Жорсткість води та засоби її усунення

Протікаючи по вапняним гірським породам, вода, з’єднуючись з двоокисом вуглецю, переводить карбонати кальцію і магнію у відповідні розчинні кислі солі:

  • СаСО3 + Н2О + СО2 = Са (НСО3) 2
  • СаСО3 + Н2О + СО2 = Са2 + + 2HCO3-
  • MgCО3 + Н2О + СО2 = Mg (HCO3) 2
  • MgCО3 + Н2О + СО2 = Mg2 + + 2НСО3-

Бікарбонати значно краще розчинні у воді, ніж карбонати; вони переходять в розчин, і вода стає жорсткою. У такій воді погано милиться мило, погано розварюються овочі, а при використанні такої води у парових котлах утворюється накип, який може призвести до вибуху котла. Жорстку воду перед вживанням необхідно пом’якшувати.
Існує три види жорсткості: карбонатна, або тимчасова, що викликається присутністю бікарбонатів магнію і кальцію; постійна, що викликається присутністю у воді сульфатів і хлоридів магнію і кальцію; змішана, яка викликається наявністю тих і інших солей.
При усуненні жорсткості прагнуть так чи інакше видалити бікарбонати магнію або кальцію з розчину, переводячи їх у нерозчинний стан. Наприклад, тимчасову жорсткість можна усунути кип’ятінням розчину. При цьому бікарбонати кальцію і магнію розкладаються:
Са (НСО3) 2 = СаСО3 + Н2О + СО2

Mg (HCО3) 2 = MgCО3 + Н2О + СО2
Утворені карбонати кальцію і магнію випадають в осад, і вода втрачає жорсткість.
Карбонатну жорсткість неважко усунути додатком вапняної води:
Са (НСО3) 2 + Са (ОН) 2 = 2СаСО3 + 2Н2О
Ці способи незастосовні до води з постійною жорсткістю. Для її усунення кальцій і магній осаджують содою:
CaSО4 + Na2CО3 = CaCО3 + Na2SO4
Такий спосіб цілком застосовний і для усунення карбонатної, а отже, і змішаної жорсткості:
Са (НСО3) 2 + Na2CО3 = 2NaHCО3 + CaCО3
• Наведені рівняння реакцій усунення жорсткості слід самостійно написати в іонній формі.
Жорсткість води виражається в градусах жорсткості. Градуси жорсткості показують кількість міліграм-еквівалентів іонів магнію і кальцію в 1 л води.

■ 63. Які види жорсткості води вам відомі? (Див. Відповідь)
64. Як можна усунути тимчасову жорсткість води? Дайте обгрунтовану відповідь.

65. Як можна усунути постійну жорсткість води? Дайте обгрунтовану відповідь.
66. Як усунути змішану жорсткість води? Дайте обгрунтовану відповідь.
67. При кип’ятінні води з тимчасовою жорсткістю утворюється накип. Який склад накипу? Як можна зняти накип хімічним шляхом?
68. Чи можна усунути постійну жорсткість води за допомогою карбонату калію? Дайте обгрунтовану відповідь.
69. Як вимірюється жорсткість води?
70. Як розпізнати карбонат і сульфат кальцію?
71. Як розпізнати сульфіт і карбонат кальцію?
72. Чи можна усунути тимчасову жорсткість води соляною кислотою? Дайте обгрунтовану відповідь, привівши рівняння реакції в молекулярній та іонних формах. (Див. Відповідь)

Посилання на основну публікацію