水中各種堿度的相互關(guān)系如何?

水中的堿度是用鹽酸中和的方法來(lái)測(cè)定的。在滴定水的堿度時(shí)采用兩種指示劑來(lái)指示滴定的終點(diǎn)。用酚酞作指示劑時(shí)，滴定的終點(diǎn)為pH8.2～8.4，稱為酚酞堿度或P堿度。此時(shí)，水中的氫氧化物全部被中和，碳酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽，就是碳酸鹽被中和了一半。即P堿度=CO32--全部OH-。
用甲基橙作指示劑時(shí)，滴定的終點(diǎn)pH為4.3～4.5，稱為甲基橙堿度或M堿度。此時(shí)，水中的氫氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽全部被中和，所測(cè)得的水中各種弱酸鹽類的總和，因此又稱為總堿度。

即M堿度=全部HCO3-全部CO32-全部OH-。如果水中單獨(dú)存在OH-堿度，水的pH>11.0；水中同時(shí)存在OH-、CO32-時(shí)，pH9.4～11.0；如水中只有CO32-存在時(shí)，pH=9.4；當(dāng)CO32-、HCO3-共同存在時(shí)，pH8.3～9.4；單一的HCO3-存在時(shí)，pH=8.3；但pH<8.3時(shí)，水中堿度也只有HCO3-存在，此時(shí)的pH值變化只與HCO3-和游離的CO2含量有關(guān)。

       什么是水的堿度？水中的堿度有哪幾種形式存在？

水的堿度是指水中能夠接受H離子與強(qiáng)酸進(jìn)行中和反應(yīng)的物質(zhì)含量。水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)主要由碳酸鹽產(chǎn)生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產(chǎn)生的碳酸氫鹽堿度，以及由氫氧化物存在和強(qiáng)堿弱酸鹽水解而產(chǎn)生的氫氧化物堿度。
所以，堿度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-及其他一些弱酸鹽類的總和。這些鹽類的水溶液都呈堿性，可以用酸來(lái)中和。然而，在天然水中，堿度主要是由HCO3-的鹽類所組成。
可認(rèn)為：總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H]當(dāng)pH值大于7.0時(shí)，[H]可略去，故，M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]mol/L形成水中堿度的物質(zhì)碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存，碳酸鹽和氫氧化物也可以共存。

然而，碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時(shí)存在，它們?cè)谒心芷鹑缦路磻?yīng)：HCO3-OH-==CO32-H2O由此可見(jiàn)，碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物可以在水中單獨(dú)存在，除此之外，還有兩種堿度的組合，所以，水中的堿度有五種形式存在，即：(1)碳酸氫鹽堿度HCO3-；(2)碳酸鹽堿度CO32-；(3)氫氧化物堿度OH-；(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3-CO32-；(5)碳酸鹽和氫氧化物堿度CO32-OH-。

       硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有什么危害？

硬水作為工業(yè)生產(chǎn)用的冷卻水，會(huì)使換熱器結(jié)水垢，嚴(yán)重的不僅會(huì)阻礙水流通道，使熱交換效果大大降低，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，甚至被迫停產(chǎn)。結(jié)垢還會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕，會(huì)使換熱器穿孔而損壞，不僅物料漏損，而且增加設(shè)備投資費(fèi)用，浪費(fèi)鋼材。
硬水用于洗滌，也往往影響產(chǎn)品質(zhì)量，如紡織印染會(huì)造成織物的斑點(diǎn)，不僅影響美觀，而且影響強(qiáng)度。硬水作為鍋爐用水，在鍋內(nèi)加熱后，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮過(guò)程，使鍋爐受熱面結(jié)水垢，而水垢的導(dǎo)熱性能極差。水垢的導(dǎo)熱性能只有鋼材的幾百分之一。在鍋爐內(nèi)結(jié)垢之后，如果仍要達(dá)到無(wú)水垢時(shí)同樣的爐水溫度，勢(shì)必要提高受熱面的壁溫，例如1.01Mpa(10atm)的鍋爐，壁溫為280℃，當(dāng)硅酸鹽水垢達(dá)1mm厚時(shí)，要達(dá)到同樣的爐水溫度，壁溫要提高到680℃，此時(shí)鋼板的強(qiáng)度自3.92Mpa(40kgf/cm2)降至0.98Mpa(10kgf/cm2)，嚴(yán)重的會(huì)引起爆裂事故。金屬溫度升高還會(huì)使金屬伸長(zhǎng)，1m長(zhǎng)的鋼板，每升高100℃，伸長(zhǎng)1.2mm，增加材料應(yīng)力，導(dǎo)致?lián)p壞。

此外，結(jié)垢之后，使受熱面的傳熱情況變壞，燃燒熱也不能很好地傳給水，降低了鍋爐的熱效率，從而白白浪費(fèi)燃料，如結(jié)有1.5mm厚硫酸鹽水垢，就要浪費(fèi)燃料10%以上，并使鍋爐的出力大為降低。結(jié)水垢之后，還得經(jīng)常清洗，不僅影響生產(chǎn)，且而降低鍋爐使用壽命，還要耗費(fèi)人力物力。因此，硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的危害很大，必須根據(jù)產(chǎn)品或設(shè)備對(duì)水質(zhì)的要求，對(duì)硬水進(jìn)行軟化、除鹽或其他有效的水處理。