Жорсткість води. Тимчасова і постійна жорсткість води

Перш за все давайте з`ясуємо, чому це проблема, коли вода занадто жорстка. Регулярне її споживання води тягне за собою появу каменів у видільній системі. Використання її для купання або вмивання може часто викликати роздратування шкіри, особливо у дітей. Крім того, вона може створювати певні незручності в побуті: Солі металів (кальцію і магнію), що відповідають за жорсткість води, можуть утворювати особливі сполуки (нерозчинні) з містяться в милі жирними кислотами.

Проведемо досвід:

1. Налийте воду в колбу до позначки "40".
2. Додайте туди всі 0,2 м розчину хлориду кальцію з флакона.
3. Візьміть паливну плиту і встановіть на ній свічку. Потім зніміть захисні рукавички і запаліть свічку. Встановіть дифузор полум`я на плит.
4. Покладіть колбу на Дифузор полум`я. Зачекайте 15 хв.
5. Залийте всі 0,3 м розчину гідрокарбонату натрію з флакона.
6. Після цього вода в колбі помутніє.

Які бувають жорсткості води?

Тимчасова і постійна жорсткість води. Що ж таке постійна?

Це така певна величина, що відображає кількість розчинених у воді солей різних металів, таких як кальцій, марганець, залізо. Тимчасова твердість (яку можна витягти) і постійна твердість. Тимчасова обумовлена бікарбонатом кальцію і магнію, а постійна джгут-їх сульфатами і хлоридами (CaCl₂ і MgCl₂). Можемо зробити висновки, що жорстка вода - це та, в якій одночасно знаходиться багато солей металів.

Коли ми додаємо в неї хлорид кальцію, штучно підвищуємо її жорсткість. Як згадувалося вище, CaCl₂ викликає постійну некарбонатную жорсткість води. І одна з частин нашого експерименту продемонструвала цей факт: при кипінні на стінках не відбувається помітних опадів.

Додавання бікарбонату натрію NaHCO₃ призводить до утворення бікарбонату кальцію в розчині: 2 NaHCO₃ + CaCl₂ = Ca (HCO3)₂ + 2NaCl, а через утворення Са (HCO3)₂ твердість нашої води стає тимчасовою-тепер її можна видалити кип`ятінням.

Чому утворюється накип і як її видалити

Накип (або вапняний наліт) - нерозчинний карбонат кальцію, що осідає при термічному розкладанні бікарбонату кальцію. Незважаючи на те, що товстий сірий шар луски не робить страви красивіше, шкоди це не приносить. Крім того, він може витягти надмірну твердість води з крана. Крім цього, накип можна легко видалити з чайників і горщиків, очистивши їх із застосуванням розчину лимонної кислоти.

Як пом`якшити воду

Вода, яка містить в собі невелику кількість солей металів, м`яка. І процес вилучення твердості її розм`якшує. Найпростіший спосіб пом`якшення, як показано в нашому експерименті, - це кип`ятіння. При нагріванні бікарбонати кальцію і магнію піддаються термічному розкладанню. Цей процес видаляє лише тимчасову (карбонатну) твердість (постійну жорсткість води можна усунути іншими способами). Постійна твердість зберігається: вода, насичена хлоридом кальцію CaCl2, не залишає осаду при кип`ятінні. Дистиляція тісно пов`язана з цією дією. У процесі дистиляції Випарена рідина конденсується на охолодженій поверхні і, таким чином, збирається у вигляді крапель. Очищена таким способом вода називається дистильованої. Вона непридатна для пиття, так як вимиває мінерали з організму. Однак широко використовується в науці та промисловості.

Інший спосіб розм`якшення-використання реагентів. Вони переносять іони магнію та кальцію у форму, яка не розчиняється, додаючи певні хімічні речовини, наприклад гідроксид кальцію (процес називається пом`якшенням вапна). Подібно кип`ятіння розм`якшення вапна видаляє тільки карбонатну жорсткість.

Усунення постійної жорсткості води

Для того щоб витягти постійну (некарбонатную) твердість, більш глибоке розм`якшення води необхідно, тому на додаток до гашеного вапна вони використовують карбонат натрію.

Для ще більш ефективного видалення іонів металів використовують "великі гармати" - фосфат натрію:

Na3PO4: СА3 3CA2+ + 2Na3PO4 → (РО4) 2↓ + 6Na+

3Mg2+ + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2= + 6Na+.

Недоліком цього методу пом`якшення є те, що необхідно точно дозувати дані нам реагенти. У промисловості найбільш широко застосовується технологія пом`якшення води іонообмінними смолами. Воду фахівці пропускають через фільтр, що утримує іони металів (кальцію, марганцю, заліза, магнію). Ці" захоплені " частинки замінюються іонами калію, натрію або водню Н+, що виділяються в розчин. Цей спосіб також дієвий, коли вам заважає постійна жорсткість води.

Висновки: що ж краще?

Яка вода для вас краще-тверда або м`яка? Відповідь проста: все добре в міру. Ідеальним варіантом для щоденного домашнього використання є вода середньої жорсткості, яка містить невелику кількість шкідливих речовин. Правильний баланс-це завжди шлях до гармонії.