В составе синтетических моющих средств содержится 20% моющих средств и 30% неорганических фосфатов (). Фосфаты очищают воду от растворимых солей кальция, т.е устраняют жесткость воды. Объем воды в (л), с концентрацией 0,005 моль/л хлорида кальция, в которой устранится жесткость при использовании 100 г стирального порошка
Предположим, что концентрация 0,005 моль/л хлорида кальция в воде соответствует жесткости воды. То есть, чтобы устранить жесткость воды, мы должны добавить достаточное количество фосфатов, чтобы связать все кальциевые ионы.
Сначала определим массу хлорида кальция в 1 л воды с концентрацией 0,005 моль/л. Для этого умножим концентрацию на молярную массу хлорида кальция.
Молярная масса хлорида кальция (CaCl₂) равна 40,08 г/моль + (35,45 г/моль * 2) = 111,0 г/моль.
Масса хлорида кальция в 1 л воды равна 0,005 моль/л * 111,0 г/моль = 0,555 г/л.
Затем мы должны определить, сколько массы фосфатов необходимо для связывания этого количества хлорида кальция. Для этого мы используем информацию, что в составе синтетических моющих средств содержится 30% фосфатов.
Масса фосфатов, необходимая для связывания 0,555 г/л хлорида кальция, будет равна (0,555 г/л * 100%) / 30% = 1,85 г/л.
Теперь у нас есть масса фосфатов, необходимая для связывания хлорида кальция в 1 л воды. Но в задаче нас интересует объем воды (л), в котором будет использовано 100 г стирального порошка.
Мы можем использовать полученные данные, чтобы определить, сколько литров воды потребуется для устранения жесткости при использовании 100 г стирального порошка.
Масса фосфатов в 1 л воды равна 1,85 г/л. Так как нам дано, что в составе синтетических моющих средств содержится 20% моющих средств, это значит, что около 80% его состава это вода. То есть, в 100 г стирального порошка будет содержаться 80 г воды.
Масса фосфатов, необходимая для связывания кальция в 100 г стирального порошка, будет равна (1,85 г/л * 100 г) / 80 г = 2,31 г.
Теперь мы знаем, что для связывания кальция в 100 г стирального порошка необходимо 2,31 г фосфатов, и мы можем использовать эту информацию, чтобы определить объем воды (л), в котором будет использовано 100 г стирального порошка.
Масса фосфатов в 1 л воды равна 1,85 г/л. То есть, необходимый объем воды будет равен 100 г стирального порошка / 2,31 г фосфатов в 100 г стирального порошка = 43,29 л.
Таким образом, чтобы устранить жесткость воды при использовании 100 г стирального порошка, потребуется около 43,29 л воды.