13 основных лабораторных работ по общей химии. Плакидкин А. А - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Ca(HCO
3
)
2
+ Ca(OH)
2
= 2CaCO
3
↓ + 2H
2
O
Mg(HCO)
2
+ 2Ca(OH)
2
= Mg(OH)
2
↓ + 2 CaCO
3
↓ + 2H
2
O
Метод известкования непригоден для снижения постоянной жесткости. Для
этих целей необходимо вводить хорошо растворимую соль, содержащую кар-
бонат-ионы. Обычно для устранения постоянной жесткости в воду добавляют
соду Na
2
CO
3
, которая при диссоциации дает ионы CO
3
2-
, связывающие катионы
кальция (магния):
Na
2
CO
3
= 2Na
+
+ CO
3
2-
;
Ca
2+
+ СО
3
2-
= CaCO
3
↓
В молекулярной форме это можно записать уравнением:
CaSO
4
+ Na
2
CO
3
= CaCO
3
↓ + Na
2
SO
4
Сравнение значений произведения растворимости сульфата кальция (6
.
10
-6
)
и карбоната кальция (5
.
10
-9
)
показывает, что связывание ионов кальция в виде
CaCO
3
является более прочным. Учитывая, что ортофосфаты еще менее раство-
римы, чем карбонаты, более полного устранения жесткости можно достичь с
помощью реагента – осадителя Na
3
PO
4
:
3CaSO
4
+ 2Na
3
PO
4
→ Ca
3
(PO
4
)
2
↓ + 3Na
2
SO
4
; ПР(Ca
3
(PO
4
)
2
) = 1
.
10
-29
Этот процесс используют для «доумягчения» воды после устранения жест-
кости с помощью извести или соды.
Химические методы умягчения воды громоздки, связаны со значительным
расходом реагентов, поэтому в последние годы широкое распространение по-
лучил метод ионного обмена.
Физико-химический способ умягчения воды основан на использовании
ионообменных смол (ионообменников), в которых ионы натрия или водорода
закрепленные на твердой полимерной матрице, способны замещаться на катио-
ны Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+
, содержащиеся в воде:
Na
2
R + Ca
2+
→ CaR↓ + 2Na
+
; RH
2
+ Ca
2+
→ CaR↓ + 2H
+
,
где R
2-
– радикал полимерной цепи.
Через колонку, заполненную гранулами катионита, сверху подают жесткую
воду, которая, проходя слой катионита, обменивает катионы, в результате чего
снижается как временная, так и постоянная жесткость.
Оценка жесткости воды и категории жесткости, согласно табл. I0, произво-
дится, если известны значения хотя бы одного из экспериментальных данных:
1) масса содержащихся в
воде солей; 2) объем реактива, пошедшего на титро-
вание воды; 3) количество или масса реагента, необходимого для устранения
жесткости.
Рассмотрим на примерах расчет жесткости воды с использованием этих
данных.
Пример 1. Вычислить временную жесткость, если в одном литре воды со-
держится 60,12 мг ионов Ca
2+
и 28,37 мг ионов Mg
2+
.
53

Страницы