13 основных лабораторных работ по общей химии. Плакидкин А. А - 53 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Классификация воды по степени жесткости приведена в таблице 3:
Таблица 3. Характеристика жесткости воды
Число ммоль/л ионов Mg
2+
и Ca
2+
Характеристика жесткости воды
< 4 мягкая
4 ÷ 8
умеренно-жесткая
8 ÷ 12
жесткая
> 12 очень жесткая
Присутствие солей кальция и магния в значительных количествах делает
воду непригодной для многих технических целей, поэтому снижение жесткости
или её устранение является важной задачей. Устранение жесткости произво-
дится тремя способами: физическим, химическим и физико-химическим. Сущ-
ность этих методов заключается в удалении из воды катионов металлов.
Физический способ основан на термическом разложении солей:
Ca(HCO
3
)
2
→ CaCO
3
↓ + CO
2
+ H
2
O
Mg(HCO
3
)
2
→ MgCO
3
↓ + CO
2
+ H
2
O
Таким образом, после выпадения осадков содержание ионов Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+
в
воде уменьшается. Этот способ пригоден лишь для устранения временной же-
сткости воды, т.к. сульфаты, нитраты и хлориды этих металлов при нагревании
и кипячении воды остаются в растворе. В промышленных масштабах этот ме-
тод применяется в тех случаях, когда вода должна подогреваться, согласно тех-
нологии, в других аппаратах.
Химический способ основан на удалении из воды ионов кальция, магния,
железа за счет перевода их в трудно растворимые соединения: карбонаты, гид-
роксиды, тетрабораты и др. Для этого к жесткой воде добавляют реагенты -
осадители. Обычно добавляют гашеную известь Ca(OH)
2
. В результате элек-
тролитической диссоциации извести:
Ca(OH)
2
→ Ca
2+
+ 2OH
-
возрастает рН раствора (воды), что приводит к смещению углекислотного рав-
новесия:
OH
-
+ H
2
CO
3
→ HCO
3
-
+ H
2
O
OH
-
+ HCO
3
-
→ CO
3
2
-
+ H
2
O
в сторону образования карбонат-ионов, в результате чего достигается произве-
дение растворимости карбоната кальция и он выпадает в осадок:
Ca
2+
+ CO
3
2
-
= CaCO
3
↓ ПР(CaCO
3
) = 5
.
10
-9
Кроме того, при увеличении концентрации ОН
-
достигается произведение рас-
творимости гидроксида магния и он также выпадает в осадок:
Mg
2+
+ 2OH
-
= Mg(OH)
2
↓; ПР(Mg(OH)
2
) = 2
.
10
-11
Реакции, протекающие при введении извести, можно записать в молекуляр-
ной форме уравнениями:
52

Страницы