Учитель химии Жесткость воды и методы ее устранения!
Давайте отдохнем от нашей предыдущей темы и вспомним о воде.
. Жесткость воды и методы ее устранения
Природная вода в той, или иной степени содержит ионы растворимых солей. Если в пресной воде суммарная концентрация ионов Mg2и Ca2превышает 2 ммоль/л, то такую воду называют жесткой (если не превышает, то – мягкой). В качестве анионов в жесткой воде могут содержаться HCO3, SO42, Clи другие ионы. При нагревании
жесткой воды из нее выделяются карбонаты магния и кальция, а при кипячении – еще и сульфаты. Образующийся плотный осадок часто называют "накипью". Именно он появляется на внутренних поверхностях чайников. В промышленности этот осадок образуется на стенках котлов, снижая их теплопроводность, и трубопроводов, уменьшая их внутренний диаметр. При стирке в жесткой воде с использованием мыла его расход сильно возрастает, а качество стирки снижается, так как из раствора мыла (натриевых солей некоторых
органических кислот) выделяются нерастворимые кальциевые и магниевые соли. При использовании синтетических стиральных порошков этот эффект не наблюдается. Различают временную (карбонатную) жесткость, устраняемую кипячением, и постоянную (некарбонатную), сохраняющуюся после кипячения воды. Устранение жесткости заключается в удалении из нее ионов Mg2и Ca2. Временная жесткость устраняется кипячением. Для устранения общей жесткости в
воду добавляют различные реагенты: 1. Гашеную известь Ca(OH)2. Ca2+ HCO2+OH= CaCO3+ H2O Mg2+ 2HCO3+ Ca2+ 2OH= MgCO3+ CaCO3+ 2H2O Mg2+ 2OH= Mg(OH)2
2. Соду Na2CO3. M2+CO32= MCO3
3. Фосфатнатрия Na2PO4. 3M2+ 2PO43 = M3(PO4)2
Фосфаты кальция и магния менее растворимы, чем карбонаты. Поэтому применение фосфата натрия приводит к более полному устранению жесткости. Современный способ устранения жесткости основан на применении ионообменных смол (ионитов). Иониты представляют собой полимерные кислоты RHn (катиониты) и полимерные основания R(OH)n (аниониты). При пропускании растворов солей через трубки (ионообменники), заполненные зернами ионитов, протекают реакции, называемые реакциями ионного обмена: катиониты как бы обменивают свои атомы водорода на катионы (отсюда и их название), а аниониты – гидроксильные группы на анионы:
Последовательно пропуская жесткую воду через ионообменник, заполненный катионитом, и ионообменник, заполненный анионитом, жесткость можно устранить полностью. Таким способом можно очистить не только жесткую, но и морскую воду, что иногда и делается для ее опреснения. В промышленности иониты используют для получения чистой (деионизированной) воды вместо дистиллированной.
Если у Вас есть проблемы с изучением Химии или Биологии, заходите к нам на сайт и пройдите тест по этим предметам. Мы можем Вам помочь!
