首先,我们需要准备大约20克的明矾晶体,将其放入研钵中仔细研磨成粉末。然后,把这明矾粉加到50毫升的烧杯里,稍微加热并不断搅拌,这样能加速溶解和水解。最后可以用蓝色石蕊试纸测一下,如果变红就说明溶液呈酸性。
明矾净水的具体操作步骤是什么?
第二步操作是向处理好的溶液中加入适量的红色溶液进行搅拌,随后倒入25毫升刚才配制的明矾溶液,再次搅拌均匀后静置。这时候就可以开始观察净水过程了,等待泥沙慢慢沉到杯底,直到水体完全变清澈为止。
明矾的化学式是KAl(SO4)2*12H2O,它是由硫酸钾和硫酸铝组成的复盐。当明矾遇到水时,会发生化学变化。在这个反应中,硫酸钾只是配角,主角是硫酸铝。硫酸铝与水反应生成白色的絮状沉淀,也就是氢氧化铝。
其实除了明矾,许多电解质甚至食盐都有净水本领。不过它们的净水效果远不如明矾,需要加入大量才能澄清,这会让水带上咸味,不适合日常饮用。所以,人们通常不会用食盐来净水,而是选择更有效的明矾。
科学家研究发现,水中的泥沙胶体粒子通常带负电荷。因为每个胶粒带的电荷相同,当它们彼此靠近时,静电斥力会让它们分开,无法结成较大的颗粒沉淀下来。这就是为什么小颗粒杂质难以自然沉降的原因。
水之所以浑浊,是因为里面有泥沙等污物在游荡。大颗粒泥沙很快会沉淀,但那些小到成为胶体粒子的杂质,往往几天都不沉淀。这是因为胶体粒子喜欢吸附离子或电离出离子,从而带上电荷,导致它们在水中稳定存在。
生成的氢氧化铝也是一种胶体粒子,但它带的是正电荷。当带正电的氢氧化铝胶粒遇到带负电的泥沙胶粒时,两者的电荷就会中和。失去电荷保护的胶粒会迅速聚结在一起,颗粒越来越大,最终沉入水底,水也就变清澈了。