Tvrdoća vode. Privremena i trajna tvrdoća vode

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 17:48

Prije svega, otkrijmo zašto je problem kada je voda pretvrda. Njegova redovita konzumacija vode povlači za sobom pojavu kamenaca u sustavu za izlučivanje. Korištenje za kupanje ili pranje često može izazvati iritaciju kože, osobito kod djece. Osim toga, može stvoriti određene neugodnosti u svakodnevnom životu: soli metala (kalcij i magnezij), koje su odgovorne za tvrdoću vode, mogu stvarati posebne spojeve (netopive) s masnim kiselinama sadržanim u sapunu.

Eksperimentirajmo:

1. U tikvicu ulijte vodu do oznake "40".
2. Dodajte svih 0,2 m otopine kalcijevog klorida iz bočice.
3. Uzmite peć na gorivo i stavite svijeću na nju. Zatim skinite zaštitne rukavice i zapalite svijeću. Ugradite difuzor plamena na peći.
4. Postavite tikvicu na difuzor plamena. Molimo pričekajte 15 minuta.
5. Ulijte svu 0,3M otopinu natrijevog bikarbonata iz bočice.
6. Nakon toga, voda u tikvici će se zamutiti.

Koje su tvrdoće vode?

Privremenoi stalnu tvrdoću vode. Što je konstanta?

Ovo je tako određena vrijednost, koja odražava količinu soli raznih metala otopljenih u vodi, kao što su kalcij, mangan, željezo. Privremena tvrdoća (koja se može izvući) i trajna tvrdoća. Privremeni je zbog kalcija i magnezijevog bikarbonata, a trajni podvez zbog njihovih sulfata i klorida (CaCl₂ i MgCl_{2). Možemo zaključiti da je tvrda voda ona u kojoj se istovremeno nalazi mnogo metalnih soli.}

Kada mu dodamo kalcijev klorid, umjetno povećavamo njegovu tvrdoću. Kao što je gore spomenuto, CaCl_{2 uzrokuje trajnu nekarbonatnu tvrdoću u vodi. I jedan dio našeg eksperimenta pokazao je ovu činjenicu: kada ključa, na zidovima ne dolazi do osjetnih oborina.}

Dodavanje natrijevog bikarbonata NaHCO₃ dovodi do stvaranja kalcijevog bikarbonata u otopini:2 NaHCO₃ + CaCl ₂ =Ca (HCO3)₂ + 2NaCl, a zbog stvaranja Ca (HCO3)_{2, tvrdoća naše vode postaje privremeno - sada se može ukloniti kuhanjem.}

Zašto se stvara kamenac i kako ga ukloniti

Kamenac (ili kamenac) je netopivi kalcijev karbonat koji se taloži tijekom termičke razgradnje kalcijevog bikarbonata. Iako debeli sloj sivih ljuski ne čini hranu ljepšom, ne šteti. Štoviše, može ukloniti prekomjernu tvrdoću vode iz slavine. Osim toga, kamenac se lako može ukloniti s čajnika i lonaca čišćenjem pomoćuotopina limunske kiseline.

Kako omekšati vodu

Voda, koja sadrži malu količinu metalnih soli, je meka. A proces ekstrakcije tvrdoće ga omekšava. Najlakši način za omekšavanje, kao što je prikazano u našem eksperimentu, je kuhanje. Kada se zagrijavaju, kalcijevi i magnezijevi bikarbonati podliježu toplinskoj razgradnji. Ovim se postupkom uklanja samo privremena (karbonatna) tvrdoća (trajna tvrdoća vode može se ukloniti drugim metodama). Održava se stalna tvrdoća: voda zasićena kalcijevim kloridom CaCl2 ne ostavlja talog kada prokuha. Destilacija je usko povezana s ovom radnjom. Tijekom procesa destilacije isparena tekućina kondenzira se na ohlađenoj površini i tako se skuplja u obliku kapljica. Ovako pročišćena voda naziva se destilirana. Nije prikladan za piće, jer izvlači minerale iz organizma. Međutim, naširoko se koristi u znanosti i industriji.

Drugi način omekšavanja je korištenje reagensa. Oni prenose ione magnezija i kalcija u oblik koji se ne otapa dodavanjem određenih kemikalija, kao što je kalcijev hidroksid (proces koji se naziva omekšavanje vapna). Poput ključanja, omekšavanje vapna uklanja samo karbonatnu tvrdoću.

Uklanjanje trajne tvrdoće vode

Za ekstrakciju trajne (nekarbonatne) tvrdoće potrebno je dublje omekšavanje vode, pa uz gašeno vapno koriste karbonatnatrij.

Za još učinkovitije uklanjanje metalnih iona koriste se "veliki puški" - natrijev fosfat:

Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+

3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.

Nedostatak ove metode omekšavanja je što je potrebno precizno dozirati reagense koji su nam dani. U industriji se najviše koristi tehnologija omekšavanja vode ionsko-izmjenjivačkim smolama. Stručnjaci propuštaju vodu kroz filter koji zadržava ione metala (kalcij, mangan, željezo, magnezij). Te "zarobljene" čestice zamjenjuju se kalijevim, natrijevim ili vodikovim H+ ionima puštenim u otopinu. Ova metoda je također učinkovita kada vam smeta stalna tvrdoća vode.

Zaključci: što je bolje?

Koja vam je voda bolja - tvrda ili meka? Odgovor je jednostavan: sve je dobro umjereno. Idealna opcija za svakodnevnu kućnu upotrebu je voda srednje tvrdoće koja sadrži malu količinu štetnih tvari. Prava ravnoteža je uvijek put do harmonije.