Случаи постоянной и временной жёсткости воды


Задача 1029. 
Присутствие каких солей в природной воде обусловливает ее жесткость? Какие химические реакции происходят при добавлении к жесткой воде: а) Na2CO3; б) NаOН; в) Са(ОН)2? Рассмотреть случаи постоянной и временной жёсткости.
Решение:
Жёсткость воды обуславливает наличие в ней растворимых солей кальция и магния. Различат временную (или карбонатную жёсткость, обусловленную наличием гидрокарбонатов кальция и магния) и постоянную (или жёсткость, которая определяется наличием хлоридов, нитратов и др. растворимых солей кальция и магния) жёсткость.

Химические реакции, происходящие при добавлении к жёсткой воде:

а) Na2CO3 + Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + 2NaHCO3;

    Na2CO3 + Mg(НСО3)2 = MgСО3 + 2NaHCO3;

    Na2CO3 + СаCl2 = СаСО3↓ + 2NaCl;

    Na2CO3 + MgCl2 = MgСО3↓ + 2NaCl.

Na2CO3 используется для устранения общей жёсткости воды (карбонатный метод).

б) 2NаOН + Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + Na2CO3 + 2H2O;

    4NаOН + Mg(НСО3)2 = Mg(OH)2↓ + Na2CO3 + 2H2O;

     2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2 + 2NaCl.

в) Ca(OH)2 + Са(НСО3)2 = СаСО3↓  + 2H2O;

    2Ca(OH)2 + Mg(НСО3)2 = СаСО3↓  + Mg(OH)2↓ + 2H2O;

Ca(OH)2 используется для устранения временной жёсткости воды (известковый метод).


Задача 1030. 
Сколько граммов Са(ОН)2 необходимо прибавить к 1000 л воды, чтобы удалить временную жесткость, равную 2,86 мэкв/л?.
Решение:
Для устранения временной жесткости методом осаждения используют известковый метод, основанный на осаждении гидрокарбонатов кальция и магния. 

Уравнения реакций:

Ca(OH)2 + Са(НСО3)2 = СаСО3↓ + 2H2O;

2Ca(OH)2 + Mg(НСО3)2 = СаСО3↓  + Mg(OH)2↓ + 2H2O;

Согласно закону эквивалентов на устранение жёсткости затрачивается эквивалентное количество Са(ОН)2. Тогда получим:

1/2 [СаОН)2] = 2,81 мэкв. или 1,405 . 10-3 моль.

Теперь рассчитаем массу Са(ОН)2:

m(Ca(OH)2) =  [СаОН)2] . M[СаОН)2. V(мл)= (1,405 . 10-3) . 74 . 1000= 106 г.

Ответ: 106 г.