物质分子组成的式子，叫做分子式分子式。一。一种物质只有一个分子式，如种物质只有一个分子式，如H H2 2O O、NaClNaCl等都是分子式，分等都是分子式，分别表示了水和食盐等物质的组成。别表示了水和食盐等物质的组成。第六页，本课件共有148页n n分子式具有以下五种意义：分子式具有以下
5、五种意义：n n1 1）表示某种物质的一个分子；）表示某种物质的一个分子；n n2 2）表示物质由哪些元素组成；）表示物质由哪些元素组成；n n3 3）表示物质的一个分子中所包含各元素的原子数目；）表示物质的一个分子中所包含各元素的原子数目；n n4 4）表示物质的分子里各种元素的质量比；）表示物质的分子里各种元素的质量比；n n5 5）表示物质的相对分子质量。）表示物质的相对分子质量。一个分子中各原子的相对原子质量的总合叫做一个分子中各原子的相对原子质量的总合叫做相对分子质量相对分子质量。例如：例如：n nH H2 2的相对分子质量的相对分子质量=1=12=22=2n nNaNa2 2COC
6、O3 3的相对分子质量的相对分子质量=232+121+163=106=232+121+163=106第七页，本课件共有148页3.化合价化合价n n通过试验得知，化合物均有固定的组成，即形成化合物的元通过试验得知，化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比。人们把一种元素的原子（或原子团）素有固定的原子个数比。人们把一种元素的原子（或原子团）能和其它原子（或原子团）相结合的数目称为该原子（或原能和其它原子（或原子团）相结合的数目称为该原子（或原子团）的化合价。通常以氢原子化合价为子团）的化合价。通常以氢原子化合价为+1+1价作标准。价作标准。化合价具有如下规律：化合价具有如下规
7、律：n n1 1）氢元素通常显）氢元素通常显+1+1价，氧元素通常显价，氧元素通常显-2-2价。价。n n2 2）金属元素一般都显正价。）金属元素一般都显正价。n n3 3）非金属元素与氧化合时显正价，与氢化合时显负价。）非金属元素与氧化合时显正价，与氢化合时显负价。例如在例如在H H2 2S S里，里，S S显显-2-2价。在价。在SOSO2 2里，里，S S显显+4+4价。价。n n4 4）单质分子里，元素的化合价为零。）单质分子里，元素的化合价为零。n n5 5）化合物中元素化合价的代数和为零。）化合物中元素化合价的代数和为零。n n6 6）一些元素在不同的化合物中显示的化合价不同。）一
8、些元素在不同的化合物中显示的化合价不同。第八页，本课件共有148页n n例如：例如：H H2 2SOSO4 4中，中，“H”H”显显+1+1价，价，“S”S”显显+6+6价，价，“O O”显显-2 2价。化合价代数和为价。化合价代数和为(+1)2+(+6)1+(-2)4=0(+1)2+(+6)1+(-2)4=0。n n再如：再如：NaNa2 2SOSO3 3和和CuSOCuSO4 4中，金属元素均显正价，中，金属元素均显正价，“Na”Na”显显+1+1价，价，“Cu”Cu”显显+2+2价；价；“S S”在两种化合物中的化合价却在两种化合物中的化合价却不同，前者显不同，前者显+4+4价，后者显价
9、，后者显+6+6价。价。第九页，本课件共有148页4.化学反应方程式用元素符号和分子式来表示化学反应的式子叫做化学方程用元素符号和分子式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。式。化学方程式主要有以下化学方程式主要有以下四种意义四种意义n n1 1）表示各物质分子数比；）表示各物质分子数比；n n2 2）表示各物质物质的量之比；）表示各物质物质的量之比；n n3 3）表示气体体积之比；）表示气体体积之比；n n4 4）表示各物质质量之比。）表示各物质质量之比。第十页，本课件共有148页化学反应方程式的化学反应方程式的书写原则书写原则n n1 1）以化学反应事实为依据；）以化学反应事实为依据；n n
10、2 2）以质量守恒定律为依据；）以质量守恒定律为依据；n n3 3）注明反应条件和生成物的状态。例如：反应条件）注明反应条件和生成物的状态。例如：反应条件加热加热“”“”、加压、催化剂等，生成物为气体、加压、催化剂等，生成物为气体“”“”、生、生成物为沉淀成物为沉淀“”“”等。等。n n4 4）如果式子中各元素的原子数两边不相等，则在其分如果式子中各元素的原子数两边不相等，则在其分子式前面配上适当的系数，使其两边都相等，即配平。子式前面配上适当的系数，使其两边都相等，即配平。第十一页，本课件共有148页化学反应方程式的化学反应方程式的有关计算有关计算n n根据化学反应方程式的计算，可以从量的方
11、面研究物质根据化学反应方程式的计算，可以从量的方面研究物质的变化。由一种物质的量计算出另外物质的量。的变化。由一种物质的量计算出另外物质的量。第十二页，本课件共有148页一、化学基本概念一、化学基本概念（二）溶液的概念（二）溶液的概念1.1.溶液n n一种或几种物质分散到另一种物质中，形成均一的、稳定一种或几种物质分散到另一种物质中，形成均一的、稳定的混合物，叫做的混合物，叫做溶液溶液。能溶解其它物质的物质叫做。能溶解其它物质的物质叫做溶剂溶剂，被溶解的物质叫做被溶解的物质叫做溶质溶质。n n例如，将一小勺食盐放到一杯水中，形成食盐水。其中，食例如，将一小勺食盐放到一杯水中，形成食盐水。其中，
12、食盐为溶质，水为溶剂，形成的食盐水为溶液。盐为溶质，水为溶剂，形成的食盐水为溶液。n n溶质可以是固体，也可以是液体或气体；如果两种液体互相溶质可以是固体，也可以是液体或气体；如果两种液体互相溶解，一般把量多的一种叫做溶解，一般把量多的一种叫做溶剂溶剂，量少的一种叫做，量少的一种叫做溶质溶质。若其中一种是水，一般将水称为溶剂。若其中一种是水，一般将水称为溶剂。n n水水能溶解很多种物质，是一种最常用的溶剂。汽油、能溶解很多种物质，是一种最常用的溶剂。汽油、酒精等也可以做溶剂。如汽油能溶解油脂，酒精能溶酒精等也可以做溶剂。如汽油能溶解油脂，酒精能溶解碘等。解碘等。第十三页，本课件共有148页n
13、n相同条件下，不同物质在相同溶剂或相同物质在不同溶相同条件下，不同物质在相同溶剂或相同物质在不同溶剂中的剂中的溶解能力溶解能力是不同的。是不同的。n n例如：氯化钠很容易溶解于水，却难溶于无水乙醇、苯等例如：氯化钠很容易溶解于水，却难溶于无水乙醇、苯等有机溶剂。再如：在有机溶剂。再如：在2020时，时，100100克水中最多能溶解克水中最多能溶解3636克克氯化钠，而最多却能溶解硝酸钠氯化钠，而最多却能溶解硝酸钠9090克。克。第十四页，本课件共有148页n n在化学上，把物质在某种溶剂中溶解的能力称为溶解性。n n一般地，在20时，时，100100克水中能溶解10克以上的物质叫做易溶物质易溶
14、物质；能溶解1克以上的物质叫做可溶物质；能溶解；能溶解0.010.01克以下的物质叫做难溶物质。第十五页，本课件共有148页n n2.2.溶解度溶解度n n在一定温度条件下，每在一定温度条件下，每100g溶剂中最多可溶解的溶质克数，叫做这种溶质在该温度下的溶解度。n n通常所说的溶解度是指物质在水里的溶解度。n n例如：在20时，时，100g水里最多能够溶解36g氯化钠，我们就说在2020时，氯化钠在水里的溶解度是36g。第十六页，本课件共有148页n n在一定温度条件下，一定量的溶剂中溶质不能继续溶解的溶在一定温度条件下，一定量的溶剂中溶质不能继续溶解的溶液，叫做液，叫做饱和溶液饱和溶液。n
15、 n一定量的溶剂中溶质还能继续溶解的溶液，叫做一定量的溶剂中溶质还能继续溶解的溶液，叫做不饱和溶液不饱和溶液。n n一定量的溶剂中所溶解的溶质超过溶质最大量（溶解度）一定量的溶剂中所溶解的溶质超过溶质最大量（溶解度）的溶液称为的溶液称为过饱和溶液过饱和溶液。n n有些物质溶解度随温度升高而增大，在较高温度配置的有些物质溶解度随温度升高而增大，在较高温度配置的饱和溶液，滤去剩余的未溶固体，然后使温度逐渐降至饱和溶液，滤去剩余的未溶固体，然后使温度逐渐降至室温，这时溶液中溶质的量超过室温时的溶解度，但尚室温，这时溶液中溶质的量超过室温时的溶解度，但尚未析出晶体，这样得到的溶液即为过饱和溶液。例如硫
16、未析出晶体，这样得到的溶液即为过饱和溶液。例如硫酸钠、醋酸钠等都很容易生成酸钠、醋酸钠等都很容易生成过饱和溶液过饱和溶液。第十七页，本课件共有148页3.3.溶解平衡溶解平衡n n单位时间内溶质溶解的量的多少称为单位时间内溶质溶解的量的多少称为溶解速率溶解速率，而单位，而单位时间内从溶液中析出的量的多少称为时间内从溶液中析出的量的多少称为结晶速率结晶速率。当两个。当两个值值相等相等的时候，就是的时候，就是溶解平衡溶解平衡。n n从表面上看，晶体的量和溶液的浓度都是不变的，像是静止从表面上看，晶体的量和溶液的浓度都是不变的，像是静止了一样，而实际上溶解和结晶的过程仍在进行，只不过是以了一样，而实
17、际上溶解和结晶的过程仍在进行，只不过是以一种一种平衡的状态平衡的状态显示出来。显示出来。n n所以溶解平衡是一种所以溶解平衡是一种动态的平衡动态的平衡，并且是暂时的、相对，并且是暂时的、相对的，当条件发生改变时，溶解平衡就会受到破坏。的，当条件发生改变时，溶解平衡就会受到破坏。第十八页，本课件共有148页一、化学基本概念一、化学基本概念（三）溶液的浓度n n一定量的溶液或试剂中所含溶质的量叫一定量的溶液或试剂中所含溶质的量叫溶液的浓度溶液的浓度。n n溶液的浓度说明溶质和溶剂之间相对量的大小。对于一定溶液的浓度说明溶质和溶剂之间相对量的大小。对于一定量的溶液来说，它里面溶质越多，溶液浓度越大。
18、量的溶液来说，它里面溶质越多，溶液浓度越大。第十九页，本课件共有148页溶液浓度的表示方法：溶液浓度的表示方法：1.1.质量百分比浓度：质量百分比浓度：用溶质的质量占全部溶液质量的百分比表用溶质的质量占全部溶液质量的百分比表示的浓度叫质量百分比浓度。用示的浓度叫质量百分比浓度。用%表示。表示。2.2.体积百分比浓度：体积百分比浓度：是指是指100mL100mL溶液中所含溶质的克数，用溶液中所含溶质的克数，用%表表示。示。这种浓度的表示方法通常使用于溶质为固体时溶液的配制。这种浓度的表示方法通常使用于溶质为固体时溶液的配制。例如：测定水样碱度时，所用的例如：测定水样碱度时，所用的1%1%酚酞乙醇
19、溶液就是酚酞乙醇溶液就是1g1g酚酞溶酚酞溶于乙醇中使之体积为于乙醇中使之体积为100mL100mL。第二十页，本课件共有148页3.3.物质的量浓度物质的量浓度n n量浓度定义：量浓度定义：用用1 1升溶液所含溶质的物质的量表示溶液的升溶液所含溶质的物质的量表示溶液的浓度，叫做物质的量浓度。浓度，叫做物质的量浓度。n n物质的量浓度的国际制单位为物质的量浓度的国际制单位为mol/Lmol/L或或mmol/Lmmol/L。第二十一页，本课件共有148页等物质的量的规则等物质的量的规则n n化学反应的等物质的量的规则，其实就是在化学反应中消耗了各反应物的量的相等（各反应物基本单元的电荷数均为一价
20、）。n n nB=nTn n CB CBVB=CTVTn nCBVB待测物质的物质的量浓度和体积，CBVB=nB；n nCTVT标准溶液的物质的量浓度和体积，标准溶液的物质的量浓度和体积，CTVT=nT。第二十二页，本课件共有148页n n对锅炉水处理人员来说，建立起化学反应是按等物质的量进行的概念十分重要。n n应用等物质的量的规则时，关键在于选择基本基本单元单元。n n例如在酸碱滴定中先确定以NaOHNaOH为基本单元，根据反应式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2On n随之可确定随之可确定1/2H2 2SOSO4为基本单元，它在反应中的物为基本单元，它在反应中的物质的量才能与标
21、准的物质的量相等。质的量才能与标准的物质的量相等。第二十三页，本课件共有148页4.滴定度n n滴定度滴定度就是1mL标准溶液中所含相当待测成分的质量或相当于该溶液中溶质的质量。n n例:0.40mg/mL就是就是1mL氢氧化钠溶液中含有0.40mgNaOH；n n测定水中测定水中Cl-时，配制的硝酸银标准溶液1mL相相当于当于1mgCl-，即其滴定度=1mg/mL；n n用这种方法表示滴定度，使用起来非常简便。第二十四页，本课件共有148页5.体积比浓度体积比浓度n n体积比浓度：指溶质与溶剂按a:ba:b的体积比配成的溶液，符号为a:b。n n通常是溶质为液体时的溶液的配制。如1:4的硫酸
22、，就是1体积的浓硫酸与4体积的水混合而成的硫酸溶液。第二十五页，本课件共有148页6.质量浓度n n质量浓度：是指单位体积溶液中所含溶质的质量，是指单位体积溶液中所含溶质的质量，单位为单位为kg/m3,常用的单位g/L、mg/Lmg/L（ppmppm）、g/L（ppbppb）；n n在水质分析中，因水中杂质浓度较小，一般用在水质分析中，因水中杂质浓度较小，一般用mg/Lmg/L、g/L表示。表示。第二十六页，本课件共有148页7.7.浓度的换算n n用得多的是质量百分比浓度质量百分比浓度与物质的量浓度物质的量浓度之间的换算。n n二者之间以溶液密度这个量联系的，其换算关系换算关系如下：1000
23、=CBMB 式中：质量百分比浓度；：溶液的密度，：溶液的密度，g/m3 3；CB ：基本单元为B的物质的量浓度，mol/L；MB：基本单元为B的物质的摩尔质量，g/molg/mol。第二十七页，本课件共有148页（四）水的电离和（四）水的电离和pHpH值值1.水的离子积常数n n根据实验证明，水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离，生成根据实验证明，水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离，生成H H3 3O O+和和OHOH-。n nH H2 2O+HO+H2 2O=HO=H3 3O O+OH+OH-；可简写为：；可简写为：H H2 2O=HO=H+OH+OH-n n从纯水的导电实验测得，在从纯水
24、的导电实验测得，在2525时，纯水中时，纯水中H H+和和OHOH-的浓度都等的浓度都等于于1010-7-7摩尔摩尔/升。升。n n电离平衡常数：电离平衡常数：弱电解质在一定条件下电离达到平衡时，根据化弱电解质在一定条件下电离达到平衡时，根据化学平衡的原理，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶学平衡的原理，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离平衡液中未电离分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。用常数，简称电离常数。用K K电离表示。电离表示。n n实际上电离常数描述的是一定条件下，弱电解质的电离能力。实
25、际上电离常数描述的是一定条件下，弱电解质的电离能力。第二十八页，本课件共有148页n n在一定温度下，水跟其它弱电解质一样，有一个电离常数。在一定温度下，水跟其它弱电解质一样，有一个电离常数。n n由于水电电离度很小，它的已电离部分可以忽略不计，因由于水电电离度很小，它的已电离部分可以忽略不计，因而上式可以写为：而上式可以写为：HH+OH OH-=K=K电离电离 HH2 2OO 其中其中K K电离是常数，电离是常数，HH2 2OO也可以看作是个常数，常数相乘必然也可以看作是个常数，常数相乘必然成为一个新的常数，通常我们把它写作成为一个新的常数，通常我们把它写作KwKw。即：即：Kw=HKw=H
26、+OHOH-=1=110 10-14-14 K K是水中是水中H+OH-H+OH-的乘积。我们把的乘积。我们把KK叫做水的离子积常数，叫做水的离子积常数，简称为水的离子积。简称为水的离子积。n n在一定温度下，水溶液中在一定温度下，水溶液中H+H+浓度和浓度和OH-OH-浓度成反比，无论其怎浓度成反比，无论其怎样变化，它们浓度的乘积都恒等于水的离子积。样变化，它们浓度的乘积都恒等于水的离子积。n n已知已知2525时水中时水中H H+和和OHOH-的浓度都是的浓度都是110110-7-7摩尔摩尔/升。所以升。所以 Kw=Kw=HH+OHOH-=110=110-7-7110110-7-7=110
27、=110-14-14n nKwKw会随温度而变化，因此在应用中应明确所测定的温度。会随温度而变化，因此在应用中应明确所测定的温度。第二十九页，本课件共有148页2.pH 2.pH 值的概念值的概念n n由于我们经常要用到一些由于我们经常要用到一些H+H+浓度很小的溶液，为计算方浓度很小的溶液，为计算方便，化学上常采用便，化学上常采用H+H+浓度的负对数来表示溶液的酸碱性，浓度的负对数来表示溶液的酸碱性，叫做溶液的叫做溶液的pHpH值值。n npH=-lgHpH=-lgH+n n溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟H+H+浓度和浓度和OH-OH-浓度以及浓度以及pHpH值的关系可以值的关系可以表示为：表
28、示为：中性溶液中性溶液 HH+=OH=OH-pH=7 pH=7 酸性溶液酸性溶液 HH+OHOH-pH pH7 7 碱性溶液碱性溶液 HH+OHOH-pH pH7 7n nHH+越大，溶液的酸性越强，越大，溶液的酸性越强，pHpH值越小；值越小；HH+越小，溶越小，溶液的酸性越弱，液的酸性越弱，pHpH值越大。所以，可以用值越大。所以，可以用pHpH值表示溶值表示溶液的液的酸碱性酸碱性。第三十页，本课件共有148页n n但当溶液的H+或OH-浓度大于1mol/L时，用pH值表示酸碱性的强弱并不简便，故此时一般不用pH值表示，而是直接用H H+或OHOH-的浓度来表示。n n酸碱指示剂一般是弱有
29、机酸或弱有机碱，它们的颜色变一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化是在一定的变色范围内发生的。我们把指示剂发生颜化是在一定的变色范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围，是通过实验值范围叫做指示剂的变色范围，是通过实验测定。测定。n n石蕊、酚酞、甲基橙的变色范围如下：的变色范围如下：紫色的石蕊指示剂紫色的石蕊指示剂pH=4.58.38.3时由时由红色蓝色橙色的甲基橙指示剂pH=3.1pH=3.14.4时由时由红色橙黄色红色橙黄色无色的酚酞指示剂pH=8.210.010.0时由时由无色紫红色第三十一页，本课件共有148页n n常见酸碱指示剂变色范围常见酸
30、碱指示剂变色范围pHpH1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414石蕊石蕊红色红色紫色紫色蓝色蓝色甲基橙甲基橙红色红色橙色橙色黄色黄色酚酞酚酞无色无色浅红浅红红色红色第三十二页，本课件共有148页一、化学基本概念一、化学基本概念（五）盐类的水解和缓冲溶液1.可逆反应n n化学反应在不同程度上是可逆的。这种反应称为可逆反应。第三十三页，本课件共有148页2.化学平衡n n一定条件下反应物转化为生成物的速度称为一定条件下反应物转化为生成物的速度称为化学反应速化学反应速率率，用符号，用符号表示。表示。n n化学平衡状态化学平衡状态指在一定条件下的指
31、在一定条件下的可逆反应可逆反应，其，其正反应正反应和和逆反应逆反应的速率的速率相等相等的状态，即的状态，即正正=逆逆。n n反应开始时，反应物浓度大于生成物浓度，所以反应开始时，反应物浓度大于生成物浓度，所以正正逆。随着反应不断进行，反应物浓度不断减小，生成物浓逆。随着反应不断进行，反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增加。因而正反应速率不断减小，逆反应速率不断度不断增加。因而正反应速率不断减小，逆反应速率不断增加。当增加。当正正=逆时，反应混合物中各物质的浓度不逆时，反应混合物中各物质的浓度不再发生变化，反应达到了平衡。再发生变化，反应达到了平衡。n n化学平衡是化学平衡是动态平衡动态平衡，这
32、时反应仍在进行，但正反应和，这时反应仍在进行，但正反应和逆反应的速率相等。逆反应的速率相等。第三十四页，本课件共有148页n n化学平衡是一种有条件的平衡。化学平衡只能在一定的外界条件下才能保持，当外界条件改变时，原有的平衡就会被破坏，直到在新的条件下建立起新的平衡。第三十五页，本课件共有148页3.3.影响平衡移动的因素影响平衡移动的因素浓度浓度对化学平衡移动的影响对化学平衡移动的影响 在一定温度下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平在一定温度下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动，反之则向逆反应方向移动。衡向正反应方向移动，反之则向逆反应方向移动。压力压力对化学平衡移动的
33、影响对化学平衡移动的影响 恒温下，增大体系的压力，平衡向气体分子数减少的方恒温下，增大体系的压力，平衡向气体分子数减少的方向移动；减小压力，平衡向气体分子数增加的方向移动。向移动；减小压力，平衡向气体分子数增加的方向移动。温度温度对化学平衡移动的影响对化学平衡移动的影响 升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。平衡向放热反应方向移动。催化剂催化剂对化学平衡的影响对化学平衡的影响 催化剂只能改变平衡到达的时间而不能引起化学平衡的移动。催化剂只能改变平衡到达的时间而不能引起化学平衡的移动。第三十六页，本课件共有
34、148页4.缓冲与缓冲溶液同离子效应n n浓度对化学平衡移动会产生影响，即在一定温度下，增大反应物浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度减小生成物浓度，平衡向，平衡向正反正反应应方向移动，反之则向逆反应方向移动。n n在弱酸或弱碱溶液中分别加入与这种弱酸或弱碱含有相在弱酸或弱碱溶液中分别加入与这种弱酸或弱碱含有相同离子的强电解质，使弱酸或弱碱的电离度降低，使电同离子的强电解质，使弱酸或弱碱的电离度降低，使电离平衡发生移动的现象称为离平衡发生移动的现象称为同离子效应。第三十七页，本课件共有148页缓冲溶液缓冲溶液：能抵抗外来少量强酸、强碱的加入或稍加稀释的影响而保持自身的pH值不发生显著变化的溶液称
35、为缓冲溶液。缓冲作用：对pH值的稳定作用称为缓冲作用。第三十八页，本课件共有148页5.5.沉淀物的溶解平衡沉淀物的溶解平衡溶度积常数n n当温度一定时，在难溶电解质饱和溶液中存在着溶解与沉淀当温度一定时，在难溶电解质饱和溶液中存在着溶解与沉淀的电离平衡，这时溶液中组成该难溶物质的各离子浓度的乘的电离平衡，这时溶液中组成该难溶物质的各离子浓度的乘积等于其常数，此常数称为积等于其常数，此常数称为溶度积常数溶度积常数，简称，简称溶度积溶度积，用，用K Kspsp表示。表示。第三十九页，本课件共有148页溶度积原理n n根据难溶物质的离子浓度的乘积和其Ksp值的关系，判断有无沉淀的生成。n n以Ca
36、COCaCO3为例：Ca2+CO32-2-Kspsp时，无沉淀析出；Ca Ca2+CO3 32-=Kspsp时，无沉淀析出，恰好饱和；Ca2+CO3 32-Ksp时，有沉淀析出。n n这个规律称为溶度积原理或溶度积规则。第四十页，本课件共有148页二、锅炉及供热采暖系统用水概述二、锅炉及供热采暖系统用水概述（一）水资源、天然水及杂质（一）水资源、天然水及杂质1.水资源水资源 水是自然界中分布最广的一种宝贵资源，是生命的源水是自然界中分布最广的一种宝贵资源，是生命的源泉和社会经济发展的命脉；泉和社会经济发展的命脉；水在自然界以气、液、固等三种状态存在；第四十一页，本课件共有148页n n水资源主
37、要指海洋、河流、湖泊、地下水等水体，其水资源主要指海洋、河流、湖泊、地下水等水体，其中淡水总量仅为中淡水总量仅为 0.36 0.36 亿立方千米，除冰川和冰帽之外，亿立方千米，除冰川和冰帽之外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的可利用的淡水总量不足世界总贮水量的 1 1。n n但在一定时间、空间范围内，其数量是有限的，并非取之但在一定时间、空间范围内，其数量是有限的，并非取之不尽，不尽，用之不竭的。用之不竭的。第四十二页，本课件共有148页2.2.天然水的化学特性天然水的化学特性天然水的化学特性天然水的化学特性 天然水为存在于自然界未经人工处理的水，具有较强天然水为存在于自然界未经人工处理的水
38、，具有较强的溶解能力和极易与各种物质混杂的特性。故天然水不是的溶解能力和极易与各种物质混杂的特性。故天然水不是化学上的纯水，而是含有许多溶解性物质和非溶解性组成化学上的纯水，而是含有许多溶解性物质和非溶解性组成的复杂综合体。的复杂综合体。其组成上主要由其组成上主要由大气水、地表水、地下水大气水、地表水、地下水组成。组成。1 1）大气水）大气水 一般指以雨、雪、冰雹等状态降落的水。大气水的硬度一般小于一般指以雨、雪、冰雹等状态降落的水。大气水的硬度一般小于0.1mmol/L,0.1mmol/L,含盐量一般不超过含盐量一般不超过50mg/L,50mg/L,这种天然水体虽然纯度这种天然水体虽然纯度较
39、高，适宜作为锅炉给水的水源，但是由于来源不固定又难较高，适宜作为锅炉给水的水源，但是由于来源不固定又难以收集，所以不能用作锅炉给水水源。以收集，所以不能用作锅炉给水水源。第四十三页，本课件共有148页2 2 2 2）地表水）地表水）地表水）地表水n n地表水主要指江、河、湖、海、水库的水，是雨水、雪水和地表水主要指江、河、湖、海、水库的水，是雨水、雪水和泉水汇聚而成。泉水汇聚而成。n n这类水受自然环境影响较大，其特点是水中悬浮物和溶这类水受自然环境影响较大，其特点是水中悬浮物和溶解盐（包括硬度成分）随季节不同变化幅度较大。解盐（包括硬度成分）随季节不同变化幅度较大。第四十四页，本课件共有14
40、8页3 3 3 3）地下水）地下水）地下水）地下水 地下水由雨水和地表水经过地层的渗流而形成。地下水由雨水和地表水经过地层的渗流而形成。水在地层渗流过程中，通过土壤和砂砾的过滤作用，水在地层渗流过程中，通过土壤和砂砾的过滤作用，去除了大部分悬浮物和菌藻类。由于与大气和外界环境去除了大部分悬浮物和菌藻类。由于与大气和外界环境隔绝，水体不易受到污染。隔绝，水体不易受到污染。但因水流经各类矿物层，所以地下水的含盐量通常比地表水但因水流经各类矿物层，所以地下水的含盐量通常比地表水高。高。由于地下水与大气接触较少，水中溶解氧含量低，地下水中由于地下水与大气接触较少，水中溶解氧含量低，地下水中溶解的金属离
41、子常以低价离子态存在，最常见如溶解的金属离子常以低价离子态存在，最常见如Fe2+Fe2+、Mn2+Mn2+等。等。第四十五页，本课件共有148页4 4 4 4）再生水）再生水）再生水）再生水n n 再生水是指对污水处理厂出水、工业排水、生活污水等非再生水是指对污水处理厂出水、工业排水、生活污水等非传统水源进行回收，经适当处理后达到一定水质标准，并在传统水源进行回收，经适当处理后达到一定水质标准，并在一定范围内重复利用的水资源。一定范围内重复利用的水资源。n n 再生水具有不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、再生水具有不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、稳定可靠、保证率高等优点。稳定
42、可靠、保证率高等优点。n n再生水即所谓再生水即所谓“中水中水”，是沿用了日本的叫法，通常人们把自来，是沿用了日本的叫法，通常人们把自来水叫做水叫做“上水上水”，把污水叫做，把污水叫做“下水下水”，而再生水的水质介于上，而再生水的水质介于上水和下水之间，故名水和下水之间，故名“中水中水”。n n再生水的水质指标低于城市给水中饮用水水质指标，但高于再生水的水质指标低于城市给水中饮用水水质指标，但高于污染水允许排入地面水体的排放标准。污染水允许排入地面水体的排放标准。第四十六页，本课件共有148页n n天然水天然水在太阳热能和地球重力等作用下，不断进在太阳热能和地球重力等作用下，不断进行自然循环和
43、社会循环。使它富集了很多杂质，行自然循环和社会循环。使它富集了很多杂质，不经处理不能直接作为锅炉给水使用。不经处理不能直接作为锅炉给水使用。第四十七页，本课件共有148页3.城市自来水的特点及管理n n自来水是城市工业锅炉用水的主要水源，它是天然水经过自来水是城市工业锅炉用水的主要水源，它是天然水经过自来水厂的净化处理后，经铁管或水泥管道输送到用户。自来水厂的净化处理后，经铁管或水泥管道输送到用户。n n由于自来水厂在净化处理过程中，投加混凝剂和杀菌剂等由于自来水厂在净化处理过程中，投加混凝剂和杀菌剂等药剂，所以自来水中悬浮物、有机物和碱度都明显降低。药剂，所以自来水中悬浮物、有机物和碱度都明
44、显降低。为防止自来水中微生物的繁殖，通常向水中投加漂白粉或为防止自来水中微生物的繁殖，通常向水中投加漂白粉或注入氯气，并维持一定量的游离性余氯，当这种成分超过注入氯气，并维持一定量的游离性余氯，当这种成分超过限量（限量（0.5mg/L0.5mg/L）时，就会使树脂结构遭到破坏，当温度较）时，就会使树脂结构遭到破坏，当温度较高或水中油重金属离子存在时，更是加速树脂变质。由于树高或水中油重金属离子存在时，更是加速树脂变质。由于树脂变质是无法逆转的，因此游离性余氯对离子交换树脂具有脂变质是无法逆转的，因此游离性余氯对离子交换树脂具有较大的破坏作用。较大的破坏作用。第四十八页，本课件共有148页n n
45、自来水是天然水经自来水厂按饮用水标准净化的，其中含有很多溶解性杂质，不处理也不能直接作为锅炉给水使用。第四十九页，本课件共有148页（二）天然水中的杂质及其对锅炉的危害n n天然水在大自然循环过程中，无时不与大气、土壤和岩石天然水在大自然循环过程中，无时不与大气、土壤和岩石接触，由于水极容易与各种物质混杂，并且有较强的溶解接触，由于水极容易与各种物质混杂，并且有较强的溶解能力，所以任何水体都不同程度的含有多种多样的杂质。能力，所以任何水体都不同程度的含有多种多样的杂质。n n另外，工业废水、生活污水以及农田化肥的流失，排入水另外，工业废水、生活污水以及农田化肥的流失，排入水体，则使天然水中的杂
46、质更趋复杂。体，则使天然水中的杂质更趋复杂。n n天然水中的杂质按其粒径大小可分为三大类即悬浮状杂质、胶体状杂质、溶解性杂质。第五十页，本课件共有148页1.1.悬浮状杂质悬浮状杂质 悬浮状杂质悬浮状杂质是指存在于水中但不溶解于水的粒径大于是指存在于水中但不溶解于水的粒径大于100100毫微米的杂质。其中包括泥土、砂砾、动植物的残留体毫微米的杂质。其中包括泥土、砂砾、动植物的残留体及油类等水不溶解物。及油类等水不溶解物。悬浮物杂质的杂质的悬浮物杂质的杂质的危害危害1 1）影响锅炉水处理效果：）影响锅炉水处理效果：如果锅炉给水采用锅内加药水处理，悬浮状杂质可直接降低所投如果锅炉给水采用锅内加药水
47、处理，悬浮状杂质可直接降低所投加阻垢药剂的阻垢效果，浪费了药剂。加阻垢药剂的阻垢效果，浪费了药剂。如果锅炉给水采用锅外化学水处理，交换器内的交换剂会如果锅炉给水采用锅外化学水处理，交换器内的交换剂会遭到悬浮状杂质的污染，大量的悬浮杂质覆盖在交换剂表遭到悬浮状杂质的污染，大量的悬浮杂质覆盖在交换剂表面，包围交换剂颗粒，使之丧失或降低交换能力，造成出面，包围交换剂颗粒，使之丧失或降低交换能力，造成出水量降低和出水水质不合格。水量降低和出水水质不合格。2 2）影响锅炉的安全运行：）影响锅炉的安全运行：悬浮物进入锅炉会沉积在锅筒的下联箱底部成为泥垢，悬浮物进入锅炉会沉积在锅筒的下联箱底部成为泥垢，影响
48、传热甚至造成锅炉过热发生爆管等不安全事故。影响传热甚至造成锅炉过热发生爆管等不安全事故。如果水中存在这类杂质，锅炉水处理应该首先考虑如果水中存在这类杂质，锅炉水处理应该首先考虑除掉这类杂质。除掉这类杂质。第五十一页，本课件共有148页2.2.胶体状杂质胶体状杂质 胶体状杂质就是存在于水中而不溶解于水，颗粒直径约在胶体状杂质就是存在于水中而不溶解于水，颗粒直径约在1 1毫毫微米到微米到100100毫微米之间的杂质。毫微米之间的杂质。胶体状杂质的胶体状杂质的危害 1 1）如果采用树脂交换剂进行锅外化学水处理，胶体状杂质会）如果采用树脂交换剂进行锅外化学水处理，胶体状杂质会进入树脂交换颗粒内部空隙，
49、堵塞水流通过，丧失或降低交换进入树脂交换颗粒内部空隙，堵塞水流通过，丧失或降低交换能力、造成树脂交换剂中毒。能力、造成树脂交换剂中毒。2 2）胶体状杂质如果直接进入锅炉，会使锅炉结上极坚硬）胶体状杂质如果直接进入锅炉，会使锅炉结上极坚硬的水垢，这种水垢很难清除，对锅炉的安全经济运行危害的水垢，这种水垢很难清除，对锅炉的安全经济运行危害极大。极大。3 3）胶体状杂质直接进入锅炉，还会使锅水起沫，污染蒸汽，）胶体状杂质直接进入锅炉，还会使锅水起沫，污染蒸汽，影响锅炉正常运行。影响锅炉正常运行。如果水中有这类杂质，应该尽量除去。如果水中有这类杂质，应该尽量除去。第五十二页，本课件共有148页3.溶解
50、性杂质溶解性杂质溶解性杂质溶解性杂质 以溶质形式存在于水中与水形成真溶液的物质叫做溶解性杂质，这种物质是指颗粒直径小于，这种物质是指颗粒直径小于10-610-6的微粒。溶解性杂质又分为离子状杂质和分子状杂质两种。第五十三页，本课件共有148页A.A.A.A.离子状杂质：离子状杂质：1 1）钙离子和镁离子钙离子和镁离子是天然水中的主要阳离子，几乎存在于所是天然水中的主要阳离子，几乎存在于所有的天然水中，通常人们将钙、镁离子在水中的含量称为有的天然水中，通常人们将钙、镁离子在水中的含量称为“硬度硬度”是引起锅炉结水垢的最主要成份，是对锅炉安全经是引起锅炉结水垢的最主要成份，是对锅炉安全经济运行危害