Σκληρότητα νερού. Προσωρινή και μόνιμη σκληρότητα νερού

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 17:44

Αρχικά, ας μάθουμε γιατί είναι πρόβλημα όταν το νερό είναι πολύ σκληρό. Η τακτική του κατανάλωση νερού συνεπάγεται την εμφάνιση λίθων στο απεκκριτικό σύστημα. Η χρήση του για μπάνιο ή πλύσιμο μπορεί συχνά να προκαλέσει ερεθισμό του δέρματος, ειδικά στα παιδιά. Επιπλέον, μπορεί να δημιουργήσει ορισμένες ενοχλήσεις στην καθημερινή ζωή: τα μεταλλικά άλατα (ασβέστιο και μαγνήσιο), που είναι υπεύθυνα για τη σκληρότητα του νερού, μπορούν να σχηματίσουν ειδικές ενώσεις (αδιάλυτες) με τα λιπαρά οξέα που περιέχονται στο σαπούνι.

Ας πειραματιστούμε:

1. Ρίξτε νερό στη φιάλη μέχρι το σημάδι "40".
2. Προσθέστε και τα 0,2 m διαλύματος χλωριούχου ασβεστίου από το φιαλίδιο.
3. Πάρτε μια σόμπα καυσίμου και τοποθετήστε ένα κερί πάνω της. Στη συνέχεια, βγάλτε τα προστατευτικά γάντια και ανάψτε το κερί. Τοποθετήστε το διαχύτη φλόγας στις σόμπες.
4. Τοποθετήστε τη φιάλη στον διαχύτη της φλόγας. Περιμένετε 15 λεπτά.
5. Χύστε όλο το διάλυμα διττανθρακικού νατρίου 0,3M από το φιαλίδιο.
6. Μετά από αυτό, το νερό στη φιάλη θα γίνει θολό.

Ποια είναι η σκληρότητα του νερού;

Προσωρινόκαι σταθερή σκληρότητα νερού. Τι είναι μια σταθερά;

Αυτή είναι μια τόσο συγκεκριμένη τιμή, που αντανακλά την ποσότητα αλάτων διαφόρων μετάλλων που είναι διαλυμένα στο νερό, όπως ασβέστιο, μαγγάνιο, σίδηρος. Προσωρινή σκληρότητα (που μπορεί να εξαχθεί) και μόνιμη σκληρότητα. Το προσωρινό οφείλεται στο όξινο ανθρακικό ασβέστιο και το μαγνήσιο και το μόνιμο τουρνικέ οφείλεται στα θειικά και χλωρίδια τους (CaCl₂ και MgCl_{2). Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το σκληρό νερό είναι εκείνο στο οποίο υπάρχουν πολλά μεταλλικά άλατα ταυτόχρονα.}

Όταν του προσθέτουμε χλωριούχο ασβέστιο, αυξάνουμε τεχνητά τη σκληρότητά του. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το CaCl_{2 προκαλεί μόνιμη μη ανθρακική σκληρότητα στο νερό. Και ένα μέρος του πειράματός μας έδειξε αυτό το γεγονός: όταν βράζει, δεν υπάρχει αξιοσημείωτη βροχόπτωση στους τοίχους.}

Προσθήκη διττανθρακικού νατρίου NaHCO₃ οδηγεί στο σχηματισμό διττανθρακικού ασβεστίου σε διάλυμα:2 NaHCO₃ + CaCl ₂ =Ca (HCO3)₂ + 2NaCl, και λόγω του σχηματισμού Ca (HCO3)_{2, η σκληρότητα το νερό μας γίνεται προσωρινό - τώρα μπορεί να αφαιρεθεί με βράσιμο.}

Γιατί δημιουργείται άλατα και πώς να το αφαιρέσετε

Η ζυγαριά (ή άλατα ασβέστη) είναι ένα αδιάλυτο ανθρακικό ασβέστιο που κατακρημνίζεται κατά τη θερμική αποσύνθεση του διττανθρακικού ασβεστίου. Αν και το παχύ στρώμα γκρι κλίμακας δεν κάνει το φαγητό πιο όμορφο, δεν βλάπτει. Επιπλέον, μπορεί να αφαιρέσει την υπερβολική σκληρότητα του νερού της βρύσης. Επιπλέον, τα άλατα αφαιρούνται εύκολα από τις τσαγιέρες και τις γλάστρες καθαρίζοντάς τις μεδιάλυμα κιτρικού οξέος.

Πώς να μαλακώσετε το νερό

Το νερό, που περιέχει μικρή ποσότητα μεταλλικών αλάτων, είναι μαλακό. Και η διαδικασία εξαγωγής σκληρότητας το μαλακώνει. Ο ευκολότερος τρόπος για να μαλακώσετε, όπως φαίνεται στο πείραμά μας, είναι το βράσιμο. Όταν θερμαίνονται, τα διττανθρακικά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου υφίστανται θερμική αποσύνθεση. Αυτή η διαδικασία αφαιρεί μόνο την προσωρινή (ανθρακική) σκληρότητα (η μόνιμη σκληρότητα του νερού μπορεί να αφαιρεθεί με άλλες μεθόδους). Διατηρείται σταθερή σκληρότητα: νερό κορεσμένο με χλωριούχο ασβέστιο CaCl2 δεν αφήνει κατάλοιπα όταν βράζεται. Η απόσταξη συνδέεται στενά με αυτή τη δράση. Κατά τη διαδικασία της απόσταξης, το εξατμισμένο υγρό συμπυκνώνεται στην ψυχόμενη επιφάνεια και έτσι συλλέγεται με τη μορφή σταγονιδίων. Το νερό που καθαρίζεται με αυτόν τον τρόπο ονομάζεται αποσταγμένο. Δεν ενδείκνυται για πόση, καθώς διώχνει μέταλλα από το σώμα. Ωστόσο, χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη και τη βιομηχανία.

Ένας άλλος τρόπος για να μαλακώσετε είναι να χρησιμοποιήσετε αντιδραστήρια. Μεταφέρουν ιόντα μαγνησίου και ασβεστίου σε μια μορφή που δεν διαλύεται με την προσθήκη ορισμένων χημικών ουσιών, όπως το υδροξείδιο του ασβεστίου (μια διαδικασία που ονομάζεται αποσκλήρυνση ασβέστη). Όπως το βράσιμο, το μαλακτικό λάιμ αφαιρεί μόνο την ανθρακική σκληρότητα.

Εξάλειψη της μόνιμης σκληρότητας του νερού

Για να εξαχθεί μόνιμη (μη ανθρακική) σκληρότητα, απαιτείται βαθύτερη αποσκλήρυνση του νερού, επομένως χρησιμοποιούν ανθρακικό εκτός από σβησμένο ασβέστηνάτριο.

Για ακόμη πιο αποτελεσματική αφαίρεση μεταλλικών ιόντων, χρησιμοποιούνται «μεγάλα πιστόλια» - φωσφορικό νάτριο:

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

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

Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου αποσκλήρυνσης είναι ότι είναι απαραίτητο να δοσομετρούμε με ακρίβεια τα αντιδραστήρια που μας δίνονται. Στη βιομηχανία, η τεχνολογία της αποσκλήρυνσης του νερού με ρητίνες ανταλλαγής ιόντων χρησιμοποιείται ευρύτερα. Οι ειδικοί περνούν το νερό μέσα από ένα φίλτρο που συγκρατεί μεταλλικά ιόντα (ασβέστιο, μαγγάνιο, σίδηρο, μαγνήσιο). Αυτά τα «παγιδευμένα» σωματίδια αντικαθίστανται από ιόντα καλίου, νατρίου ή υδρογόνου H+ που απελευθερώνονται στο διάλυμα. Αυτή η μέθοδος είναι επίσης αποτελεσματική όταν σας ενοχλεί η επίμονη σκληρότητα του νερού.

Συμπεράσματα: ποιο είναι καλύτερο;

Ποιο νερό είναι καλύτερο για εσάς - σκληρό ή μαλακό; Η απάντηση είναι απλή: όλα είναι καλά με μέτρο. Η ιδανική επιλογή για καθημερινή οικιακή χρήση είναι το νερό μέτριας σκληρότητας, το οποίο περιέχει μικρή ποσότητα επιβλαβών ουσιών. Η σωστή ισορροπία είναι πάντα ο δρόμος προς την αρμονία.