3. Жесткость воды, ее влияние на живые организмы.

В природных водах содержатся соли кальция, например, благодаря растворимости гипса CaSO₄2H₂O. В присутствии СО₂ растворяются в воде карбонаты кальция и магния

Вода, в которой много растворимых солей Ca и Mg считается жесткой. Жесткость воды выражается числом миллиэквивалентов ионов Са²⁺ и Mg⁺², содержащихся в 1 л Н₂О.

(мг- экв/л),

где и - концентрация Са⁺² и Mg⁺² (мг-экв/л).

Вода считается мягкой, если в литре воды содержание кальция и магния менее 4 мг-экв/л, средней 4-8, жесткой 8-12, очень жесткой – более 12 мг-экв/л.

В жесткой воде мыло плохо пенится, снижается его моющие действия, т.к. соли Ca и Mg образуют с ним нерастворимые соединения. Мыло – Na-соли высокомолекулярных кислот, натрий замещается на Ca²⁺и образуется осадок.

В жесткой воде плохо развариваются овощи. У животных нарушается Ca-Mg обмен.

Только растворимые соли Ca и Mg обуславливают жесткость воды. Различают временную и постоянную жесткость воды. Временная (карбонатная) жесткость воды связана с наличием в воде растворимых гидрокарбонатов Ca и Mg. Ее устраняют нагреванием (кипячением).

или добавлением известковой воды, фосфатов

, или

3Ca(HCO₃)₂ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂↓ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O + 3CO₂↑

Устранить жесткость – значит получить нерастворимые соли. При этом образуется накипь СаСO₃ и MgCO₃. Накипь плохо проводит тепло, вызывает увеличение расхода топлива.

Постоянная жесткость обусловлена наличием в растворе Са и Mg-солей сильных кислот – сульфатов, хлоридов. Кипячением она не устраняется. Постоянная жесткость удаляется добавлением соды и извести

MgSO₄ + Ca(OH)₂ = Mg(OH)₂ + Ca SO₄

Общая жесткость – сумма временной и постоянной жесткости.

Общую жесткость можно удалить действием соды и известкового молока (содово-известковый способ).

.

Все это химические способы устранения жесткости.

Ионы Са²⁺ и Mg²⁺ можно удалить из воды посредством катионитов (ионообменных смол), сложных веществ, нерастворимых в воде, способных обменивать свои катионы.

(R – сложный кислотный остаток)

Ионы Са²⁺ и Mg²⁺ из воды переходят в катиониты.

Для восстановления катионита, его промывают концентрированным раствором NaCl, катионит потом снова можно использовать для очистки воды.

4. Важнейшие соединения элементов II-а группы

BeO, MgO – для производства огнеупорных материалов, МgO – жженая магнезия, применяется для нейтрализации при отравлении кислотами, входит в состав зубных порошков.

СаО – негашеная известь.

BaO₂ – для производства Н₂О₂ и как отбеливающее средство.

Са(ОН)₂ – гашенная известь (известковое молоко) дешевое растворимое основание.

СаСО₃ – карбонат кальция – главная составная часть известняка, мела, мрамора. Служит для производства (негашеной, гашеной и хлорной извести).

СаSO₄ – используют для штукатурных работ, в медицине для изготовления отливочных форм и слепков, наложения повязок при переломах.

2CaSO₄H₂O – алебастр (в строительстве)

СаSO₄2H₂O – гипс (в строительстве)

CaCl₂ – широко применяется в медицине для внутренних инъекций.

M

применяются в медицине (слабительное)

gSO₄7H₂O

M gCl₂6H₂O

Раствор Ва(ОН)₂ – баритовая вода – лабораторный реактив для открытия СО₂.

Ba(NO₃)₂ – в пиротехнике.