Библиотека школьника

твой помощник в обучении




Жесткость воды и ее устранение

В пещерах спелеологи встречаются с красивейшими известковымы образованьями - свешивающимися со сводов сталактитами и растущих вверх сталагмитами С точки зрения химии, возникновены ие ЭТИХ удивительных творений природы - это жесткость подземных вод Понятие жесткости воды мы Встречаем не только в Спелеология и в геологии, а, вообще, повсеместно - в химии, техники и даже в быту И поэтому это понятие очень важно для определения качества вододы.

Определение жесткости воды

Жесткость воды - свойство воды (не мылиться, давать накипь в паровых котлах), связанное с содержанием растворимых в ней соединений кальция и магния, это параметр, показывающих содержание палачи онов кальция, магния в вод.
Жесткость - это особые свойства воды, во многом определяющие Ее потребительские качества и потому имеющие важное хозяйственное значение.
Жесткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях и пр, чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики Такой тонкий слой на греющей поверхности вовсе НЕ безобиден, так как продолжительность нагревания через слой накипи, обладающей малой теплопроводностью, постепенно возрастает, дно прогорает все быстрее и быстрее - ведь м еталл охлаждается с каждым разом все медленнее и медленнее, долго находится в прогретом состоянии В конце концов, может случиться так, что дно сосуда НЕ выдержит и даст течь Этот факт очен ь опасен в промышленности, где существуют Паровые коткотлы
Жесткая вода мало пригодны для стирки накипи на нагревателях стиральных машин выводит их из строя, она ухудшает еще и моющие свойства мыла катионы Ca2 и Mg2 реагируют с жирными кис слотами мыла, образуя малорастворимые соли, Которые создают пленки и осадки, в итого Снижая качество стирки и Повышаем расход моющего средства, то жесткая вода плохо мылитсится.
Существует два типа жесткости: временная и постоянная обусловлено это различие типом анионов, Которые присутствуют в растворе в качестве противовеса кальция и магния.
Временная жесткость связана с Присутствие в воде наряду с катионами Ca2, Mg2 и Fe2 гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO3-).
Постоянная жесткость (или Некарбонатная) возникает, если в растворе присутствуют сульфатные, хлоридные, нитратные и другие анионы, соли кальция и магния которых хорошо растворимы и так пр расти не удаляются Общая жесткость определяется как суммарной содержание всех солей кальция и магния в растворе.
В разных странах существуют Свои нормы жесткости для воды У нас в стране вода классифицируется по жесткости таким образом:
- Мягкая вода с жесткостью менее 3,0 мг-экв / л,
- Средней жесткости - 3,0-6,0 мг-экв /л
- Жесткая - более 6,0 мг-экв/мл.

Методы устранения жесткости.

Чтобы избавиться от временной жесткости необходимо просто Вскипятить воду При кипячении воды, гидрокарбонатные анионы вступают в реакцию с катионами и образуют с ними очень мало растворы имые карбонатные соли, Которые выпадают в осадокк.

Ca2 2HCO3-= CaCO3v H2O CO2^

С ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCO3 неустойчивое в воде вещество В присутствии кислорода конечным продуктом цепочки реакций оказывается Fe (OH) 3, представляю ющий собой темно-рыжий осадок Поэтому, чем больше в воде железа, тем сильнее окраска в накипи, которая осаждается на стенках и дне сосуда при кипяченойии.
С постоянной жесткостью бороться труднее Один из вариантов: вымораживания льда Необходимо просто постепенно замораж воду Когда останется примерно 10% жидкости от первоначального ко оличества, необходимо слыть НЕ замершую воду, а лед Превратить обратно в воду Все соли, Которые образуя жесткость, остаются в не замершей водводе.
Эде один способ - перегонка, то есть, испарение воды с последующие ее конденсации Так как соли относятся к нелетучих соединениям, они остаются, а вода испаряется.
Но такие методы, как замораживании и перегонка пригодны только для смягчения небольшого количества воды Промышленность же имеет дело с тоннами Поэтому используют другие методы Наиболее широко используется катионообменные способ, основанный на применении специальных реагентов - катионитов, Которые загружаются в фильтры и при пропускания через них воды, заменяют катионы кальций я и магния на катион на тририя.
С последствием жесткости воды - накипью, с точки зрения химии можно бороться очень просто Нужно на соль слабой кислоты воздействовать кислотой более сильной Последняя и Занимает место угольно ной, которая, будучи неустойчивой, разлагается на воду и углекислый газ В состав накипи могут входит и силикаты, и сульфаты, и фосфаты Но если разрушить карбонатный \"скелет\", то и Эти соеди нения НЕ удержатся на поверхностости.
В качестве средства для удаления накипи применяются также адипиновая кислота и малеиновый ангидрид, Которые добавляются в воду Эти вещества слабее сульфаминовой кислоты, поэтому для снятия наки ипи необходимо так же кипяченойе.

Список литературы:

1 Шпаусус С Путешествие в мир химии - М: Просвещение, 1967 - 431 с.
2 Харлампович ГД и др Многоликая химия - М: Просвещение, 1992 - 159 c.
3 Хомченко ГП Учебник химии-М: Новая волна, 1996 - 304 с.

по теме:

  • Свойства и структура воды
  • Физические свойства воды
  • Химические свойства воды

  • категория: рефераты / рефераты по химии / Жесткость воды и ее устранение