1.水分子结构特点

水分子中三个原子核排列是以氢原子核为底，两个氧原子核为顶的等腰三角形方式，是典型的强极性分子。水分子间是氢键缔合，而且水与许多其他物质分子间（如醇、脂肪羧酸、胺类）都可以形成氢键结合，这是水对许多物质溶解性强、亲和力大的一个原因。

水分子的结构特点使水具有异常的温度体积特性，即在4℃时密度最大。水的强极性使其有很强的溶解能力，强极性和氢键缔合倾向，使得表面张力比其他液体大得多。

2.水的优缺点

水易得、便宜，有很强的溶解力和分散力；具有合适的冰点、沸点和蒸气压；具有较大的比热容和汽化热；不可燃性；无毒无味。它是重要的溶剂。

但水的强极性使对于非极性的油性污染物亲和力低，溶解力差，需在水中加碱类、肥皂或合成洗涤剂来提高对油性污染物的溶解力。常温下以液体形式存在的物质中，除水银外，水的表面张力最大，故用水润湿物体表面较困难，而在湿法清洗过程中，去除物体表面污染物是从溶剂润湿物体表面开始的，为克服这一缺点，常在水中加入少量表面活性剂。

3.水中的杂质

水中容易混入杂质，因水对很多物质有良好的溶解能力。从自然界中得到的水往往含有许多杂质，或溶解或悬浮在水中。悬浮在水中的无机物包括少量砂土和灰，有机悬浮物包括有机物残渣及各种微生物。溶解在水中的气体包括来自空气中的氧气、二氧化碳、氮气和工业排放的气体污染物（如氨、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢和氯气）等；溶解在水中的无机盐类主要有碳酸钙、碳酸氢钙、硫酸钙、氯化钙及相应的镁盐、钠盐、钾盐、铁盐和其他金属离子的盐，溶解的有机物主要是动植物分解的产物。

（1）杂质对水质的不良影响(www.daowen.com)

1）水中溶解的气体。水中溶解的氧气常造成工业生产中锅炉等金属设备腐蚀，原因是溶解氧引起金属的化学腐蚀，氧浓度分布不均匀导致电化学腐蚀。溶于水中的二氧化碳较多时，会导致金属设备的腐蚀，另一方面溶于水中的CO₂在水中发生电离，电离成H⁺、HCO3-、CO23-，并且CO2、HCO3-、CO23-浓度之间是平衡的，当水中CO23-和Ca2+浓度过高时会形成水垢。当水中含有蛋白质等氨有机物较高时，在微生物作用下分解产生氨，氨在潮湿空气中或含氧水中会引起铜和铜合金腐蚀。溶于水的二氧化硫和硫化氢使水显酸性，硫化氢形成的硫离子有强烈促进金属腐蚀的作用。另外硫化氢会使本来溶解度就小的金属硫化物形成硫化物沉淀。

2）水中溶解的无机盐类。绝大多数盐的溶解度随温度升高而增加，有些不显著，有些不升反降，如碳酸钙、硫酸钙等，这些会在受热过程中形成水垢。溶于水的固体物质包括盐类和可溶性有机物，但后者在水中含量一般很低，实际总溶固量就是水中溶解盐的数量，根据水中的总溶固量的不同将水质分为淡水、咸水、高盐水三类。

自然界的水都溶有一定的可溶性钙盐和镁盐，含量多的水称为硬水，含量少的水称为软水，水中的钙镁离子对洗涤危害较大，因钙镁离子会与一些洗涤剂反应生成沉淀物。水中铁离子会沉积锈垢。水中铜离子会引发金属电化学腐蚀。Cl-虽然没有直接参加电极反应，但能明显加快腐蚀速度，这可能是由于Cl-易变形发生离子极化，极化后的Cl-具有较高的极性与穿透性，使它易吸附在金属表面，并渗入金属表面氧化膜保护层内部，造成破坏而导致腐蚀发生。

3）水中其他杂质。水中油污会粘附在金属表面而影响传热，阻止缓蚀剂与金属充分接触，而使金属不能受到很好的保护而腐蚀，对水中各种污垢起粘结剂作用加速污垢的形成和聚积，加快微生物的滋长。含量过高的二氧化硅会形成钙镁的硅酸盐水或二氧化硅水垢。

（2）水的净化与纯化

1）硬水软化。用高分子离子交换树脂上的活性基团钠与水中的钙镁离子进行交换，钙镁离子吸附在树脂上，使水软化。我国大型工矿软化水大都采用石灰法，用石灰去除水中的二氧化碳和碳酸氢钙、碳酸氢镁。

2）混凝剂去除悬浮胶体。混凝剂的作用在于通过吸附作用使细小黏土颗粒聚集在一起，首先形成直径为1μm的聚集体，再通过化学粘结、共同沉淀等作用使聚集体进一步聚集成羊毛绒状的絮状体，絮状体在重力作用下可以发生沉淀而被去除。无机混凝剂有硫酸铝、铝铵矾、氯化铝等，有机絮凝剂有聚丙烯酰等。

3）纯水和超纯水。纯水指在一定程度上去除了各种杂质的水，根据去除杂质程度又分为除盐水、纯水和超纯水。测量水的纯度有多种指标，电阻率是通常衡量水纯度的重要指标，电阻率越低水越纯。