Из чего складывается общая жесткость воды? Ответ поясните. Какими методами можно устранить избыточную общую жесткость воды. Напишите соответствующие уравнения реакций. Чему равна общая жесткость вод. Если в 300л ее содержится 32,85г гидрокарбоната кальция и 30,6г сульфата магния? К какой группе жесткости относится эта вода?
Решение
Различают временную (карбонатную) жесткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния (Са(НСО3)2; Mg(НСО3)2), и постоянную (некарбонатную) жесткость, вызванную присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды: в основном, сульфатов и хлоридов Са и Mg (Ca SO4, Ca Cl2, Mg SO4, Mg Cl2).Использование жёсткой воды вызывает появление осадка (накипи) на стенках котлов, в трубах . Высокая жесткость воды может негативно влиять на свойства почвы. В то же время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует кислотно-щелочная буферность, которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жесткость. Для устранения жесткости воды в сельскохозяйственном производстве обычно используют следующие методы:- Термоумягчение. Основан на кипячении воды, в результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:Ca(HCO3)2 → Ca CO3↓ + CO2 + H2 O.Кипячение устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту.- Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na2 CO3 или гашеной извести Ca(OH)2
. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Например, добавление гашёной извести приводит к переводу солей кальция в нерастворимый карбонат:Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2 Ca CO3↓ + 2 H2 OЛучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3 PO4, входящий в состав большинства препаратов бытового и промышленного назначения:3 Ca(HCO3)2 + 2 Na3 PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6 Na HCO33 Mg SO4 + 2 Na3 PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3 Na2 SO4Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому легко отделяются механическим фильтрованием. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.Фосфатный метод – устранение постоянной жесткости с помощью фосфата натрия:3CaCl2 +2Na3PO4 =Ca3(PO4)2+6NaCl 2Na3PO4+3MgCl2=Mg3(PO4)2+6NaClУстранение любой жесткости методом ионизирующих смол:2 R(-) Na(+) + Ca(2+)=R2Ca +2Na(+)Рассчитать жесткость воды можно по формуле
Ж = m/ МЭ*V,
где m – масса вещества, обусловливающего жесткость воды , мг;
МЭ – эквивалентная масса этого вещества;
V –объем воды, л.
m (Са(НСО3)2 ) = Ж*М Э(Са(НСО3)2 ) *V
М Э(Са(НСО3)2 ) = 162/2 = 81 г/моль – эквивалентная масса Са НСО3)2].
Ж = 32,85*1000 / 81*300 =1,35ммоль/л
m (Mg SO4 ) = Ж*М Э(Mg SO4 ) *V
М Э (Mg SO4 ) = 120/2 = 60 г/моль – эквивалентная масса Mg SO4
Ж = 30,6*1000 / 60*300 =1,7ммоль/л
Жобщ = 1,35 + 1,7 = 3,05 =3,1ммол/л
Данная вода относится к мягкой
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
