16. Жесткость, как показатель качества воды, виды, классы, методы определения и способы умягчения.

Жесткость воды - это один из основных критериев качества воды.

Суммарное содержание солей кальция и магния в воде называется ее общей жесткостью. Она подразделяется на карбонатную и некарбонатную жесткость. Первая из них обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния, вторая – присутствием солей сильных кислот – сульфатов или хлоридов кальция и магния. При длительном кипячении воды, обладающей карбонатной жесткостью, в ней появляется осадок, состоящий главным образом из СаСО₃, и одновременно выделяется СО₂. Оба эти вещества появляются вследствие разложения гидрокарбоната кальция:

Са(НСО₃)₂ = СаСО₃↓ + СО₂↑ + Н₂О

Поэтому карбонатную жесткость называют также временной жесткостью. Количественно временную жесткость характеризуют содержанием гидрокарбонатов, удаляющихся из воды при ее кипячении в течение часа. Жесткость, остающаяся после такого кипячения, называется постоянной жесткостью.

Для водоумягчения применяют методы осаждения и ионного обмена. Путем осаждения катионы Са²⁺ и Mg²⁺ переводят в малорастворимые соединения, выпадающие в осадок. Это достигается либо кипячением воды, либо химическим путем – введением в воду соответствующих реагентов. При кипячении гидрокарбонаты кальция и магния превращаются в СаСО₃ и Mg(ОН)₂

Са(НСО₃)₂ = СаСО₃↓ + СО₂↑ + Н₂О

Mg(НСО₃)₂ = Мg(ОН)₂↓ + 2СО₂↑

в результате чего устраняется только карбонатная жесткость.

При химическом методе осаждения чаще всего в качестве осадителя пользуются известью или содой. При этом в осадок (также в виде СаСО₃ и Мg(ОН)₂) переводят все соли кальция и магния.

Методы определения жесткости

 Для определения жесткости могут быть использованы:

а) визуально-колориметрический метод

б) объемный олеатный метод

в) кислотно-основное титрование.

Метод кислотно-основного титрования

В основе кислотно-основного титрования в водных растворах лежат реакции взаимодействия между кислотами и основаниями:

Н⁺ + ОН^– = Н₂О

С помощью этого метода прямым титрованием можно определить концентрацию кислоты или основания или содержание элементов, образующих кислоты или растворимые основания (например, фосфора – в виде фосфорной кислоты, мышьяка – в виде мышьяковой кислоты и т.п.)

Обратным титрованием или находят содержание некоторых солей (например, солей аммония, кальция и др.). Применяя специальные приемы, титруют смеси кислот с их солями, смеси кислых и средних солей и т.д.

17. Требования к качеству воды производительного вп

Вода для промышленности в зависимости от ее целевого использования должна отвечать самым разнообразным требованиям. Так, в воде, используемой в горно-добывающей промышленности при добыче, отмывке, сортировке гидротранспорте и обогащении полезных ископаемых, должны отсутствовать грубые взвеси. Весьма специфические требования предъявляют к воде, используемой для обработки готовой продукции, а также к воде, входящей в состав продукта.

Ряд промышленных предприятий предъявляет к воде требования, значительно превышающие лимиты ГОСТ 2874—82. Например, в воде, используемой для изготовления кино- и фотопленки, фотобумаги, не должно содержаться марганца, железа. кремнекислоты, ограничивается окисляемость воды и содержание хлоридов. В воде, используемой для приготовления растворов кислот и щелочей, красителей, мыла, жесткость должна быть до 0,35 мг-экв/л.

Качество воды, используемой на производстве, устанавливается в за-

висимости от назначения воды и требований технологического процесса с

учетом перерабатываемого сырья, применяемого оборудования и готового

продукта производства. Вода должна быть безвредна для здоровья человека

при возможном контакте с ней и не должна обладать отрицательными орга-

нолептическими свойствами при открытой системе водоснабжения.

Обеспечение водой промышленных предприятий является одной из важных народнохозяйственных задач. В подавляющем большинстве отраслей промышленности вода используется в технологических процессах производства. Требования к количеству и качеству подаваемой воды определяются характером технологического процесса. Выполнение этих требований системой водоснабжения обеспечивает нормальную работу предприятия и надлежащее качество выпускаемой продукции.

Неудовлетворительное выполнение системой водоснабжения поставленных задач может привести не только к ухудшению качества продукции или удорожанию производства, но и в ряде случаев к порче оборудования и даже к опасным авариям.

Кроме воды для технологических нужд, на каждом предприятии требуется вода для хозяйственнопитьевых нужд рабочих и служащих, а также для целей пожаротушения.