Общая химия. Анисимова Ж.П - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

8 Жесткость воды и методы ее устранения
8.1 Теоретическая часть
В природе чистая вода не встречается. Она содержит примеси каких-
либо веществ. Взаимодействуя с солями, содержащимися в земной коре,
она приобретает определенную жесткость.
(
)
()()
322 3
2
3322 3
22
CaCO + CO + H O Ca HCO
CaCO ЧMgCO + 2CO + 2H O Mg HCO + Ca HCO
3
Жесткость воды определяется содержанием в воде ионов Ca
+2
и
Mg
+2
. Если концентрация этих ионов велика, то воду называют жесткой,
если мала – мягкой. Суммарная кальциевая (обусловленная Ca
+2
) и
магниевая (обусловленная Mg
+2
) называется общей жесткостью. Наличие в
воде ионов кальция и магния придают ей особые свойства. Жесткая вода
непригодна для многих технических целей, так как она образует накипь,
уменьшая этим теплопроводность, приводя к перегреву металла и его
коррозии. Жесткая вода увеличивает расход мыла при стирке, т.к. ионы
кальция и магния образуют нерастворимые осадки с анионами жирных
кислот, которые входят в состав мыла.
(
)
17 35 2 17 35
2
2C H COONa CaCl Ca C H COO 2NaCl+→↓ +
В жесткой воде с трудом развариваются пищевые продукты.
Сваренные овощи теряют вкусовые качества, чай плохо заваривается.
По отношению к процессам умягчения жесткой воды различают:
карбонатную или временную жесткость и некарбонатную или постоянную
жесткость.
Карбонатная обуславливается присутствием гидрокарбонатов
кальция и магния. Ее можно устранить кипячением.
()
()
t
32 3 2 2
t
32 2
2
323
2
2
Ca(HCO ) CaCO H O CO
Mg(HCO ) Mg OH 2CO
HCO 2HOH H CO 2OH
Mg 2OH Mg OH
+°
+°
−−
+−
↓++
↓+
++
+→↓
↑
↑
Процесс обратимый, т.к. при увеличении CO
2
равновесие смещается в
сторону увеличения жесткости. Наличие в воде сульфатов и хлоридов
кальция и магния: MgSO
4
, MgCl
2
, CaSO
4
, CaCl
2
, обуславливают ее
постоянную жесткость. Эти соли не выпадают в осадок при кипячении.
Жесткость воды определяется количеством ммоль – эквивалентов ионов
кальция и магния в 1 л. воды. Это можно записать как
52
                 8 Жесткость воды и методы ее устранения
8.1 Теоретическая часть
      В природе чистая вода не встречается. Она содержит примеси каких-
либо веществ. Взаимодействуя с солями, содержащимися в земной коре,
она приобретает определенную жесткость.

                    CaCO3 + CO 2 + H 2 O           Ca ( HCO3 )2
     CaCO3 ЧMgCO3 + 2CO 2 + 2H 2 O            Mg ( HCO3 )2 + Ca ( HCO3 )2

      Жесткость воды определяется содержанием в воде ионов Ca+2 и
Mg+2. Если концентрация этих ионов велика, то воду называют жесткой,
если мала – мягкой. Суммарная кальциевая (обусловленная Ca+2) и
магниевая (обусловленная Mg+2) называется общей жесткостью. Наличие в
воде ионов кальция и магния придают ей особые свойства. Жесткая вода
непригодна для многих технических целей, так как она образует накипь,
уменьшая этим теплопроводность, приводя к перегреву металла и его
коррозии. Жесткая вода увеличивает расход мыла при стирке, т.к. ионы
кальция и магния образуют нерастворимые осадки с анионами жирных
кислот, которые входят в состав мыла.

     2C17 H 35 COONa + CaCl2 →↓ Ca ( C17 H 35 COO )2 + 2NaCl

     В жесткой воде с трудом развариваются пищевые продукты.
Сваренные овощи теряют вкусовые качества, чай плохо заваривается.
     По отношению к процессам умягчения жесткой воды различают:
карбонатную или временную жесткость и некарбонатную или постоянную
жесткость.
     Карбонатная обуславливается присутствием гидрокарбонатов
кальция и магния. Ее можно устранить кипячением.

                    +t°
     Ca(HCO3 ) 2            ↓ CaCO3 + H 2 O + CO 2 ↑
                      +t°
      Mg(HCO3 ) 2            ↓ Mg ( OH )2 + 2CO 2 ↑
         HCO3− + 2HOH            H 2 CO3 + 2OH −
           Mg +2 + 2OH − →↓ Mg ( OH )2

Процесс обратимый, т.к. при увеличении CO2 равновесие смещается в
сторону увеличения жесткости. Наличие в воде сульфатов и хлоридов
кальция и магния: MgSO4, MgCl2, CaSO4, CaCl2, обуславливают ее
постоянную жесткость. Эти соли не выпадают в осадок при кипячении.
Жесткость воды определяется количеством ммоль – эквивалентов ионов
кальция и магния в 1 л. воды. Это можно записать как
52

Страницы