Жорсткість води
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Жо́рсткість води́ — якщо вода містить значні кількості солей кальцію і магнію, то таку воду називають жорсткою, а коли цих солей зовсім немає, або вони містяться в незначних кількостях, то — м'якою.
Відрізняють тимчасову, або карбонатну, жорсткість води і сталу. Тимчасова жорсткість обумовлюється наявністю кислих карбонатів (гідрокарбонатів) кальцію і магнію: Ca(HCO3)2 і Mg(HCO3)2, а стала — наявністю сульфатів і хлоридів кальцію і магнію: CaSO4, MgSO4, CaCl2 і MgCl2. Загальна жорсткість води являє собою суму тимчасової і сталої жорсткості.
Жорстка вода непридатна майже для всіх галузей виробництва. Так, наприклад, жорстку 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 С17Н35СООNa, який становить головну складову частину мила, переходить у нерозчинний стеарат кальцію (або магнію), утворюючи так зване кальцієве (або магнієве) мило:
- 2С17Н35СООNa + CaSO4 = Са(С17Н35СОО)2 ↓ + Na2SO4
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.
Жорстка 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 жорстку воду теж не вживають, бо в ній погано розварюються м'ясо і овочі. Для пиття вона теж непридатна.
[ред.] Cпособи усунення жорсткості води
Для зниження жорсткості 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 Na2CO3.
Гідроксид кальцію знижує карбонатну (тимчасову) жорсткість:
- Ca(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3 ↓ + 2Н2О
- Mg(НСО3)2 + Са(ОН)2 = MgCO2 ↓ +CaCO3 ↓ +2Н2О
Сода знижує сталу твердість води:
- СаС12 + Na2СО3 = СаСO3 ↓ +2NaCl
- MgSO4 + Na2СО3 = MgCO3 ↓ + Na2SO4
Утворені осади карбонатів кальцію і магнію відфільтровують. Карбонатну жорсткість можна усунути також шляхом нагрівання води до кипіння. При цьому кислі карбонати розкладаються з утворенням нормальних карбонатів кальцію і магнію, які виділяються в осад:
- Са(НСО3)2 = СаСО3 ↓ + Н2О + СО2 ↑
- Mg(НСО3)2 = MgСО3 ↓ + Н2О + СО2 ↑
Тому карбонатну жорсткість називають також тимчасовою.
[ред.] Джерела
- Ф. А. Деркач "Хімія" Л. 1968