Вычисление общей жесткости воды и способы ее устранения

Устранение общей жесткости воды

Задача 1034. 
Сколько карбоната натрия надо добавить к 5 л воды, чтобы устранить общую жесткость, равную 4,60 мэкв/л?
Решение:
В 5 л воды содержится 5 ^. 4,6 = 23 мэкв/л солей, обусловливающих жесткость воды. Для устранения жесткости воды следует прибавить 23 ^. 53 = 1219 мг = 1,219 г соды (53 г/моль — молярная масса эквивалента Na₂CO₃).

Ответ: 1,219 г.

Вычисление жесткости воды

Задача 1035. 
В 1 л воды содержится 38 мг ионов Мg2+ и 108 мг ионов Са2+. Вычислить общую жесткость воды.
Решение:
Жесткость воды выражается суммой миллиэквивалентов ионов Са²⁺ и Mg²⁺, содержащихся в 1 л воды (моль/л). Один мэкв/л жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Са²⁺ или 12,16 мг/л Mg²⁺.

Находим общую жёсткость воды:

Ответ: 8.52 мэкв/л.

Задача 1036.
При кипячении 250 мл воды, содержащей гидрокарбонат кальция, выпал осадок массой 3,5 мг. Чему равна жесткость воды?
Решение:
Находим массу осадка в 1 л воды, получим:

m(CaCO₃) = (1000 ^. 3,5)/250 = 14 мг.

Находим количество молей осадка, получим:

 η(CaCO₃) = m(CaCO₃)/ M_Э(CaCO₃) = 14/50 = 0,28 мэкв/л.

Ответ: 0,28 мэкв/л.

Ионообменный способ устранения жесткости воды

Задача 1037. 
В чем заключается ионообменный способ устранения жесткости воды?
Решение:
Для устранения жёсткости воды методом ионного обмена воду пропускают через слой катионита. При этом катионы Са²⁺ и Mg²⁺, содержащиеся в воде, обмениваются на катионы Na⁺ или Н⁺, содержащиеся в применяемом катионите, т. е. ионы Са²⁺ и Mg²⁺ выходят из воды в ионит, а в воду выходят ионы Na⁺ или Н⁺. 

Когда процесс ионного обмена доходит до равновесия, ионит перестаёт работать - утрачивает способность умягчать воду. Катионит можно регенерировать, пропуская через катионит концентрированный раствор NaCl (Na₂SO₄) или HCl (H₂SO₄). При этом ионы Са²⁺ и Mg²⁺ выходят в раствор, а катионит вновь насыщается ионами Na⁺ или ионами Н⁺.