В ОДА. Т ВЕРДІСТЬ ВОДИ. ПЛАН Поняття твердості води Одиниці вимірювання Способи усунення твердості Зображення води. - презентация

1 В ОДА. Т ВЕРДІСТЬ ВОДИ

2 ПЛАН Поняття твердості води Одиниці вимірювання Способи усунення твердості Зображення води

3 П ОНЯТТЯ ТВЕРДОСТІ ВОДИ Твердість води якщо вода містить значні кількості солей кальцію і магнію, то таку воду називають твердою, а коли цих солей зовсім немає, або вони містяться в незначних кількостях, то м ' якою. вода солей кальцію магнію воду Відрізняють тимчасову, або карбонатну, твердість води і сталу. Тимчасова твердість обумовлюється наявністю кислих карбонатів ( гідрокарбонатів ) кальцію і магнію : Ca(HCO 3 ) 2 і Mg(HCO 3 ) 2, а стала наявністю сульфатів і хлоридів кальцію і магнію : CaSO 4, MgSO 4, CaCl 2 і MgCl 2. Загальна твердість води являє собою суму тимчасової і сталої твердості. карбонатів гідрокарбонатів сульфатів хлоридів кальцію магнію Тверда вода непридатна майже для всіх галузей виробництва. Так, наприклад, тверду воду не можна вживати для прання білизни, миття шерсті і фарбування тканин, бо в ній мило втрачає свою мийну здатність. Це пояснюється тим, що розчинний у воді стеарат натрію С 17 Н 35 COONa, який становить головну складову частину мила, переходить у нерозчинний стеарат кальцію ( або магнію ), утворюючи так зване кальцієве ( або магнієве ) мило : прання шерсті тканин мило стеарат натрію 2 С 17 Н 35 COONa + CaSO 4 = Са ( С 17 Н 35 СОО ) 2 + Na 2 SO 4 При цьому мильна піна утворюється тільки після повного осадження іонів кальцію і магнію, на що непродуктивно витрачається багато мила. Крім того, утворюваний осад кальцієвого і магнієвого мила міцно осідає на волокнах тканин і забруднює їх, а при фарбуванні утворює плями. Тверда вода непридатна і для цілого ряду інших виробництв : паперового, шкіряного, крохмального, спиртового тощо. Вона непридатна і для паросилового господарства, бо при кип ' ятінні води утворюється накип, який погано проводить тепло, внаслідок чого збільшується витрата палива. Накип викликає інтенсивне руйнування стінок котлів, що може призвести до аварії. Для приготовлення їжі тверду воду теж не вживають, бо в ній погано розварюються м ' ясо і овочі. Для пиття вона теж непридатна.

4 О ДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ Для чисельного вираження твердості води вказують концентрацію в ній катіонів кальцію та магнію. Рекомендована одиниця СІ для вимірювання концентрації моль на кубічний метр ( моль / м ³), але, на практиці, для вимірювання твердості частіше використовується мілімоль на літр ( ммоль / л ). концентрацію катіонів СІ моль кубічний метр літр У різних країнах використовуються різні позасистемні одиниці градуси твердості.

5 С ПОСОБИ УСУНЕННЯ ТВЕРДОСТІ Для зниження твердості води застосовують різні способи. Серед них найбільш поширеним є так званий содово - вапняний спосіб. Суть його полягає в тому, що до води додають розраховану кількість розчину гідроксиду кальцію Са ( ОН ) 2 ( вапняна вода ) і соди Na 2 CO 3. Розрахунок кількості розчинів Са ( ОН ) 2 та Na 2 CO 3 проводять за такими формулами : V Са ( ОН )2 = ( Тв карб *V H2 O)/(1000*C Са ( ОН )2 ) та V Na2CO3 = ( Тв некарб *V H2 O)/(1000*C Na2CO3 ) де C Са ( ОН )2 та C Na2CO3 - концентраціїї Са ( ОН ) 2 та Na 2 CO 3 відповідно у моль / дм 3,V - об ' єми води та розчинів реагентів у см 3 ; Тв карб та Тв некарб - карбонатна та некарбонатна твердості пом ' якшуваної води у моль / дм 3.

6 С ПОСОБИ УСУНЕННЯ ТВЕРДОСТІ Гідроксид кальцію знижує карбонатну ( тимчасову ) твердість : Гідроксид кальцію Ca( НСО 3 ) 2 + Са ( ОН ) 2 = 2 СаСО Н 2 О Mg( НСО 3 ) 2 + Са ( ОН ) 2 = MgCO 3 +CaCO 3 +2 Н 2 О Сода знижує сталу твердість води : Сода СаС l 2 + Na 2 СО 3 = СаСО 3 +2NaCl MgSO 4 + Na 2 СО 3 = MgCO 3 + Na 2 SO 4

7 С ПОСОБИ УСУНЕННЯ ТВЕРДОСТІ Утворені осади карбонатів кальцію і магнію відфільтровують. Карбонатну твердість можна усунути також шляхом нагрівання води до кипіння. При цьому кислі карбонати розкладаються з утворенням нормальних карбонатів кальцію і магнію, які виділяються в осад : нагрівання кипіння осад Са ( НСО 3 ) 2 = СаСО 3 + Н 2 О + СО 2 Mg( НСО 3 ) 2 = Mg СО 3 + Н 2 О + СО 2 Тому карбонатну твердість називають також тимчасовою. Також дієвим та економічно вигідним є використання іонітів ( іоннообмінних смол ) які за рахунок заміщення металу солей твердості на натрій, при повному насиченні смоли, її регенерують.

8 З ОБРАЖЕННЯ ВОДИ

9

10

11