2. Жесткость воды и способы ее устранения.

Жесткость воды отражает содержание в ней ионов кальция и магния.

Жесткость, обусловленная наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, называется временной, или карбонатной (Ж_вр). Жесткость, обусловленная хлоридами и сульфатами этих металлов,называется постоянной (Ж_п). Суммарная жесткость воды носитназвание общей жесткости. Жесткость воды (степень жесткости принято выражать в миллимолях ионов Са²⁺или Mg²⁺(или обоих ионов) в 1 дм³или 1 кг воды – ммоль/дм³или ммоль/кг. В технической литературе встречается единица измерения степени жесткости воды – мг экв/дм³или мг-экв/кг. Зная, что молярные массы эквивалентов ионов Са²⁺и Mg²⁺соответственно равны 20,04 и 12,16 мг/дм³, можно рассчитать обжую жесткость воды (в ммоль/дм

3):. Часто в расчетах жесткости используют формулу:

Содержание в питьевой воде большого количества растворимых солей магния и кальция не только ухудшает ее вкус, но и обуславливает жесткость воды. Жесткая вода неприменима в ряде отраслей промышленности, теплотехники и неблагоприятна при бытовом использовании. В ней труднее развиваются многие продукты, их питательная ценность уменьшается. Резко ухудшается моющая способность и возрастает расход мыла. Способствует развитию ряда заболеваний. Питьевая вода – жесткость не должна быть выше 7 ммоль/л.

Один из методов устранения жесткости воды – введение соды (Na₂CO₃).

3. Виды сточных вод. Классификация производственных сточных вод. Сточные вод машиностроительных предприятий. Общая характеристика методов очистки сточных вод.

Виды сточных вод. Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на 3 вида:

1. производственные – использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добычи полезных ископаемых.

2. бытовые – от санитарных узлов производственных и не производственных корпусов и зданий, а также от душевых установок, имеющихся на территории, промышленных предприятий.

3. атмосферные – дождевые и оттаивание снега.

Производственные сточные воды делятся на 2 две основные категории:

Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на 3 группы:

1. загрязнённые преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности)

2. загрязнённые преимущественно органическими примесями (предприятия рыбной, мясной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленности)

3. загрязнённые минеральными неорганическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, лёгкой промышленности)

Машиностроительные заводы характеризуются наличием ряда водоёмких производственных процессов, а следовательно, и образованием значительного количества, производственных сточных вод, которые в основном загрязняются отходами травильных и гальванических цехов и нефтепродуктами.

В гальванических цехах детали из металлов и сплавов подвергаются различным видам химической или электрохимической обработки. В начале поверхность изделий подвергается предварительной обработки: обезжириванию и травлению с применением различных растворов кислот, щелочей, солей металлов. Отработанные растворы травильных ванн образуют кислые и щелочные сточные воды. В каждом травильном отделение существует 2 вида сточных вод: концентрированные и разбавленные. Разбавленные являются промывными водами.

Методы очистки сточных вод.

Механические методы применяются как первая стадия в общей схеме очистки сточных вод. Выбор механического метода очистки осуществляется с учётом размера взвешенных частиц. Механическая очистка состоит из:

1. процеживания через решётки

2. пескоулавливания

3. отстаивание

4. фильтрование

5. центрифугирование

Химические методы обработки сточных вод основаны на применение химических реакций. В результате которых загрязнения превращаются в соединения безопаснее для потребителя или легко выделяются в виде осадков. В особую группу химических методов следует выделить хлорирование и озонирование сточных вод, содержащих органические примеси, а также цианиды и другие пахнущие не органические вещества. Хлорирование и озонирование наиболее часто применяют для доочистки и обезвреживания питьевой воды на городских водопроводных станция.

1. осаждение

2. окисление-востановление

Физико-химические методы. В большинстве случаев использование физико-химических методов выделения загрязняющих веществ из сточных вод позволяет в дальнейшем рекуперацию.

1. флотация

2. коагуляция

3. ионный обмен

4. сорбция

5. электрохимические методы

6. магнитная обработка

7. экстракция

Биологическая очистка. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов, связанных между собой единый комплекс сложными взаимоотношениями. Главенствующая роль в том сообществе принадлежит бактериям.

1. аэробный

2. анаэробный

При термической очистке сжигают жидки отходы нефтепродуктов и других горючих веществ в печах и горелках.

1. огневое концентрирование

2. огневое обезвреживание

Устранение жесткости воды: способы и методы

 

Даже нормальное содержание жидкости, по действующим санитарным нормам, способно быстро вывести технику из строя. Квалифицированное устранение жесткости воды

поможет решить успешно не только эту проблему. Оно устранит саму возможность возникновения аварий, позволит в течение длительного срока поддерживать высокую производительность газовых котлов и другого оборудования. Но создание системы защиты от накипи будут экономически оправданным только когда внимательно изучить и далее принять во внимание все значимые факторы. Рассмотрим их далее подробнее.

 

Самые «простые» методы устранения жесткости воды и много реальных затрат

 

Они образуются при нагреве, являются химическими соединениями, размеры молекул которых больше, чем у простой воды. При подаче повышенного давления с одной стороны такой преграды, перед ней скапливаются загрязнения, которые сливаются вместе с потоком жидкости в дренаж. Через мембрану проникает только очищенная вода (степень удаления примесей в современных установках достигает 99%). Такая цифра – великолепный показатель, но изучим систему обратного осмоса подробнее:

• Мембраны выполняют свои функции идеально, дно они могут быстро засориться при наличии механических примесей. Хлорные соединения способны довольно быстро разрушить их. Обратный осмос является самым простым методом устранения жесткости воды на сегодняшний день! Чтобы не создавать лишнюю нагрузку на основной элемент, системы обратного осмоса комплектуются предварительными фильтрами. Они состоят из 2-3 ступеней со специальными картриджами, которые надо периодически менять;
• После мембран остаются привкусы и запахи, создаваемые летучими соединениями. Они задерживаются постфильтрами с угольными картриджами. Данные элементы также потребуется регулярно менять на новые;
• Некоторым пользователям не нравится повышенная степень очистки. Их не устраивают вкусовые параметры. Несколько увеличивают количество солей в воде с помощью специальных дополнительных блоком, минерализаторов. В них также устанавливаются сменные блоки.

Понятно, что простой метод в действительности достаточно сложна. Систему надо периодически обслуживать, что будет сопряжено с крупными дополнительными расходами. Самым главным ограничением является невысокая производительность. Одна мембранная установка способна очистить за 24 часа не более 200 литров воды. Конечно, этого не хватит для удовлетворения потребностей семьи. Если параллельно смонтировать несколько систем, то это решение будет чрезмерно дорогим. Надо не забывать, что в подобной конструкции придется увеличивать входное давление, придется устанавливать дополнительные устройства контроля и управления.

 

Химические реагенты и некоторые существенные ограничения

 

Если физическое задержание примесей сопряжено с отмеченными выше трудностями, то может быть химия поможет решить проблемы без дополнительных затрат?  Действительно, соответствующие способы существуют. Самыми известными способами являются добавки гашеной извести, кальцинированной соды, или ортофосфата натрия. Соли жесткости в их присутствии вступают в реакцию и переходят в нерастворимое состояние, карбонаты или ортофосфаты. Эти осадки далее удаляются с использованием механических фильтров, либо смываются в дренаж.

Данная группа методов весьма эффективна. Она вполне подойдет для обработки больших объемов воды. Единственным «минусом» является использование вредных для здоровья химических соединений. Они опасны и для человека, и для окружающей среды. Их использование подразумевает обязательное наличие безупречных средств дозировки, контроля. Подобные устройства для бытового применения стоят слишком дорого. Но при наличии свободных денежных средств допустимо использование соответствующих способов. О чем следует помнить, это о необходимости точного выполнения инструкций производителя, а также о своевременном пополнении запаса химикатов.

 

«Умное» использование реагентов

 

Перечисленные выше недостатки и коммерческий спрос на бытовые системы стимулировали создание новых технологий, основанных на особом применении реагентов. С их помощью устранение жесткости воды производится по-иному.

В первой группе методов применяются полифосфаты. Эти химические соединения выглядят, как крупные кристаллы соли. Они засыпаются в прозрачные (для лучшего контроля) проточные емкости и устанавливаются после нагревательных котлов систем отопления. При прохождении воды полифосфаты частично растворяются и образуют при нагреве и появлении микроскопических образований накипи вокруг них изолирующие оболочки. Далее процесс соединения в более крупные частицы прерывается. Необходимый результат получен, на стенках оборудования не закрепляется прочная накипь.

Другим способом является ионный обмен. В современных бытовых установках основные и вспомогательные операции выполняются автоматически:

• В основной крупный бак помещается засыпка из нескольких слоев. Формирующим и очищающим от механических примесей является песок или гравий. Главные функции выполняют гранулы из специальных смол. Вначале они насыщены ионами натрия. В ходе прямого прохождения потока жидкости они  заменяются;
• Когда наполнитель загрязнен, производится его обратная промывка. Далее выполняется обратная операция, регенерация с использование насыщенного раствора обычной недорогой поваренной соли;
• Перечисленные методы повторяются неоднократно. Это позволяет восстанавливать функции засыпки, применять ее до 6-7 и даже большего количества лет;
• Ионы натрия не способны соединяться в виде накипи. Таким образом, можно считать, что устранение жесткости воды произведено.

 

Устранение жесткости воды без реагентов и фильтрующих технологий

 

Предыдущие технологии менее опасны для окружающей среды, они все же загрязняют ее различными химическими соединениями. Однако защита от накипи с использованием полифосфатов интересна самим принципом, использованным ее создателями. Соли жесткости не удаляются. Блокируются их негативные возможности объединения вместе, в пористые образования накипи.

Подобный итог будет получен при интенсивной обработке потока жидкости магнитным полем. Но в этом случае вода не будет загрязнена новыми примесями. Ее химический состав не измениться вовсе. Сама их форма препятствует соединению в виде накипи.

Перечислим некоторые дополнительные выгоды, которые сможет использовать любой человек, если он решит произвести устранение жесткости воды с помощью современного электромагнитного преобразователя серии «АкваЩит»:

• Это оборудование настолько просто монтируется, что с правильным выполнением рабочих операций без труда справиться каждый пользователь после изучения несложной инструкции;
• Преобразователь такого типа рассчитан на длительный (более 20-ти лет) срок службы;
• Во время эксплуатации его не надо будет перенастраивать, в зависимости от изменившегося уровня жесткости воды, или иных факторов;
• Электромагнитное воздействие полем производится без контакта с жидкой средой. Оборудование работает без излишних нагрузок. В инженерной  системе не создаются помехи свободному перемещению воды.

Одна, самая недорогая модель «Акващит» бытового типа защищает всю технику и трубы (расстояние действия до 800 метров).

Удаление жесткости воды: основные технологии

 

Такая процедура, удаление жесткости воды, не является обязательной. Но, если не проверять состав используемой жидкости и не прерывать процессы образования накипи, то значительно возрастет вероятность возникновения поломок, аварийных ситуаций. Именно поэтому все рациональные пользователи устанавливают соответствующие системы защиты. Для правильного выбора специализированного оборудования пригодятся данные, изложенные в настоящей статье.

 

Процесс образования солей жесткости и основные проблемы

 

Главным опасным образованием солей жесткости является накипь. Не обязательно «мириться» с налетом на посуде, повышенным расходом мыла, пересушенными кожными покровами. Эти негативные проявления, в больше степени, неприятны. Пористый плотный слой из соединений кальция и магния создается при нагреве воды. Если температура жидкости +23°С и выше, а уровень жесткости более 7-12 мг-экв/литр, то процесс интенсифицируется.

Достаточно даже одного цикла кипячения, чтобы на внутренней поверхности чайника появились видимые загрязнения солей жесткости. Такой слой сам становится шероховатой, пригодной для хорошего присоединения солей жесткости основой. Уже при утолщении его одного миллиметра становятся заметны соответствующие потери:

• уменьшение мощности оборудования;
• возрастание расхода электроэнергии, газа, твердого и жидкого топлива;
• сокращение срока службы картриджей и других сменных элементов;
• некорректная работа автоматики.

Дальнейший рост слоя накипи чрезмерно ухудшает параметры теплопередачи. Постепенно происходит увеличение температуры выше критического уровня, установленного при расчете конструкции ТЭНа, теплообменника, или иного узла. Самые прочные материалы не выдерживают таких нагрузок и разрушаются. В стиральных и посудомоечных машинах, например, вода проникает к нагревательным элементам и происходит короткое замыкание.

 

Какие технологии используются для решения проблемы удаления жесткости

 

Удаление жесткости воды может производиться с помощью различных технологий. Отметим те из них, которые используются в настоящее время дома, в промышленности, производстве и других сферах:

• Кипячение. Оно помогает устранить временную, удаляемую при длительном воспроизведении данного процесса жесткость. Данная операция сопровождается относительно большим расходом энергии, что естественным образом ограничивает возможности ее широкого применения;
• Дистилляция. Этот процесс состоит из нескольких основных стадий: нагрева и последующего испарения жидкости, его охлаждения, осаждения конденсата и его собирания. Основой принципа работы является разница значений концентрация веществ в паре и в растворенном состоянии. С использованием такой методики удалить из воды можно не только соли жесткости, но и другие примеси. Но здесь также придется считаться с повышенными затратами времени и энергетических ресурсов. Дистилляцию используют в научных лабораториях, при создании лекарств, там, где необходима высокая степень очистки, а соответствующие расходы имеют второстепенное значение.
• Реагентные технологии. Это – довольно большой спектр методик, основанных на применении химических веществ и их соединений в разных комбинациях. Их можно разделить на следующие основные группы:
  • Перевод примесей в нерастворимое состояние. В этих технологиях используется гашеная известь и другие фильтры от жесткости воды, которые требуется добавлять правильно, определенными дозами. Такие процессы применяются для работы с большими объемами воды, например, на производственных предприятиях. Только в таких условиях можно обеспечить экономически обоснованные расходы, сопряженные с удалением осадков, контролем;
  • Создание изолирующих оболочек вокруг соединений солей жесткости. Такой результат можно получить, если использовать специальные полифосфаты. Подобные наполнители используются в фильтрах, которые устанавливаются перед стиральными машинами и нагревательными котлами систем отопления для их защиты.
• Электролиз. В этой технологии используется электрическое поле и движение частиц с разными зарядами. Высокий расход энергии. Расход материала анода. Необходимость накопления и своевременного удаления осадков. Эти ограничения учитываются при создании промышленных установок разной производительности. В бытовых условиях обеспечить высокое качество процессов сложно, поэтому соответствующие системы используются крайне редко;
• Мембранные методики и ультрафильтрация. Данные технологии позволяют отделять, задерживать и удалять соединения кальция и магния, количество которых определяет уровень временной и постоянной жесткости. В быту применяются системы обратного осмоса. Они оснащаются несколькими ступенями очистки и удаляют практически все посторонние примеси из воды. Для получения более высокой производительности установки промышленного типа создаются из нескольких мембран, включенных параллельно. Данная технология способна эффективно очищать накипь в котлах и теплообменниках;
• Магнитное воздействие. Удаление жесткости воды с помощью этого поля не изменяет концентрацию солей кальция и магния. Оно осуществляет преобразование формы соответствующих соединений, что делает невозможным их последующее объединение в виде накипи;
• Ионообменные технологии. Суть данной группы методик частично означает само ее название. Ионы кальция и магния замещаются в соответствующих установках ионами натрия. Последние химические соединения не образуют накипь при нагреве. Они совершенно безопасны для оборудования и систем.

 

Недостатки и преимущества методик, правильное их применение

 

Рассмотрим подробнее удаление жесткости воды в домашних условиях. Это несколько сократит список технологий, поэтому проще будет ознакомиться с их особенностями. При изучении данного вопроса будем учитывать потребности обычного пользователя, не имеющего специального образования в области водоподготовки, профильных знаний и навыков.

Рост цен на энергоресурсы и бережное отношение к собственному свободному времени – вот те факторы, которые ограничивают использование длительной температурной обработки для снижения жесткости воды. Допустимо, конечно, применять чайник, или кастрюлю для перевода солей железа или алюминия в нерастворимое состояние. Но ведь впоследствии придется удалять со стенок посуды, хорошо прикрепившиеся к ним загрязнения. Такие методики не подойдут для регулярных операций с большими объемами жидкости.

Подобные соображения следует учитывать и тогда, когда удаление жесткости воды предполагается производить с помощью установки обратного осмоса. Производительность бытового оборудования этого типа редко превышает 200 литров в сутки. С другой стороны, практически идеальная очистка делает данную методику незаменимой для подготовки питьевой воды.

Защита отдельных видов техники, котлов систем отопления и стиральных машин, может осуществляться с использованием полифосфатных наполнителей и простых, недорогих фильтров магистрального типа. При их эксплуатации следует не забывать о контроле, своевременном пополнении запасов химикатов, загрязнении ими воды, которую не рекомендуется употреблять для приготовления пищи.

Совершенно безопасной и довольно производительной является технология ионного обмена. Но, чтобы оборудование было удобным, необходима установка двух параллельных контуров обработки жидкости, автоматизация процессов промывки, регенерации. Такой комплект будет довольно крупным, а стоить он будет немало.

Комплексную защиту всей техники в доме выполнит безупречно современный электромагнитный преобразователь. Такое оборудование отличается особой простотой использования, полным отсутствием необходимости производить замену картриджей и наполнителей. Но и в данном случае следует учитывать некоторые ограничения. Удаление жесткости воды при использовании данной методики вовсе не изменяет ее состав. Поэтому, если необходима очистка от примесей, необходимо применять дополнительно соответствующие системы фильтрации.

Урок по теме «Жесткость воды и способы ее устранения»

Цели урока:

• образовательная:
  • сформировать представление о составе природных вод;
  • отработать навыки составления химических реакций, лежащих в основе устранения жёсткости воды.
• развивающая:
  • развивать познавательную активность.
• воспитательная:
  • расширить кругозор учащихся.

Оборудование и реактивы:

• раствор мыла,
• дистиллированная вода,
• СаCl₂,
• MgSO₄,
• Ca(HCO₃)₂,
• растворы Са(ОН)₂,
• Na₂CO₃,
• спиртовка,
• пробирки.

Ход урока.

I. Актуализация знаний.

1. Тестовый контроль по ранее изученной теме “Магний и кальций, их соединения”.

Вариант I.

1. Электронная формула атома кальции:

1. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
2. 1s² 2s² 2p²
3. 1s² 2s² 2p⁶3s²
4. 1s² 2s²

2. Общая формула высших оксидов элементов главной подгруппы II группы:

1. R₂O
2. RO
3. RO₂
4. R₂O₃

3. Названиям: гашёная известь, известковое молоко, известковая вода – соответствует химическая формула:

1. СаО
2. Са(ОН)₂
3. СаС₂
4. СаSО₄

4. При взаимодействии кальция с водой образуется:

1. СаО и Н₂О
2. Са(ОН)₂ и Н₂
3. Са(ОН)₂ и Н₂О
4. Са(ОН)₂

5. Взаимодействие негашёной извести с водой относится к реакциям:

1. разложения
2. соединения
3. обмена
4. окислительно-восстановительным

Вариант II.

1. Электронная формула атома магния:

1. 1s² 2s² 2p²
2. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
3. 1s² 2s²
4. 1s² 2s² 2p⁶3s²

2. Число электронов на внешнем энергетическом уровне элементов главной подгруппы II группы равно:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

3. При взаимодействии магния с водой образуются:

1. Mg(OH)₂ и H₂O
2. Mg(OH)₂
3. Mg(OH)₂ и H₂
4. MgO и H₂O

4. Природное соединение кальция гипс отвечает формуле:

1. СаSO₄
2. CaCO₃
3. Ca₃(PO₄)₂
4. CaSO₂ • 2H₂O

5. Водород можно получить при взаимодействии кальция с:

1. HCl
2. CO₂
3. NaOH
4. H₂

У доски двое учащихся выполняют работу по карточкам.

Карточка №1.

Закончить уравнения реакций. Указать условия их протекания.

Са + О₂

Mg + CO₂

Mg + HCl

Mg(OH)₂ + H₂SO₄

MgCO₃

Карточка №2.

Осуществить практически следующие превращения:

Са(ОН)₂ CaCO₃ Ca(HCO₃)₂ CaCO₃

Учащийся выполняет опыты и на доске записывает уравнения соответствующих реакций.

II. Изложение нового материала.

Какие соединения кальция и магния и в каком виде встречаются в природе?

Какие соединения кальция используются в технике и в быту?

Кальций и магний не только входят в состав различных соединений. Ионы кальция и магния также содержатся в обыкновенной воде. Повышенное содержание Са²⁺ и Mg²⁺ придаёт воде отрицательное качество, называемое жёсткостью.

Постановка цели: изучить природу жёсткости воды и способы её устранения.

Демонстрационный опыт:

1). Образование мыльной пены при перемешивании раствора мыла и дистиллированной воды.

2). Отсутствие пены при перемешивании раствора мыла и воды с растворёнными в ней хлоридами кальция и магния и появление пены после многократного добавления мыльного раствора.

Разбирается ионная сущность процесса.

Мыло – это соль натрия или калия и органической кислоты. Обозначив анион органической кислоты как R^— , получаем.

2NaR + CaCl₂ CaR₂v + 2NaCl

2Na⁺ + 2R^— + Ca²⁺ + 2Cl^—  CaR₂v + 2Na⁺ + 2Cl^—

Ca²⁺ + 2R^— CaR₂

Лабораторный опыт №1.

Учащиеся размешивают раствор мыла и жёсткой воды. Образуются хлопья нерастворимых солей CaR₂ и MgR₂, которые препятствуют образованию пены.

Даётся определение жёсткости воды.

Жесткость воды – это совокупность свойств воды, обусловленных содержанием в воде катионов Са²⁺ и Mg²⁺.

Суммарная концентрация Са²⁺ и Mg²⁺ определяет общую жёсткость воды. Она подразделяется на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную) жёсткость.

Сообщение учащегося.

Причины, вызывающие жёсткость воды. Отрицательное значение жёсткой воды.

Содержащиеся в природе нерастворимые в воде карбонаты магния и кальция под воздействием воды и присутствующего в воздухе углекислого газа способны превращаться в гидрокарбонаты, которые хорошо растворяются в воде.

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О Са(НСО₃)₂

MgСО₃ + СО₂ + Н₂О Mg(НСО₃)₂

Этот процесс широко осуществляется в природных условиях, приводя к выносу размываемых известняков поверхностные воды, а затем – в моря и океаны.

В природные воды переходят и содержащиеся в земной коре растворимые соли СаCl₂, CaSO₄, MgCl₂, MgSO₄.

В жесткой воде плохо развариваются продукты питания, так как катионы кальция с белками пищи образуют нерастворимые соединения. Постоянное употребление жесткой воды может привести к отложению солей (мочекаменная болезнь) в организме человека. В такой воде плохо завариваются чай, кофе. В ней труднее развариваются многие продукты, их питательная ценность уменьшается. Жёсткая вода непригодна для многих технических целей. Из-за образования накипи непригодна для использования в паровых котлах, вредна для металлических конструкций, трубопроводов. В жесткой воде плохо мылится мыло и возрастает его расход. Жёсткой водой нельзя пользоваться при проведении некоторых технологических процессов, например при крашении.

Приведённые примеры указывают на необходимость удаления из воды солей кальция и магния.

Способы устранения жёсткости воды.

Временную (карбонатную) жёсткость устраняют:

1. Кипячением.

Са(НСО₃)₂ СаО + Н₂О + СО₂

Mg(НСО₃)₂ Mg(OH)₂ + 2СО₂

При длительном кипячении растворимые Са(НСО₃)₂ и Mg(НСО₃)₂ переходят в нерастворимые соединения и выпадают в осадок. Поэтому карбонатную жёсткость называют также временной жёсткостью. Количественно временную жёсткость характеризуют содержанием гидрокарбонатов, удаляющихся из воды при её кипячении в течение часа. Жёсткость, остающаяся после такого кипячения, называется постоянной.

2. Добавлением гашёной извести.

Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂ 2CaCO₃ + 2H₂O

Mg(НСО₃)₂ + 2Са(ОН)₂ Mg(OH)₂ + 2CaCO₃+ 2H₂O

Постоянную (некарбонатную) жёсткость устраняют добавлением соды Na₂CO₃.

CaCl₂ + Na₂CO₃ CaCO₃ + 2NaCl

MgSO₄ + Na₂CO₃ MgCO₃ + Na₂SO₄

В целях одновременного устранения обоих видов жёсткости применяют смесь гашёной извести и соды – содово-известковый метод.

Лабораторный опыт №2.

1). Нагревание воды с временной жёсткостью.

2). Приливание раствора соды к воде с постоянной жёсткостью.

Записывают молекулярные и ионные уравнения.

Приводятся результаты исследования карбонатной жёсткости воды в г.Гулькевичи и поселениях Гулькевичского района, выполненного учащимися класса.

Место отбора проб воды	Карбонатная жесткость, мг-экв/л
1. город Гулькевичи, район “Городок”, водопровод	3,1
2. город Гулькевичи, центральный район, водопровод	3,7
3. город Гулькевичи, река Самойлова Балка	5,6
4. поселок Гирей, водопровод	2,15
5. село Отрадо – Кубанское, водопровод	5,5
6. поселок Венцы – Заря, водопровод	5,31
7. станица Скобелевская, водопровод	4,75
8. село Черединовское, водопровод	4,7
9. село Майкопское, водопровод	3,37
10. поселок Красносельский, водопровод	2,4
11. село Новоукраинское, водопровод	3,9

На основании полученных данных можно сделать вывод, что вода на территории г.Гулькевичи и Гулькевичского района соответствует общепринятым нормам.

III. Систематизация полученных знаний.

Полученные знания систематизируют, оформляя таблицу.

Жесткость воды и способы ее устранения
Состав жесткой воды		Вид жидкости		Способы устранения
катионы	анионы	по составу	по способу её устранения
Са 2 + Mg 2+	НСО—3	карбонатная	временная	1) нагревание 2) добавление извести
	Сl — SO42-	некарбонатная	постоянная	1) добавление соды,
	НСО—3 Сl — SO42-	общая		1) добавление соды 2) добавление извести

IV. Подведение итогов урока.

Учащиеся отвечают на вопросы учителя.

1. Чем обусловлена жёсткость воды?
2. Какие виды жёсткости воды различают?
3. Присутствием каких соединений обусловлена временная жёсткость?
4. Присутствием каких соединений обусловлена постоянная жёсткость воды?
5. Какими способами устраняют временную жёсткость?
6. Какими способами устраняют постоянную жёсткость?

V. Задание на дом.

Учебник: И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская, 9 класс. § 47 стр.195-197.

Задание 1. Для устранения жёсткости воды иногда применяют ортофосфат натрия. На чём основано применение этой соли? Ответ подтвердите, составив соответствующие уравнения реакций.

Задание 2. Сколько осадка образуется при продолжительном кипячении 1 т воды, содержащей 8,1% гидрокарбоната кальция?