Първо, нека да разберем защо е проблем, когато водата е твърде твърда. Редовната му консумация на вода води до появата на камъни в отделителната система. Използването му за къпане или измиване често може да причини дразнене на кожата, особено при деца. Освен това може да създаде определени неудобства в ежедневието: металните соли (калций и магнезий), които са отговорни за твърдостта на водата, могат да образуват специални съединения (неразтворими) с мастни киселини, съдържащи се в сапуна.
Нека експериментираме:
- Налейте вода в колбата до знака "40".
- Добавете всички 0,2 m разтвор на калциев хлорид от флакона.
- Вземете печка за гориво и поставете свещ върху нея. След това свалете защитните си ръкавици и запалете свещта. Инсталирайте дифузора на пламъка на печките.
- Поставете колбата върху дифузора на пламъка. Моля, изчакайте 15 минути.
- Изсипете целия 0,3M разтвор на натриев бикарбонат от флакона.
- След това водата в колбата ще стане мътна.
Каква е твърдостта на водата?
Временнои постоянна твърдост на водата. Какво е константа?
Това е толкова определена стойност, отразяваща количеството соли на различни метали, разтворени във вода, като калций, манган, желязо. Временна твърдост (която може да бъде извлечена) и постоянна твърдост. Временният се дължи на калций и магнезиев бикарбонат, а постоянният турникет се дължи на техните сулфати и хлориди (CaCl2 и MgCl2). Можем да заключим, че твърдата вода е тази, в която има много метални соли по едно и също време.
Когато добавим калциев хлорид към него, ние изкуствено увеличаваме неговата твърдост. Както бе споменато по-горе, CaCl2 причинява постоянна некарбонатна твърдост във водата. И една част от нашия експеримент демонстрира този факт: при кипене няма забележими валежи по стените.
Добавянето на натриев бикарбонат NaHCO3 води до образуването на калциев бикарбонат в разтвор:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl, и поради образуването на Ca (HCO3)2, твърдостта от нашата вода става временно - сега може да се отстрани чрез кипене.
Защо се натрупва котлен камък и как да го премахнете
Нагар (или варовик) е неразтворим калциев карбонат, който се утаява по време на термичното разлагане на калциевия бикарбонат. Въпреки че дебелият слой от сива скала не прави храната по-красива, не вреди. Освен това може да премахне прекомерната твърдост на чешмяната вода. Освен това котлен камък може лесно да се отстрани от чайници и саксии, като се почистят сразтвор на лимонена киселина.
Как да омекотите водата
Водата, която съдържа малко количество метални соли, е мека. А процесът на извличане на твърдост го омекотява. Най-лесният начин за омекване, както е показано в нашия експеримент, е варенето. При нагряване калциевите и магнезиевите бикарбонати претърпяват термично разлагане. Този процес премахва само временната (карбонатна) твърдост (постоянната твърдост на водата може да бъде премахната по други методи). Поддържа се постоянна твърдост: водата, наситена с калциев хлорид CaCl2, не оставя остатък при кипене. Дестилацията е тясно свързана с това действие. По време на процеса на дестилация изпарената течност кондензира върху охладената повърхност и по този начин се събира под формата на капчици. Така пречистената вода се нарича дестилирана. Не е подходящ за пиене, тъй като извлича минерали от тялото. Въпреки това, той се използва широко в науката и индустрията.
Друг начин за омекотяване е използването на реагенти. Те прехвърлят магнезиеви и калциеви йони във форма, която не се разтваря чрез добавяне на определени химикали, като калциев хидроксид (процес, наречен омекотяване на вар). Подобно на кипене, омекотяването на вар премахва само карбонатната твърдост.
Елиминиране на постоянната твърдост на водата
За да се извлече постоянна (некарбонатна) твърдост, е необходимо по-дълбоко омекотяване на водата, така че те използват карбонат в допълнение към гасена варнатрий.
За още по-ефективно отстраняване на металните йони се използват „големи оръдия” – натриев фосфат:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
Недостатъкът на този метод на омекотяване е, че е необходимо да се дозират точно дадените ни реагенти. В индустрията най-широко се използва технологията за омекотяване на водата с йонообменни смоли. Специалистите пропускат вода през филтър, който задържа метални йони (калций, манган, желязо, магнезий). Тези „уловени“частици се заменят с калиеви, натриеви или водородни Н+ йони, освободени в разтвора. Този метод е ефективен и когато постоянната твърдост на водата ви притеснява.
Заключения: кое е по-добро?
Коя вода е по-добра за вас - твърда или мека? Отговорът е прост: всичко е добро в умерени количества. Идеалният вариант за ежедневна домашна употреба е вода със средна твърдост, която съдържа малко количество вредни вещества. Правилният баланс винаги е пътят към хармонията.
