45. Жесткость воды и способы ее устранения.

Жёсткость воды - свойство воды (не мылиться, давать накипь в паровых

котлах), связанное с содержанием растворимых в ней соединений кальция и

магния, это параметр, показывающий содержание катионов кальция, магния в

воде.

Жесткость - это особые свойства воды, во многом определяющие её

потребительские качества и потому имеющие важное хозяйственное значение.

Жесткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях и

пр., чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики. Методы устранения жесткости.

Чтобы избавиться от временной жесткости необходимо просто вскипятить

воду. При кипячении воды, гидрокарбонатные анионы вступают в реакцию с

катионами и образуют с ними очень мало растворимые карбонатные соли,

которые выпадают в осадок.

Ca2 + 2HCO3- = CaCO3v + H2O + CO2^

С ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCO3

неустойчивое в воде вещество. В присутствии кислорода конечным продуктом

цепочки реакций оказывается Fe(OH)3, представляющий собой темно-рыжий

осадок. Поэтому, чем больше в воде железа, тем сильнее окраска у накипи,

которая осаждается на стенках и дне сосуда при кипячении.

С постоянной жесткостью бороться труднее. Один из вариантов:

вымораживание льда. Необходимо просто постепенно замораживать воду. Когда

останется примерно 10 % жидкости от первоначального количества, необходимо

слить не замершую воду, а лед превратить обратно в воду. Все соли, которые

образую жесткость, остаются в не замершей воде.

Еде один способ – перегонка, то есть, испарение воды с последующие ее

конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, они остаются,

а вода испаряется.

Но такие методы, как замораживание и перегонка пригодны только для

смягчения небольшого количества воды. Промышленность же имеет дело с

тоннами. Поэтому используют другие методы. Наиболее широко используется

катионообменный способ, основанный на применении специальных реагентов –

катионитов, которые загружаются в фильтры и при пропускании через них воды,

заменяют катионы кальция и магния на катион натрия.

С последствием жесткости воды - накипью, с точки зрения химии можно

бороться очень просто. Нужно на соль слабой кислоты воздействовать кислотой

более сильной. Последняя и занимает место угольной, которая, будучи

неустойчивой, разлагается на воду и углекислый газ. В состав накипи могут

входить и силикаты, и сульфаты, и фосфаты. Но если разрушить карбонатный

“скелет”, то и эти соединения не удержатся на поверхности.

В качестве средства для удаления накипи применяются также адипиновая

кислота и малеиновый ангидрид, которые добавляются в воду. Эти вещества

слабее сульфаминовой кислоты, поэтому для снятия накипи необходимо так же

кипячение.