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.
