Først og fremmest, lad os finde ud af, hvorfor det er et problem, når vandet er for hårdt. Dets regelmæssige forbrug af vand medfører udseendet af sten i udskillelsessystemet. Brug af det til badning eller vask kan ofte forårsage hudirritation, især hos børn. Derudover kan det skabe visse gener i hverdagen: metals alte (calcium og magnesium), som er ansvarlige for vandets hårdhed, kan danne specielle forbindelser (uopløselige) med fedtsyrer indeholdt i sæbe.
Lad os eksperimentere:
- Hæld vand i kolben op til "40"-mærket.
- Tilføj alle 0,2 m calciumchloridopløsning fra hætteglasset.
- Tag en brændstofovn og stil et stearinlys på den. Tag derefter beskyttelseshandskerne af og tænd stearinlyset. Installer flammediffuseren på ovnene.
- Placer kolben på flammediffuseren. Vent venligst 15 minutter.
- Hæld al 0,3 M natriumbicarbonatopløsning fra hætteglasset.
- Derefter vil vandet i kolben blive uklart.
Hvad er vandets hårdhed?
Midlertidigog konstant vandhårdhed. Hvad er en konstant?
Dette er sådan en bestemt værdi, der afspejler mængden af s alte af forskellige metaller opløst i vand, såsom calcium, mangan, jern. Midlertidig hårdhed (som kan udtrækkes) og permanent hårdhed. Den midlertidige er på grund af calcium og magnesium bicarbonat, og den permanente tourniquet skyldes deres sulfater og chlorider (CaCl2 og MgCl2). Vi kan konkludere, at hårdt vand er et vand, hvori der er mange metals alte på samme tid.
Når vi tilføjer calciumchlorid til det, øger vi kunstigt dets hårdhed. Som nævnt ovenfor forårsager CaCl2 permanent ikke-carbonat-hårdhed i vand. Og en del af vores eksperiment demonstrerede denne kendsgerning: under kogning sker der ingen mærkbar nedbør på væggene.
Tilsætning af natriumbicarbonat NaHCO3 fører til dannelsen af calciumbicarbonat i opløsning:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl, og på grund af dannelsen af Ca (HCO3)2, hårdheden af vores vand bliver midlertidigt - nu kan det fjernes ved kogning.
Hvorfor skal der opbygges, og hvordan man fjerner det
Skæl (eller kalk) er et uopløseligt calciumcarbonat, der udfældes under den termiske nedbrydning af calciumbicarbonat. Selvom det tykke gråskalalag ikke gør maden smukkere, skader det ikke. Desuden kan det fjerne overdreven hårdhed af postevand. Derudover kan kalken nemt fjernes fra tekander og gryder ved at rense dem medcitronsyreopløsning.
Sådan blødgør du vand
Vand, som indeholder en lille mængde metals alte, er blødt. Og hårdhedsekstraktionsprocessen blødgør den. Den nemmeste måde at blødgøre på, som vist i vores eksperiment, er kogning. Ved opvarmning gennemgår calcium- og magnesiumbicarbonater termisk nedbrydning. Denne proces fjerner kun midlertidig (karbonat) hårdhed (permanent vandhårdhed kan fjernes med andre metoder). Konstant hårdhed opretholdes: vand mættet med calciumchlorid CaCl2 efterlader ingen rester, når det koges. Destillation er tæt forbundet med denne handling. Under destillationsprocessen kondenserer den fordampede væske på den afkølede overflade og opsamles således i form af dråber. Vand renset på denne måde kaldes destilleret. Den er ikke egnet til at drikke, da den udvasker mineraler fra kroppen. Det er dog meget brugt i videnskab og industri.
En anden måde at blødgøre på er at bruge reagenser. De overfører magnesium- og calciumioner til en form, der ikke opløses ved at tilføje visse kemikalier, såsom calciumhydroxid (en proces kaldet kalkblødgøring). Som kogning fjerner blødgørende kalk kun karbonathårdheden.
Eliminering af permanent vandhårdhed
For at udvinde permanent (ikke-karbonat) hårdhed er det nødvendigt med en dybere blødgøring af vand, så de bruger karbonat ud over læsket kalknatrium.
For endnu mere effektiv fjernelse af metalioner anvendes "store kanoner" - natriumfosfat:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
Ulempen ved denne blødgøringsmetode er, at det er nødvendigt at dosere nøjagtigt de reagenser, vi har fået. I industrien er teknologien til blødgøring af vand med ionbytterharpikser mest udbredt. Specialister passerer vand gennem et filter, der tilbageholder metalioner (calcium, mangan, jern, magnesium). Disse "fangede" partikler erstattes af kalium-, natrium- eller hydrogen H+ -ioner frigivet i opløsningen. Denne metode er også effektiv, når vedvarende vandhårdhed generer dig.
Konklusioner: hvad er bedre?
Hvilket vand er bedre for dig - hårdt eller blødt? Svaret er enkelt: alt er godt med måde. Den ideelle mulighed for daglig hjemmebrug er vand af medium hårdhed, som indeholder en lille mængde skadelige stoffer. Den rigtige balance er altid vejen til harmoni.
