Tvrdosť vody. Dočasná a trvalá tvrdosť vody

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 17:55

V prvom rade zistíme, prečo je problém, keď je voda príliš tvrdá. Jeho pravidelná konzumácia vody má za následok výskyt kameňov vo vylučovacom systéme. Použitie na kúpanie alebo umývanie môže často spôsobiť podráždenie pokožky, najmä u detí. Okrem toho môže spôsobiť určité nepríjemnosti v každodennom živote: kovové soli (vápnik a horčík), ktoré sú zodpovedné za tvrdosť vody, môžu vytvárať špeciálne zlúčeniny (nerozpustné) s mastnými kyselinami obsiahnutými v mydle.

Poďme experimentovať:

1. Nalejte vodu do banky až po značku „40“.
2. Pridajte všetkých 0,2 m roztoku chloridu vápenatého z liekovky.
3. Vezmite sporák a položte naň sviečku. Potom si zložte ochranné rukavice a zapáľte sviečku. Nainštalujte difúzor plameňa na kachle.
4. Položte banku na difuzér plameňa. Počkajte 15 minút.
5. Vylejte všetok 0,3M roztok hydrogénuhličitanu sodného z liekovky.
6. Potom sa voda v banke zakalí.

Aká je tvrdosť vody?

Dočasnéa konštantná tvrdosť vody. Čo je konštanta?

To je taká určitá hodnota, ktorá odráža množstvo solí rôznych kovov rozpustených vo vode, ako je vápnik, mangán, železo. Dočasná tvrdosť (ktorú možno extrahovať) a trvalá tvrdosť. Dočasný je spôsobený hydrogénuhličitanom vápenatým a horečnatým a trvalý turniket je spôsobený ich síranmi a chloridmi (CaCl₂ a MgCl_{2). Môžeme dospieť k záveru, že tvrdá voda je taká, v ktorej je súčasne veľa kovových solí.}

Keď k nemu pridáme chlorid vápenatý, umelo zvýšime jeho tvrdosť. Ako bolo uvedené vyššie, CaCl_{2 spôsobuje trvalú nekarbonátovú tvrdosť vody. A jedna časť nášho experimentu preukázala túto skutočnosť: pri varení sa na stenách nevyskytujú žiadne viditeľné zrážky.}

Pridanie hydrogénuhličitanu sodného NaHCO₃ vedie k tvorbe hydrogénuhličitanu vápenatého v roztoku:2 NaHCO₃ + CaCl ₂ =Ca (HCO3)₂ + 2NaCl a v dôsledku tvorby Ca (HCO3)_{2 je tvrdosť našej vody sa stáva dočasnou – teraz ju možno odstrániť prevarením.}

Prečo sa hromadí vodný kameň a ako ho odstrániť

Vodný kameň (alebo vodný kameň) je nerozpustný uhličitan vápenatý, ktorý sa vyzráža počas tepelného rozkladu hydrogénuhličitanu vápenatého. Hrubá vrstva šedej šupiny síce jedlo neskrášli, ale neškodí. Okrem toho dokáže odstrániť nadmernú tvrdosť vody z vodovodu. Okrem toho sa vodný kameň dá ľahko odstrániť z čajníkov a hrncov ich čistenímroztok kyseliny citrónovej.

Ako zmäkčiť vodu

Voda, ktorá obsahuje malé množstvo kovových solí, je mäkká. A proces extrakcie tvrdosti ju zmäkčuje. Najjednoduchší spôsob zmäknutia, ako ukazuje náš experiment, je varenie. Pri zahrievaní hydrogénuhličitany vápnika a horčíka podliehajú tepelnému rozkladu. Tento proces odstraňuje iba dočasnú (uhličitanovú) tvrdosť (trvalú tvrdosť vody možno odstrániť inými metódami). Konštantná tvrdosť je zachovaná: voda nasýtená chloridom vápenatým CaCl2 nezanecháva pri varení žiadne zvyšky. S týmto úkonom úzko súvisí destilácia. Počas destilačného procesu vyparená kvapalina kondenzuje na ochladenom povrchu a zhromažďuje sa tak vo forme kvapiek. Takto vyčistená voda sa nazýva destilovaná. Nie je vhodný na pitie, nakoľko sa pri ňom vyplavujú minerálne látky z tela. Je však široko používaný vo vede a priemysle.

Ďalším spôsobom zmäkčenia je použitie činidiel. Prenášajú ióny horčíka a vápnika do formy, ktorá sa nerozpúšťa pridaním určitých chemikálií, ako je hydroxid vápenatý (proces nazývaný zmäkčovanie vápna). Rovnako ako varenie, zmäkčenie vápna odstraňuje iba uhličitanovú tvrdosť.

Odstránenie trvalej tvrdosti vody

Na získanie trvalej (neuhličitanovej) tvrdosti je potrebné hlbšie zmäkčenie vody, preto okrem haseného vápna používajú aj uhličitansodík.

Pre ešte efektívnejšie odstránenie kovových iónov sa používajú „veľké pištole“– fosforečnan sodný:

Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+

3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.

Nevýhodou tejto metódy zmäkčovania je, že je potrebné presne dávkovať reagencie, ktoré nám boli podané. V priemysle sa najviac používa technológia zmäkčovania vody iónomeničovými živicami. Špecialisti prechádzajú vodou cez filter, ktorý zadržiava ióny kovov (vápnik, mangán, železo, horčík). Tieto „zachytené“častice sú nahradené iónmi draslíka, sodíka alebo vodíka H+ uvoľnenými do roztoku. Táto metóda je účinná aj vtedy, keď vás trápi pretrvávajúca tvrdosť vody.

Závery: čo je lepšie?

Ktorá voda je pre vás lepšia – tvrdá alebo mäkká? Odpoveď je jednoduchá: všetko je dobré s mierou. Ideálnou možnosťou pre každodenné domáce použitie je voda strednej tvrdosti, ktorá obsahuje malé množstvo škodlivých látok. Správna rovnováha je vždy cestou k harmónii.