水
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《皮革化学品手册》第102页（5631字）
【分子式或结构式】 H2O
【物化性状】
(1)纯水是一种无嗅无味无色的液体。水有异常的低蒸汽压、高融点、高沸点和高蒸发热，在1．013×105Pa大气压下的融点(凝固点)为0℃，沸点为100℃；在100℃时蒸发热为2261kJ／kg；水(冰)在0℃时的熔化热为335kJ／kg。
(2)饮用水有令人愉快的味道是由于它从空气中溶解了部分气体和从大地上溶解了部分盐类。天然水中含有各种为动、植物生长和发育所需的营养物质。
(3)在所有的液体和固体物质中，水具有最大的比热，即温度升高或降低1℃，1g水所吸收或放出的热量比1g其它物质要多。利用这一特性。生产中可用水作为冷却物体或储存及传递热量的优良载体。
(4)纯水溶液呈中性。天然水体因含不同杂质而呈不同的pH值。
(5)水是一种性能良好的溶剂，这是因为水分子具有很强的极性并能与其他物质形成氢键。水能溶解许多种气体、液体和固体物质。但由于水的溶解能力强，当工业和农业生产中排出的污染物质溶于水后，则随水流动而污染环境。
(6)常温下在所有的液体中(除汞以外)，水具有最大的表面张力，为7．28×10－4N。水的各种界面特性，如润湿、吸附、毛细等现象都很突出。
(7)水在液态时是缔合的(由简单分子结合成为复杂的多聚体而不引起化学性质改变的现象称为缔合)。在3．98℃时水以(H2O)x存在，故此时密度最大。水温升高时，水的缔合被破坏，热水洗涤物品易洗干净即缘于此。气态时水以单个分子存在。
【水的硬度】 地球上的天然水有大气降水、地表水和地下水等几类，以海水、河水、湖水、井水等形式存在。所有的天然水即使未被人们污染也是不纯的，因为水具有很大的流动性和很强的溶解能力，其含有各种可溶解的物质和杂质。如海水约含3．6%的溶解固体，其中主要是氯化钠。
1．水的硬度的定义
含有溶解的钙、镁、铁盐的水称为硬水，在硬水中存在的阴离子往往是氯离子、硫酸根离子和碳酸根离子。水的硬度即定义为除了钠、钾离子之外，水中溶解的全部金属离子浓度的总和。
在自然界中因钙、镁等盐类分布较广，故钙镁盐即成为硬度的主要组成部分。一般水的总硬度就是指水里含钙、镁离子浓度的总和。锅炉及水壶中的水垢即为硬水中的钙、镁等离子形成不溶性碳酸盐而形成的。
2．暂时硬度和永久硬度
(1)暂时硬度：由于水中钙、镁碳酸氢盐经煮沸可放出二氧化碳，生成不溶性碳酸钙、碳酸镁而沉淀出来，故把由钙、镁碳酸氢盐构成的硬度称为暂时硬度。
(2)永久硬度：水中钙、镁的氯化物、硝酸盐、硫酸盐经煮沸也不沉淀，不能从水中排出，故把钙、镁的这些盐所构成的硬度称为永久硬度。一般把暂时硬度与永久硬度之和称为水的总硬度。
(3)水的硬度的表示法
目前，在我国使用的水的硬度表示法主要有三种：
(1)度(德国度，G)：1L水中含10mg的氧化钙CaO称为1度，亦称1德国度。
(2)mg／L(10mg／L=1法国硬度)：1L水中含有1mg的碳酸钙CaCO3称为1mg／L。
(3)毫克当量／L：1L水中含50mg的CaCO3称为1毫克当量／L。
这三种硬度之间的换算关系为：
1度=17．85mg／L
1mg／L=0．02毫克当量／L
我国的水质按硬度分为以下几类
【水的软化】 除去水中引起硬度的金属离子的过程称为水的软化。软化原理是用化学或物理方法降低或接近全部地除去水中的钙、镁离子。
软化水的方法有以下几种：
1．石灰纯碱法
用石灰和纯碱作为基本软化剂，以少量的磷酸钠或硼砂作辅助软化剂，加热处理水即可。此法可使水中钙、镁等离子形成沉淀析出，所得软化水的硬度可达1～2度。
2．蒸馏法
即将天然水用蒸馏器蒸馏得到蒸馏水。由于绝大多数无机盐类不挥发，因此蒸馏水较纯净，适用于一般的化验工作。
3．离子交换法
用离子交换树脂除去在水中的各种阴阳杂质离子。此法可得到高纯水，亦称去离子水，可用于化学分析。
4．电渗析法
用外加直流电场的作用使水中阴阳杂质离子作定向运动而除去之。此法可使软化水的硬度达0．9度以下。此法缺点是耗电量大。
5．磁化法
用磁场处理进入锅炉前的水，水中钙、镁离子形成松散的水垢或泥渣(化学成分并没改变)，容易排出。
【制革常用水质的概况】 制革、毛皮加工中常用的水有自来水、井水、湖水、河水、塘水等。前苏联学者O．A．阿列金根据天然水中的总盐量把天然水分为以下四类：
(1)淡水。每千克水的总盐量小于1．0g。大部分河水及一部分湖水、地下水属于此类。
(2)微咸水。每千克水的总盐量介于1．0～25g之间。小部分河水及一部分湖水、地下水属于此类。
(3)咸水。每千克水的总盐量大于25g。如海洋水。
(4)盐水(卤水)。每千克水的总盐度大于50g。如盐湖水、地下卤水。
江河水中的含盐量一般在100～200mg／L左右，水质多属于重碳酸盐类型。地下水的含盐量随深度增大而增大，其主要离子成分从低矿化度的淡水型转化为高矿化度的咸水型，使用时应注意。
我国河水的硬度分布情况是：
(1)极软水区：东南沿海地区的河水硬度最小，一般小于1．4G，为极软水区，以暂时硬度为主。
(2)软水区：秦岭、淮河以南地区，河水硬度大都在8．4G以下，属软水区。
(3)中度硬水区：秦岭、淮河以北地区，河水硬度较高，变化较大，约为8．4～16．8G，属于中度硬水区。
(4)极硬水区：西北内陆盆地和宁夏、甘肃等地区，河水总硬度大于25．2G，为极硬水区，以永久硬度为主。
另外，我国东北北部，东部及新疆天山、阿尔泰山地区，由于冰雪融水的补给，河水矿化度、硬度都很低，属于软水和极软水区。
【水质及其化学成分对制革、毛皮加工及成革性能的影响】
(1)制革用水总的要求：硬度应低于10G(德国度)，不含有杂质。如果水的硬度过高，则影响浸水、浸灰、加脂、染色等诸多工序的进行，使革面粗糙，并有石灰斑形成。
降低水的硬度的简便方法有：
①甲酸法：100kg水加3．2mL50%的甲酸(相对密度1．1208)可降低硬度一度。
②乙酸法：100kg水加入4．4mL47%的乙酸(相对密度1．0589)可降低硬度一度。
(2)浸水用水：要求清洁，不含有机杂质、铁质，少含钙、镁等盐类，德国硬度低于8度，尽量少带细菌。一般最好使用自来水或井水，因自来水已经过净化处理，井水所含细菌少，而且一年四季水温变化不大，易控制。如果要使用河水、塘水等，则应先通过沉淀处理，除去水中污物，并适当增加防腐剂用量，另外，还可调节水的酸、碱值来抑制细菌的生长。比如可用醋酸调节pH为4．5～6．5或用硫氢化钠调节pH为8．5～10。这里应注意，浸水的pH值不得低于4或高于11。
(3)浸灰用水：水的硬度对浸灰质量影响不大。对于用纯硫化钠浸灰而言，高硬度的水可使碱度降低，可使浸灰、脱毛的时间延长。
(4)酶脱毛及酶软化用水：要求软而不带细菌。硬水中的钙、镁离子对酶有抑制作用。
(5)洗涤用水：一般宜用软水。如浸灰后含钙裸皮不能用硬水洗涤，否则会在粒面产生灰斑。
(6)毛皮脱脂用水：某些脱脂剂如肥皂，在硬度过大的水中与钙、镁等离子形成不溶解的盐类，沉积在毛皮上，使脱脂难以进行。在实际工作中可在加入肥皂前先加入纯碱使水软化。
(7)染色用水：溶解染料、稀释助剂及染色用水的要求如下：
①暂时硬度不大于6～8度，永久硬度不大于15度。在染色时，硬水中的钙、镁离子可与染料起化学反应，生成沉淀，影响染色效果，使染色不够浓厚，遮盖力降低，并可能产生云状色花。即使很小的暂时硬度也会给碱性染料(阳离子染料)带来不良影响。暂时硬度低于8度时，一般不影响酸性染料(阴离子染料)的染色。另外，永久硬度过大时还可影响阴离子染料的溶解。
②不含重金属盐及铁盐等。重金属离子与酸性染料作用可生成沉淀，水中的铁盐可使染液变混浊，不利于匀染。
③清晰而无悬浮物。
④不含游离酸，不呈碱性反应。因为在碱性条件下，阴离子染料渗透入铬革内较深，染色不浓厚。而阳离子染料则因电离受到抑制而变得难溶了。
如果染色用水的硬度达不到要求，可通过加蚁酸或醋酸来解决。
(8)加脂用水：要求使用软水，因为硬水中的钙、镁、铁等离子能与加脂剂反应生成不溶性的钙皂等杂质，沾污革的粒面，妨碍涂饰。
(9)涂饰用水：要求使用蒸馏水。
硬水或水中金属离子浓度较高会引起某些丙烯酸树脂和涂饰染料产生沉淀。另外，涂饰产品的拼混顺序也十分重要，不恰当的拼混顺序可造成树脂沉淀。正确的顺序应当是：颜料膏、助剂产品、水、组合溶剂、树脂。而填充液系统的拼混顺序则为：树脂、水、渗透剂。
(10)乳液聚合用水：要求用除去钙、镁、铁等离子的软水。如丙烯酸酯乳液聚合反应要求水的总硬度(以Ca2+计)小于0．5mg／L，含Fe2+量小于0．4mg／L。水质对乳液聚合的影响往往被忽视，但水质对产品质量的影响确实存在。如在丙烯酸酯乳液聚合时，Ca2+、Mg2+等离子与十二烷基硫酸钠作用生成沉淀而使之失去乳化作用，使聚合不能稳定进行；Fe2+等离子能与自由基反应而使自由基中止，不仅使引发效率下降，还使反应生成物成分复杂化。故未经处理的自来水、河水、井水等硬度较高的水不能用作反应用水。
(11)再生革制造用水：要求使用经过滤的软水。
(12)锅炉用水：要求水的硬度在1度以下，如果使用硬水则会形成水垢。水垢的导热能力仅为锅炉铁壁的1／50～1／30，故水垢大大增加了燃料的消耗。另外，水垢中的碳酸盐在高温时易分解放出大量的二氧化碳CO2气体，使局部水垢炸裂和脱落。当炉壁处于高温工作状态时，如果有水从水垢裂缝处渗入，炉壁骤冷即发生炸裂。