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超纯水机器进水中溶解的无机离子
1、地表中有许多含有钙、镁的岩石,比如石灰石、白云石、石膏、辉石、方解石、菱镁石、蛇纹石等,当水流经这些岩石时,水中含有的二氧化碳(由于微生物或植物作用,土壤和地层水中二氧化碳含量很高)会使这些岩石慢慢溶解,而使水中出现钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子。
一般天然水中钙离子、镁离子含量约为几mg/L,而且钙离子比镁离子多,在水中溶解固形物<500mg/L,钙离子与镁离子摩尔比约为(2~4):1;当水溶解固形物>1000mg/L时,钙离子与镁离子摩尔比约为(1~2):1;水中溶解固形物含量再高时,镁离子含量会高于钙离子含量比如海水中镁离子约为钙离子的2~3倍,含镁离子高的水,口感有苦味。
一般天然水中碳酸氢根离子浓度约几mmol/L,若水PH较高,有一部分碳酸氢根离子会变为碳酸根离子,但碳酸根离子浓度太高时,要与钙离子形成碳酸钙沉淀析出。
天然水中硫酸根离子浓度较低,一般在几十mg/L或以下。随着天然水中溶解固形物增高,水中硫酸根离子浓度增多,苦咸水中硫酸根及镁离子浓度均高
2、很多矿物或岩石中都含有钠,其中钠长石中钠含量最高。另外,很多岩盐是钠和钾的氯化物,钠和钾的化合物又多是水溶性物质,当它们与水接触时,会溶解于水中,使水中含有一定的钠离子、钾离子、氯离子。
一般来讲,天然水中钾离子浓度低于钠离子浓度,一则因为含钾的岩石不及含钠岩石普遍,二则进入水中的钾离子还会再次结合进入黏土矿物(如伊利石)中,使天然水中钾离子浓度降低。
一般天然水中氯离子和钠离子浓度在几十mg/L至几百mg/L,钾离子浓度比钠离子浓度低。我国天然水钠离子和钾离子的浓度比约为7:1,按mg/L计,钾离子约为钠离子含量的4%~10%。
海水中钠离子和氯离子浓度很高,氯化钠含量约35000mg/L,近海地区的地表水及某些井水,也会由于海水倒灌等原因渗入海水,而使氯化钠浓度上升至几千mg/L。
3、地下水中有时含有较多的亚铁离子和锰离子,这是因为含有二氧化碳的地下水流经各种铁矿石,如菱铁矿、磁铁矿、褐铁矿、硫铁矿,以及流经软锰矿、水锰矿等时发生溶解造成的。
含铁高的水有铁腥味,甚至呈黄色或棕色,工业和生活应用时会产生黄色或棕色锈斑。我国地下水含铁量一般<5~10mg/L。
地下水抽出地面接触空气后,由于氧气的氧化,亚铁离子变成铁离子,氢氧化铁浓度积很小,产生氢氧化铁沉淀而使地表水含铁量大大下降。
地下水中锰多以碳酸氢锰形式存在,。但也有以三价锰离子、四价锰离子、六价锰离子、七价锰离子的氧化态存在。由于二价锰离子溶解度较高,地下又是还原性的缺氧环境,所以地下水中二价锰离子较多,在地下水抽出地面接触空气后,发生氧化反应,使二价锰离子变为四价锰离子沉淀。锰氧化还原电位比铁高,反应进行缓慢,水中锰浓度降低速度比铁慢得多。含锰高的水也有异味,工业或生活应用时,会产生灰色、黑色、棕色斑痕。我国地下水含锰量一般约0.5~2mg/L。
我国天然水含氟高的区域分布很广,应用水中对氟的要求是小于1mg/L。饮用含氟高的水会引起严重的骨质和牙齿损害。
天然水中钡离子和锶离子也是近年来关注较多的无机离子,主要因为它们在浓缩后会生成碳酸盐和硫酸盐沉淀,在反渗透等膜技术中对水中钡离子和锶离子提出要求。目前已知天然水中钡离子含量一般在零点几mg/L以下,锶离子含量可达几mg/L。
对某些特殊的工业用水,比如高参数锅炉用水,硅是一种极为严重的有害物质,必须彻底除去。天然水中硅化合物种类繁多、形态各异,在水质分析中通常用二氧化硅来表示。天然水中二氧化硅含量一般在1~20mg/L,含量高的天然水可达60~100mg/L,甚至超过100mg/L。