Eerstens, kom ons vind uit hoekom dit 'n probleem is as die water te hard is. Die gereelde verbruik van water behels die verskyning van klippe in die uitskeidingstelsel. Om dit te gebruik om te bad of te was, kan dikwels velirritasie veroorsaak, veral by kinders. Daarbenewens kan dit sekere ongerief in die alledaagse lewe skep: metaalsoute (kalsium en magnesium), wat verantwoordelik is vir waterhardheid, kan spesiale verbindings (onoplosbaar) vorm met vetsure wat in seep vervat is.
Kom ons eksperimenteer:
- Gooi water in die fles tot by die "40"-merk.
- Voeg al 0,2 m kalsiumchloriedoplossing uit die flessie by.
- Neem 'n brandstofstoof en plaas 'n kers daarop. Trek dan jou beskermende handskoene uit en steek die kers aan. Installeer die vlamverspreider op die stowe.
- Plaas die fles op die vlamverspreider. Wag asseblief 15 minute.
- Gooi alle 0.3M natriumbikarbonaatoplossing uit die flessie.
- Daarna sal die water in die fles troebel word.
Wat is die hardheid van water?
Tydeliken konstante waterhardheid. Wat is 'n konstante?
Dit is so 'n sekere waarde, wat die hoeveelheid soute van verskeie metale wat in water opgelos is, soos kalsium, mangaan, yster, weerspieël. Tydelike hardheid (wat onttrek kan word) en permanente hardheid. Die tydelike een is as gevolg van kalsium en magnesiumbikarbonaat, en die permanente toerniket is te danke aan hul sulfate en chloriede (CaCl2 en MgCl2). Ons kan aflei dat harde water een is waarin daar baie metaalsoute op dieselfde tyd is.
Wanneer ons kalsiumchloried daarby voeg, verhoog ons die hardheid daarvan kunsmatig. Soos hierbo genoem, veroorsaak CaCl2 permanente nie-karbonaathardheid in water. En een deel van ons eksperiment het hierdie feit gedemonstreer: wanneer dit kook, vind geen merkbare neerslag op die mure plaas nie.
Byvoeging van natriumbikarbonaat NaHCO3 lei tot die vorming van kalsiumbikarbonaat in oplossing:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl, en as gevolg van die vorming van Ca (HCO3)2, die hardheid van ons water word tydelik - nou kan dit verwyder word deur te kook.
Waarom skaal opbou en hoe om dit te verwyder
Skaal (of kalkdobbel) is 'n onoplosbare kalsiumkarbonaat wat presipiteer tydens die termiese ontbinding van kalsiumbikarbonaat. Alhoewel die dik grysdobbellaag nie die kos mooier maak nie, doen dit geen skade nie. Boonop kan dit oormatige hardheid van kraanwater verwyder. Boonop kan skaal maklik uit teepotte en potte verwyder word deur dit mee skoon te maaksitroensuuroplossing.
Hoe om water sag te maak
Water, wat 'n klein hoeveelheid metaalsoute bevat, is sag. En die hardheid onttrekking proses versag dit. Die maklikste manier om sag te word, soos in ons eksperiment getoon, is kook. Wanneer dit verhit word, ondergaan kalsium- en magnesiumbikarbonate termiese ontbinding. Hierdie proses verwyder net tydelike (karbonaat) hardheid (permanente waterhardheid kan met ander metodes verwyder word). Konstante hardheid word gehandhaaf: water versadig met kalsiumchloried CaCl2 laat geen oorblyfsel wanneer dit gekook word nie. Distillasie is nou verwant aan hierdie aksie. Tydens die distillasieproses kondenseer die verdampte vloeistof op die afgekoelde oppervlak en word dus in die vorm van druppels versamel. Water wat op hierdie manier gesuiwer word, word gedistilleer genoem. Dit is nie geskik om te drink nie, aangesien dit minerale uit die liggaam loog. Dit word egter wyd in die wetenskap en industrie gebruik.
Nog 'n manier om te versag, is om reagense te gebruik. Hulle dra magnesium- en kalsiumione oor na 'n vorm wat nie oplos nie deur sekere chemikalieë by te voeg, soos kalsiumhidroksied ('n proses wat kalkversagting genoem word). Soos kook, verwyder versagting van kalk net karbonaathardheid.
Eliminering van permanente waterhardheid
Om permanente (nie-karbonaat) hardheid te onttrek, is dieper waterversagting nodig, daarom gebruik hulle karbonaat bykomend tot gebluste kalknatrium.
Vir selfs meer doeltreffende verwydering van metaalione, word “groot gewere” – natriumfosfaat gebruik:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
Die nadeel van hierdie versagmetode is dat dit nodig is om die reagense wat aan ons gegee word, akkuraat te doseer. In die industrie word die tegnologie van waterversagting met ioonuitruilharse die meeste gebruik. Spesialiste laat water deur 'n filter wat metaalione (kalsium, mangaan, yster, magnesium) behou. Hierdie "vasgevang" deeltjies word vervang deur kalium-, natrium- of waterstof H+-ione wat in die oplossing vrygestel word. Hierdie metode is ook effektief wanneer aanhoudende waterhardheid jou pla.
Gevolgtrekkings: wat is beter?
Watter water is beter vir jou - hard of sag? Die antwoord is eenvoudig: alles is goed in moderering. Die ideale opsie vir daaglikse huisgebruik is water van medium hardheid, wat 'n klein hoeveelheid skadelike stowwe bevat. Die regte balans is altyd die pad na harmonie.
