Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПособФХпроцЧ.2ГидросфХОС05.doc
Скачиваний:
364
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
33.09 Mб
Скачать

3.3. Жесткость природных вод

Одной из важных характеристик природных вод, во многом опреде­ляющих возможности их использования человеком, является жесткость воды. Жесткостью воды называется свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция и магния. Единицей жесткости воды в нашей стране является моль (жесткости) на кубический метр – моль/м3 (обычно дополнение «жесткости» после слова «моль» опускается). Числовое значение жесткости, выражен­ное в моль/м3, равно числовому значению жесткости, выраженному в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв./л); 1 мг-экв./л соот­ветствует содержанию в воде 20,04 мг/л ионов Са2+ или 12,16 мг/л ионов Mg2+. Величину жесткости можно определить по уравнению:

Ж = [Са2+]/(МСа2+fСа2+) + [Mg2+]/(MMg2+fMg2+);

Ж = , (19)

где Ж — жесткость воды, моль/л;

[Са2+] и [Mg2+] – концентрации ионов кальция и магния, мг/л;

а2+ и fMg2+ – факторы эквивалентности ионов кальция и магния (fса2+ = fмg2+ = 1/2);

МСa2+ и MMg2+ – молярные массы ионов кальция и магния

Сa2+ = 40,08 г/моль и MMg2+ = 24,32 г/моль).

Определяемую по уравнению (19) жесткость принято называть общей жесткостью воды, поскольку в воде различают карбонатную, некарбонатную, устраняемую и неустраняемую жесткость воды.

Таблица 4. Классификация природных вод по величине жесткости

Жесткость, моль/м3

Группа воды

< 1,5

Очень мягкая

1,5-3,0

Мягкая

3,0-5,4

Средней жесткости

5,4-10,7

Жесткая

> 10,7

Очень жесткая

Под карбонатной жесткостью понимается количество ионов кальция и магния, связанных с карбонат- и гидрокарбонат-ионами. Поэтому численное значение карбонатной жесткости равно сумме концентраций карбонат- и гидрокарбонат-ионов, выраженных в мг-экв./л. Если эта величина оказывается больше значения общей жесткости т.е. карбонат- и гидрокарбонат-ионы связаны с другими катионами значение карбонатной жесткости принимается рав­ным значению общей жесткости воды.

Heкарбонатная жесткость воды определяется как разность значений солей и карбонатной жесткости.

Устраненная жесткость воды представляет собой часть карбонатной жесткости, которая удаляется при кипячении воды. Устраняемую жесткость определяют экспериментально.

Неустраняемая жесткость волы определяется как разность значений сохой и устраняемой жесткости.

По величине общей жесткости природные воды принято делить на ряд групп (таблица 4).

Среди природных вод наиболее мягкими являются дождевые воды, жесткость которых составляет примерно 70-100 ммоль/м3. Жесткость подземных вод меняется в широких пределах – от 0,7 моль/м (грунтовые воды Карелии) до 18-20 моль/м3 (грунто­вые воды Донбасса) – и зависит от состава контактирующих с ними горных пород. В речных водах жесткость помимо состава горных пород, контактирующих с питающими данную реку водами, зависит от климатических факторов и испытывает сезонные колебания. Наименьшее значение жесткости речной воды наблюдается в пери­од паводка.

За рубежом для выражения значений жесткости воды используются различные единицы измерения. Так, например, немецкий градус жесткости соответствует содержанию в воде 10 мг СаО/л. Один французский градус жесткости соответствует содержанию в воде 10 мг СаСОз/л. Один американский градус жесткости соот­ветствует содержанию в воде 1 мг СаСОз/л. Между этими едини­цами измерения жесткости можно записать соотношения:

1 моль/м3 = 2,804 немецких градусов жесткости;

1 моль/м3 = 5,005 французских градусов жесткости;

1 моль/м3 = 50,050 американских градусов жесткости.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.