Tvrdoća vode. Privremena i trajna tvrdoća vode

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 17:42

Pre svega, hajde da otkrijemo zašto je problem kada je voda pretvrda. Njegova redovna konzumacija vode povlači za sobom pojavu kamenca u sistemu za izlučivanje. Upotreba za kupanje ili pranje često može izazvati iritaciju kože, posebno kod djece. Osim toga, može stvoriti određene neugodnosti u svakodnevnom životu: soli metala (kalcijum i magnezijum), koje su odgovorne za tvrdoću vode, mogu formirati posebna jedinjenja (nerastvorljiva) sa masnim kiselinama sadržanim u sapunu.

Eksperimentirajmo:

1. U tikvicu sipajte vodu do oznake "40".
2. Dodajte svih 0,2 m rastvora kalcijum hlorida iz bočice.
3. Uzmite peć na gorivo i stavite svijeću na nju. Zatim skinite zaštitne rukavice i zapalite svijeću. Ugradite difuzor plamena na peći.
4. Postavite tikvicu na difuzor plamena. Molimo pričekajte 15 minuta.
5. Ulijte sav 0,3M rastvor natrijum bikarbonata iz bočice.
6. Nakon toga, voda u tikvici će se zamutiti.

Koje su tvrdoće vode?

Privremenoi konstantnu tvrdoću vode. Šta je konstanta?

Ovo je tako određena vrijednost, koja odražava količinu soli raznih metala otopljenih u vodi, kao što su kalcijum, mangan, gvožđe. Privremena tvrdoća (koja se može izdvojiti) i trajna tvrdoća. Privremeni je zbog kalcijuma i magnezijum bikarbonata, a trajni podvez zbog njihovih sulfata i hlorida (CaCl₂ i MgCl_{2). Možemo zaključiti da je tvrda voda ona u kojoj se istovremeno nalazi mnogo metalnih soli.}

Kada mu dodamo kalcijum hlorid, vještački povećavamo njegovu tvrdoću. Kao što je gore spomenuto, CaCl_{2 uzrokuje trajnu nekarbonatnu tvrdoću u vodi. I jedan dio našeg eksperimenta je pokazao ovu činjenicu: pri ključanju se na zidovima ne pojavljuju primjetne padavine.}

Dodavanje natrijum bikarbonata NaHCO₃ dovodi do stvaranja kalcijum bikarbonata u rastvoru:2 NaHCO₃ + CaCl ₂ =Ca (HCO3)₂ + 2NaCl, a zbog stvaranja Ca (HCO3)_{2, tvrdoća naše vode postaje privremeno - sada se može ukloniti prokuhavanjem.}

Zašto se stvara kamenac i kako ga ukloniti

Kamenac (ili kamenac) je nerastvorljivi kalcijum karbonat koji se taloži tokom termičke razgradnje kalcijum bikarbonata. Iako debeli sloj sivih skala ne čini hranu ljepšom, ne šteti. Štaviše, može ukloniti prekomjernu tvrdoću vode iz slavine. Osim toga, kamenac se lako može ukloniti sa čajnika i lonaca čišćenjem pomoću njihrastvor limunske kiseline.

Kako omekšati vodu

Voda, koja sadrži malu količinu soli metala, je meka. A proces ekstrakcije tvrdoće ga omekšava. Najlakši način za omekšavanje, kao što je prikazano u našem eksperimentu, je ključanje. Kada se zagreju, kalcijum i magnezijum bikarbonati podležu termičkoj razgradnji. Ovaj proces uklanja samo privremenu (karbonatnu) tvrdoću (trajna tvrdoća vode može se ukloniti drugim metodama). Održava se stalna tvrdoća: voda zasićena kalcijum hloridom CaCl2 ne ostavlja talog kada prokuha. Destilacija je usko povezana sa ovom radnjom. Tokom procesa destilacije, isparena tečnost se kondenzuje na ohlađenoj površini i tako se skuplja u obliku kapljica. Ovako prečišćena voda naziva se destilovana. Nije pogodan za piće, jer izbacuje minerale iz organizma. Međutim, široko se koristi u nauci i industriji.

Drugi način za omekšavanje je korištenje reagensa. Oni prenose magnezijum i kalcijumove jone u oblik koji se ne otapa dodavanjem određenih hemikalija, kao što je kalcijum hidroksid (proces koji se zove omekšavanje vapna). Poput ključanja, omekšavanje vapna uklanja samo karbonatnu tvrdoću.

Uklanjanje trajne tvrdoće vode

Da bi se izvukla trajna (nekarbonatna) tvrdoća potrebno je dublje omekšavanje vode, pa uz gašeno vapno koriste karbonatnatrijum.

Za još efikasnije uklanjanje metalnih jona koriste se “veliki puški” – natrijum fosfat:

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

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

Nedostatak ove metode omekšavanja je što je potrebno precizno dozirati reagense koji su nam dati. U industriji se najviše koristi tehnologija omekšavanja vode jonoizmjenjivačkim smolama. Stručnjaci propuštaju vodu kroz filter koji zadržava ione metala (kalcijum, mangan, gvožđe, magnezijum). Ove "zarobljene" čestice zamjenjuju se jonima kalija, natrijuma ili vodonika H+ koji se oslobađaju u otopinu. Ova metoda je također efikasna kada vam smeta stalna tvrdoća vode.

Zaključci: šta je bolje?

Koja vam je voda bolja - tvrda ili meka? Odgovor je jednostavan: sve je dobro u umjerenim količinama. Idealna opcija za svakodnevnu kućnu upotrebu je voda srednje tvrdoće koja sadrži malu količinu štetnih materija. Prava ravnoteža je uvijek put do harmonije.