Жёсткая вода при умывании сушит кожу, в ней плохо образуется пена при использовании мыла. Использование жёсткой воды вызывает появление осадка (накипи) на стенках котлов, в трубах и т. п. В то же время использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как в этом случае отсутствует кислотно-щелочная буферность, которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жёсткость.
Смягчить воду — значит удалить из нее соли жесткости (ионы кальция и магния) или значительно снизить их концентрацию. Делается это затем, чтобы защитить технику от поломки, избавиться от накипи в чайнике или других вредных последствий жесткости.
Жестокая вода в Москве, Тува, Томск, Пермь ,Самара ,Киров .
Вред жестокой воды: при употреблении излишне жёсткой воды негативный эффект на здоровье может наступить не сразу, а по довольно долгого времени. Тогда как на работо и состояние различной домашней техники влияние такой воды отразится значительно быстрее:
- Фильтрующие элементы быстро забиваются.
- Электрические чайники и их нагревательные элементы покрываются налётом и накипью.
- Посудомоечная и стиральная машинки также быстро выходят из строя, в основном нагревательные элементы, которые покрываются коркой накипи и их приходится менять.
- Сантехника выходит из строя, в основном страдают смесители, так как большинство их в своей конструкции имеют керамические элементы, которые чувствительны к механическим воздействиям от отложения солей жёсткости.
как избавится:
Объяснение:
Термоумягчение. Основан на кипячении воды, в результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:
{\displaystyle {\mathsf {Ca(HCO_{3})_{2}{\xrightarrow[{}]{^{o}t}}CaCO_{3}\downarrow +CO_{2}+H_{2}O}}}{\displaystyle {\mathsf {Ca(HCO_{3})_{2}{\xrightarrow[{}]{^{o}t}}CaCO_{3}\downarrow +CO_{2}+H_{2}O}}}
Кипячение устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту.
Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na2CO3 или гашёной извести Ca(OH)2. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Например, добавление гашёной извести приводит к переводу солей кальция в нерастворимый карбонат:
{\displaystyle {\mathsf {Ca(HCO_{3})_{2}+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2CaCO_{3}\downarrow +2H_{2}O}}}{\displaystyle {\mathsf {Ca(HCO_{3})_{2}+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2CaCO_{3}\downarrow +2H_{2}O}}}
Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4, входящий в состав большинства препаратов бытового и промышленного назначения:
{\displaystyle {\mathsf {3Ca(HCO_{3})_{2}+2Na_{3}PO_{4}\rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}+6NaHCO_{3{\displaystyle {\mathsf {3Ca(HCO_{3})_{2}+2Na_{3}PO_{4}\rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}+6NaHCO_{3
{\displaystyle {\mathsf {3MgSO_{4}+2Na_{3}PO_{4}\rightarrow Mg_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow +3Na_{2}SO_{4{\displaystyle {\mathsf {3MgSO_{4}+2Na_{3}PO_{4}\rightarrow Mg_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow +3Na_{2}SO_{4
Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому легко отделяются механическим фильтрованием. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.
Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний, железо и марганец). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдаёт ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. При правильно подобранной ионообменной загрузке жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 °Ж, при двухступенчатом — до 0,01 °Ж.
В промышленности с ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду.
Обратный осмос. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %.
Различают нанофильтрацию (условный диаметр отверстий мембраны равен единицам нанометров) и пикофильтрацию (условный диаметр отверстий мембраны равен единицам пикометров). В качестве недостатков данного метода следует отметить:
необходимость предварительной подготовки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану;
относительно высокая стоимость 1 л получаемой воды (дорогое оборудование, дорогие мембраны);
низкую минерализацию получаемой воды (особенно при пикофильтрации). Вода становится практически дистиллированной.
Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.
n(смеси)=0.1моль
m(NaH₂PO₄):m(K₂HPO₄):m[(NH₄)₂HPO₄]=1:2:3
Найти:
m(осадка)-?
Решение:
1) Запишем уравнения реакций:
CaCl₂+NaH₂PO4--->CaHPO₄↓+NaCl+HCl
CaCl₂+K₂HPO₄--->CaHPO₄↓+2KCl
CaCl₂+(NH₄)₂HPO₄--->CaHPO₄↓+2NH₄Cl
В результате реакций будет выпадать осадок CaHPO₄↓, его массу мы найдем по формуле: m(CaHPO₄)=n*M(CaHPO₄) ,где M(CaHPO₄)=136г/моль => m(CaHPO₄)=136*n .
2) Для расчетов на понадобятся молярные массы:
M(NaH₂PO4)=120г/моль
M(K₂HPO₄)174г/моль
M[(NH₄)₂HPO₄]=132г/моль
3) Пусть химическое количество NaH₂PO4 - x моль , K₂HPO₄ - y моль , (NH₄)₂HPO₄ - z моль.
[x+y+z=0.1]
Теперь разберемся с массами:
m(NaH₂PO4)=120*x
m(K₂HPO₄)=174*y
m[(NH₄)₂HPO₄]=132*z
Нам известно их соотношение, т.е. если масса m(NaH₂PO4)=120*x , то m(K₂HPO₄)=240*x , m[(NH₄)₂HPO₄]=360*x
Теперь можем прировнять:
m(NaH₂PO4)=m(NaH₂PO4) => 120*x=120*x => 0=0
(поясняю,что значит 0=0 : вся загвостка этой задачи и состоит в этом ,чтобы вас запутать,дело в том ,что NaH₂PO₄ не провзаимодействует с CaCl₂, т.е. при расчете конечного химического количества CaHPO₄ химическое количество x"икса" не учитываем).
m(K₂HPO₄)=2m(NaH₂PO4) => 174*y=240*x
m[(NH₄)₂HPO₄]=3m(NaH₂PO4) => 132*z=360*x
Составляем систему и решаем ее:
x+y+z=0.1
174*y=240*x
132*z=360*x
Решив систему получаем:
x=0.0196 моль
y=0.027 моль
x=0.0534 моль
4) Находим массу осадка:
n(CaHPO₄)=y+z=0.027+0.0534=0.0804моль
m(CaHPO₄)=0.0804*136=10.9344г
ответ: примерно 10.9г.