Временная жесткость воды.

Суммарное содержание солей кальция и магния составляет общую жесткость воды, которую в свою очередь разделяют на постоянную и временную жесткости. Постоянная жесткость обусловлена наличием в растворе солей кальция и магния с серной, хлороводородной или другими сильными кислотами. Временной называют жесткость, которую можно устранить кипячением. Термически нестойкие гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка (накипи) и выделением CO₂:

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O;

Mg(HCO₃)₂ = Mg(OH)₂ +2CO₂↑.

Временную жесткость ещё называют карбонатной, так как она обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов – солей угольной кислоты.

В основе количественной характеристики жесткости воды лежит широко применяемая в аналитической химии молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация), но количество солей кальция и магния выражают в миллимоль эквивалентах. Жесткость (Ж) равна числу миллимоль эквивалентов ионов кальция и магния, содержащихся в 1л воды:

Ж = n/V,

где n – число ммоль эквивалентов ионов кальция и магния; V – объём воды в литрах.

Один миллимоль эквивалент жесткости соответствует содержанию 20мг/л Ca²⁺ или 12,16мг/л Mg²⁺. Жесткость воды изменяется в широких пределах. Она различна для разных водоемов и изменяется в течение года (минимальна во время паводка). По величине жесткости воду условно делят на мягкую (до 4 ммоль экв./л), средней жесткости (4 – 8 ммоль экв./л), жесткую (8 – 12 ммоль экв./л) и очень жесткую (более 12 ммоль экв./л).

Для водоумягчения применяют методы осаждения и ионного обмена. Путем осаждения катионы Ca²⁺ и Mg²⁺ переводят в малорастворимые соединения, выпадающие в осадок. Это достигается применением в качестве осадителя извести или соды. При добавке извести устраняется только карбонатная жесткость по реакции:

Ca(HCO₃)₂ + Са(OH)₂ = 2CaCO₃↓ + 2 H₂O.

Для устранения жесткости методом ионного обмена воду пропускают через слой катионита. При этом катионы Ca²⁺ и Mg²⁺ , находящиеся в воде, обмениваются на катионы Na⁺, содержащиеся в катионите. Для умягчения воды применяются также физические методы: электродиализ, магнитно-ионизационный метод, магнитную и ультразвуковую обработку воды.

4. Ход работы.

5. Выводы.

6. Список литературы.

1. Общие требования и правила оформления текстовых документов: СТП СМК 4.2.3 - 01-2011. – Могилев: МГУП, 2011. – 43 с.

2. Практикум по неорганической химии: Учеб. пособие для хим.-техногол. спец. вузов/ З. Е. Гольбрайх –М.: Высшая школа, 1986. -350 с.

3. Общая и неорганическая химия. Конспект лекций для студентов технологических специальностей/ Огородников В. А. – Могилев: МГУП, 2005 (часть1), 2003 (часть 2).

4. Общая химия: учебное пособие для вузов/ Н. Л. Глинка; под ред. А. И. Ермакова. – М.: Интеграл-Пресс, 2008. – 728с.

4