Trước hết, chúng ta cùng tìm hiểu nguyên nhân tại sao khi nước quá cứng. Việc tiêu thụ nước thường xuyên kéo theo sự xuất hiện của sỏi trong hệ bài tiết. Sử dụng nó để tắm hoặc rửa thường xuyên có thể gây kích ứng da, đặc biệt là ở trẻ em. Ngoài ra, nó có thể tạo ra một số bất tiện nhất định trong cuộc sống hàng ngày: muối kim loại (canxi và magiê), là nguyên nhân tạo ra độ cứng của nước, có thể tạo thành các hợp chất đặc biệt (không hòa tan) với axit béo có trong xà phòng.
Hãy thử nghiệm:
- Đổ nước vào bình đến vạch "40".
- Thêm tất cả 0,2 m dung dịch canxi clorua từ lọ.
- Lấy bếp nhiên liệu và đặt một ngọn nến lên đó. Sau đó cởi găng tay bảo hộ và thắp nến. Lắp đặt bộ khuếch tán ngọn lửa trên bếp.
- Đặt bình trên bộ khuếch tán ngọn lửa. Vui lòng đợi 15 phút.
- Đổ tất cả dung dịch natri bicacbonat 0,3M từ lọ.
- Sau đó, nước trong bình sẽ bị vẩn đục.
Độ cứng của nước là gì?
Tạm thờivà độ cứng của nước không đổi. Hằng số là gì?
Đây là một giá trị nhất định, phản ánh lượng muối của các kim loại khác nhau hòa tan trong nước, chẳng hạn như canxi, mangan, sắt. Độ cứng tạm thời (có thể được chiết xuất) và độ cứng vĩnh viễn. Loại tạm thời là do canxi và magie bicacbonat, còn garo vĩnh viễn là do sunfat và clorua của chúng (CaCl2và MgCl2). Chúng ta có thể kết luận rằng nước cứng là nước có nhiều muối kim loại đồng thời.
Khi chúng tôi thêm canxi clorua vào, chúng tôi tăng độ cứng của nó một cách giả tạo. Như đã đề cập ở trên, CaCl2gây ra độ cứng phi cacbonat vĩnh viễn trong nước. Và một phần trong thí nghiệm của chúng tôi đã chứng minh sự thật này: khi đun sôi, không có kết tủa đáng chú ý nào xuất hiện trên thành.
Thêm natri bicacbonat NaHCO3dẫn đến sự tạo thành canxi bicacbonat trong dung dịch: 2 NaHCO3+ CaCl2=Ca (HCO3)2+ 2NaCl, và do sự tạo thành Ca (HCO3)2, độ cứng nước của chúng tôi trở thành tạm thời - bây giờ nó có thể được loại bỏ bằng cách đun sôi.
Tại sao quy mô lại tăng lên và cách loại bỏ nó
Vôi (hoặc cặn vôi) là một canxi cacbonat không hòa tan, kết tủa trong quá trình phân hủy nhiệt của canxi bicacbonat. Mặc dù lớp vảy màu xám dày không làm thực phẩm đẹp hơn nhưng cũng không gây hại. Hơn nữa, nó có thể loại bỏ độ cứng quá mức của nước máy. Ngoài ra, cặn có thể dễ dàng loại bỏ khỏi ấm và ấm bằng cách làm sạch chúng bằngdung dịch axit xitric.
Cách làm mềm nước
Nước, chứa một lượng nhỏ muối kim loại, mềm. Và quá trình chiết xuất độ cứng làm mềm nó. Cách dễ nhất để làm mềm, như trong thí nghiệm của chúng tôi, là đun sôi. Khi đun nóng, canxi và magie bicarbonat bị phân hủy do nhiệt. Quá trình này chỉ loại bỏ độ cứng tạm thời (cacbonat) (độ cứng vĩnh viễn của nước có thể được loại bỏ bằng các phương pháp khác). Độ cứng không đổi được duy trì: nước bão hòa với canxi clorua CaCl2 không để lại cặn khi đun sôi. Quá trình chưng cất có liên quan chặt chẽ đến hành động này. Trong quá trình chưng cất, chất lỏng bay hơi ngưng tụ trên bề mặt được làm lạnh và do đó được thu thập dưới dạng các giọt nhỏ. Nước tinh khiết theo cách này được gọi là nước cất. Nó không thích hợp để uống vì nó làm trôi các khoáng chất khỏi cơ thể. Tuy nhiên, nó được sử dụng rộng rãi trong khoa học và công nghiệp.
Một cách khác để làm mềm là dùng thuốc thử. Chúng chuyển các ion magiê và canxi sang dạng không hòa tan bằng cách thêm một số hóa chất, chẳng hạn như canxi hydroxit (một quá trình được gọi là làm mềm vôi). Giống như đun sôi, vôi làm mềm chỉ loại bỏ độ cứng cacbonat.
Loại bỏ độ cứng vĩnh viễn của nước
Để chiết xuất độ cứng vĩnh viễn (không phải cacbonat), cần làm mềm nước sâu hơn, vì vậy họ sử dụng cacbonat cùng với vôi tôinatri.
Để loại bỏ các ion kim loại hiệu quả hơn nữa, “súng lớn” - natri photphat được sử dụng:
Na3PO4: CA3 3Ca2 + + 2Na3PO4 → (PO4) 2 ↓ + 6Na +
3Mg2 + + 2Na3PO4=Mg3 (PO4) 2=+ 6Na +.
Nhược điểm của phương pháp làm mềm này là cần phải định lượng chính xác các thuốc thử đã cho. Trong công nghiệp, công nghệ làm mềm nước bằng hạt nhựa trao đổi ion được sử dụng rộng rãi nhất. Các chuyên gia cho nước qua bộ lọc giữ lại các ion kim loại (canxi, mangan, sắt, magie). Các phần tử “bị mắc kẹt” này được thay thế bằng các ion kali, natri hoặc hydro H + được giải phóng vào dung dịch. Phương pháp này cũng hiệu quả khi nước cứng dai dẳng làm phiền bạn.
Kết luận: cái nào tốt hơn?
Nước nào tốt hơn cho bạn - cứng hay mềm? Câu trả lời rất đơn giản: mọi thứ đều tốt trong chừng mực. Lựa chọn lý tưởng để sử dụng trong gia đình hàng ngày là nước có độ cứng trung bình, chứa một lượng nhỏ các chất độc hại. Sự cân bằng phù hợp luôn là con đường dẫn đến sự hài hòa.
