Kekerasan air. Kekerasan air sementara dan kekal

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 17:53

Pertama sekali, mari kita ketahui mengapa ia menjadi masalah apabila air terlalu keras. Pengambilan airnya secara tetap memerlukan kemunculan batu dalam sistem perkumuhan. Menggunakannya untuk mandi atau mencuci selalunya boleh menyebabkan kerengsaan kulit, terutamanya pada kanak-kanak. Selain itu, ia boleh menimbulkan kesulitan tertentu dalam kehidupan seharian: garam logam (kalsium dan magnesium), yang bertanggungjawab untuk kekerasan air, boleh membentuk sebatian khas (tidak larut) dengan asid lemak yang terkandung dalam sabun.

Mari bereksperimen:

1. Tuang air ke dalam kelalang sehingga tanda "40".
2. Tambahkan kesemua 0.2 m larutan kalsium klorida daripada vial.
3. Ambil dapur bahan api dan letakkan lilin di atasnya. Kemudian tanggalkan sarung tangan pelindung anda dan nyalakan lilin. Pasang penyebar api di atas dapur.
4. Letakkan kelalang pada penyebar nyalaan. Sila tunggu 15 minit.
5. Tuangkan semua larutan natrium bikarbonat 0.3M daripada botol.
6. Selepas itu, air dalam kelalang akan menjadi keruh.

Apakah kekerasan air?

Sementaradan kekerasan air yang berterusan. Apakah pemalar?

Ini adalah nilai tertentu, mencerminkan jumlah garam pelbagai logam yang terlarut dalam air, seperti kalsium, mangan, besi. Kekerasan sementara (yang boleh diekstrak) dan kekerasan kekal. Yang sementara adalah disebabkan oleh kalsium dan magnesium bikarbonat, dan tourniquet kekal disebabkan oleh sulfat dan kloridanya (CaCl₂ dan MgCl_{2). Kita boleh membuat kesimpulan bahawa air keras ialah air yang mengandungi banyak garam logam pada masa yang sama.}

Apabila kita menambah kalsium klorida padanya, kita meningkatkan kekerasannya secara buatan. Seperti yang dinyatakan di atas, CaCl_{2 menyebabkan kekerasan bukan karbonat kekal dalam air. Dan satu bahagian percubaan kami menunjukkan fakta ini: apabila mendidih, tiada kerpasan ketara berlaku pada dinding.}

Tambahan natrium bikarbonat NaHCO₃ membawa kepada pembentukan kalsium bikarbonat dalam larutan:2 NaHCO₃ + CaCl ₂ =Ca (HCO3)₂ + 2NaCl, dan disebabkan oleh pembentukan Ca (HCO3)_{2, kekerasan air kita menjadi sementara - kini ia boleh dikeluarkan dengan mendidih.}

Mengapa skala terbina dan cara mengalih keluarnya

Skala (atau skala kapur) ialah kalsium karbonat tidak larut yang memendakan semasa penguraian terma kalsium bikarbonat. Walaupun lapisan skala kelabu yang tebal tidak menjadikan makanan lebih cantik, ia tidak membahayakan. Selain itu, ia boleh menghilangkan kekerasan air paip yang berlebihan. Di samping itu, skala boleh dikeluarkan dengan mudah dari teko dan periuk dengan membersihkannyalarutan asid sitrik.

Cara melembutkan air

Air, yang mengandungi sedikit garam logam, lembut. Dan proses pengekstrakan kekerasan melembutkannya. Cara paling mudah untuk melembutkan, seperti yang ditunjukkan dalam percubaan kami, adalah mendidih. Apabila dipanaskan, kalsium dan magnesium bikarbonat mengalami penguraian terma. Proses ini hanya mengeluarkan kekerasan sementara (karbonat) (kekerasan air kekal boleh dikeluarkan dengan kaedah lain). Kekerasan berterusan dikekalkan: air tepu dengan kalsium klorida CaCl2 tidak meninggalkan residu apabila direbus. Penyulingan berkait rapat dengan tindakan ini. Semasa proses penyulingan, cecair yang disejat terpeluwap pada permukaan yang disejukkan dan dengan itu dikumpulkan dalam bentuk titisan. Air yang disucikan dengan cara ini dipanggil suling. Ia tidak sesuai untuk diminum, kerana ia melarutkan mineral daripada badan. Walau bagaimanapun, ia digunakan secara meluas dalam sains dan industri.

Cara lain untuk melembutkan ialah menggunakan reagen. Mereka memindahkan ion magnesium dan kalsium kepada bentuk yang tidak larut dengan menambahkan bahan kimia tertentu, seperti kalsium hidroksida (proses yang dipanggil pelembutan kapur). Seperti mendidih, kapur yang melembutkan hanya menghilangkan kekerasan karbonat.

Menghapuskan kesadahan air kekal

Untuk mengekstrak kekerasan kekal (bukan karbonat), pelembutan air yang lebih dalam diperlukan, jadi mereka menggunakan karbonat sebagai tambahan kepada kapur slakednatrium.

Untuk penyingkiran ion logam yang lebih cekap, “senjata besar” – natrium fosfat digunakan:

Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+

3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.

Kelemahan kaedah pelembutan ini ialah perlu untuk mendos dengan tepat reagen yang diberikan kepada kita. Dalam industri, teknologi pelembutan air dengan resin penukar ion paling banyak digunakan. Pakar menyalurkan air melalui penapis yang mengekalkan ion logam (kalsium, mangan, besi, magnesium). Zarah-zarah "terperangkap" ini digantikan dengan ion kalium, natrium, atau hidrogen H+ yang dilepaskan ke dalam larutan. Kaedah ini juga berkesan apabila kekerasan air yang berterusan mengganggu anda.

Kesimpulan: yang mana lebih baik?

Air manakah yang lebih baik untuk anda - keras atau lembut? Jawapannya mudah: semuanya baik secara sederhana. Pilihan ideal untuk kegunaan rumah harian ialah air dengan kekerasan sederhana, yang mengandungi sejumlah kecil bahan berbahaya. Keseimbangan yang betul sentiasa menjadi jalan menuju keharmonian.