Жесткость воды и способы её устранения

Различают временную (устранимую) и постоянную жесткость воды. Временную жесткость, вызванную наличием кидрокарбонатов кальция и магния, можно устранить кипячением:

Ca(HCO3)2 = CaCO3↓ +CO2↑ + H2O

при этом образуется осадок - труднорастворимая соль карбонат кальция (магния), и содержание кальция(магния) в воде снижается, т.е. жесткость воды уменьшается. Временную жесткость называют также карбонатной жесткостью.

Наличие в воде сульфатов и хлоридо кальция и магния обусловливает постоянную жетскость воды. Эти соли не выделяются в осадок кипячением, для их устранения необходимо проводить специальную очистку воды. Для умягчения воды применяют два метода: осаждение и ионный обмен. Для осаждения Mg и Ca более широко применяют соду, известь, фосфат Na и др. Известь взаимодействует с солями Mg и осаждает Mg в виде гидроксида: MgCl2 +Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓ + CaCl2.

Сода взаимод. с солями кальция, образуя труднорастворимый карбонат кальция: CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4

Для устранения временной жесткости методом осаждения используют:

а) известковый метод Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ +H2O, Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ + Mg(OH)2↓ + 2H2O

b) Натронный метод Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O, Mg(HCO3)2+4NaOH=Mg(OH)2↓+2Na2CO3+2H2O

c) Содовый метод: Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaHCO3, Mg(HCO3)2 +Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaHCO3.

Для устранения постоянной жесткости используют содовый и фосфатный медоды: CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4,

MgSO4 + Na2CO3 = MgCO3↓ + Na2SO4.

3CaSO4 +2Na3PO4 - Ca3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 3Na2SO4, 3MgSO4 + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2↓ +3Na2SO4.

Щелочные ме. Изменение потенциала ионизации. Роль в окислительно-восстановительных процессах. Важнейшие соединения, биологическая роль, применение.

Щелочные МЕ: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций. Данные МЕ назвали щелочными, т.к. при взаимодействии с водой они образуют растворимые в воде основания – щелочи. Щелочные МЕ – это элементы главной подгруппы первой группы периодической системы.

Они легко отдают электроны, поэтому являются очень сильными восстановителями. Во всех соединениях проявляют степень окисления +1. От лития к цезию восстановительные свойства усиливаются, активный металл цезий. Это наиболее типичные представители металлов: металлические свойства выражены у них особенно ярко.

Для МЕ характерна мягкость, труднее всего резать литий, тогда как натрий и калий легко поддаются скальпелю. В природе щелочные металлы находятся в виде соединений, потому что обладают высокой химической активностью, которая в свою очередь, зависит от особенностей электронного строения атомов (наличие одного неспаренного электрона на внешнем энергетическом уровне)

Щелочные металлы взаимодействуют как с простыми веществами, и сложными. Активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами (с галогенами, водородом, образуя гидриды). Из сложных веществ с водой – образуя растворимые в воде основания – щелочи и с кислотами. 2Na + O2 = Na2O2, 2Na + H2 = 2NaH, KCI + NaNO3 = KNO3 + NaCI и т.д.

Щелочные металлы и их соединения широко используются в технике. Литий применяется в ядерной энергетике. Цезий и рубидий применяются для изготовления фотоэлементов. Гидроксид натрия - один из важнейших продуктов основной химической промышленности. NaOH применяется при производстве искусственного волокна в мыловаренной промышленности, бумажной, текстильной и др. Пероксид натрия (NaHO2) применяется для отбелки тканей, шерсти, шëлка и т. п. Поваренная соль NaCl. Главные потребители гидроксида калия(КОН) - мыловарение. КСI - наиболее концентрированное калийное удобрение. Нитрат калия (калийная селитра) КNO3, метафосфат калия КРО3, сульфат калия К2SO4, карбонат калия (или поташ) К2СО3 - это всё удобрения.