Какие металлы обуславливают жесткость воды. Жесткость воды и ее устранение

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1

с углубленным изучением отдельных предметов

Адрес: Белгородская область,

Исследование жесткости воды

и способов ее устранения

ученица 11 «А» класса МОУ «Средняя

общеобразовательная школа № 1

с углубленным изучением

Жесткую воду следует вылить в кастрюлю и оставить на огне для кипения. Когда вода начинает кипеть, белый зубной камень поднимается на поверхность и может быть удален путем фильтрации воды. С другой стороны, постоянная жесткость воды обусловлена присутствием растворенных магния и сульфатов кальция, которые невозможно устранить кипячением.

Вы должны использовать другой метод, чтобы избавиться от этого типа твердости. Проблема жесткой воды может быть решена. Валуны и кондиционеры - это специальные устройства и компоненты, которые, соответственно, предназначены для удаления жесткости воды и преобразования ее в пресную воду.

отдельных предметов

Адрес: Белгородская область,

Научный руководитель: ,

учитель химии МОУ «Средняя

общеобразовательная школа № 1

с углубленным изучением

отдельных предметов

г. Нового Оскола Белгородской области»

Адрес: Белгородская область,

г. Новый Оскол,

г. Новый Оскол

1. Введение ………………………………………………………………….3

Методы проверки твердости водоснабжения вашего дома

Эти методы будут объяснены ниже. Существует несколько методов для проверки и измерения жесткости воды вашего дома. Очень простой тест, чтобы проверить, не является ли вода в вашем доме тяжелой, - это кипятить ее. Если вы видите образование беловатого соединения во время кипения воды, это означает, что вода тяжелая.

Кроме того, вы можете также определить жесткую воду по своему дурному вкусу. Жесткая вода имеет очень неприятный вкус. Еще один очень простой тест для проверки жесткости воды вашего дома - это заполнить пластиковую бутылку водой водой, а затем добавить в нее несколько капель жидкости для мытья посуды.

2. Жесткость воды и способы ее устранения…………………………….4

· Почему вода становится жесткой………………………………………4

· Значение жесткости воды в жизни человека…………………………..4

· Способы устранения жесткости………………………………………...5

3. Исследование жесткости воды и способов ее устранения…………...8

4. Заключение и выводы

Затем энергично встряхните бутылку, чтобы увидеть, образуется ли какая-либо пена в воде. Если нет пены, это означает, что вода твердая, но если образуется пена, вода не содержит твердых материалов и элементов. Как только вы определили наличие твердости в воде вашего дома, вам нужно изучить силу этой твердости. Для этого вам нужно будет купить комплект для измерения твердости.

Эти наборы доступны в различных формах. Вы можете либо приобрести тестовые жидкости, либо использовать ленты для измерения твердости. Жидкие тестеры используются, выливая несколько капель жидкости в воду и ожидая, пока она не изменит цвет. Затем проверьте прочность жесткости воды, сопоставив цвет воды с цветами на комплекте.

5. Список использованной литературы

Введение

Кто учился наукам, но не применяет их,

похож на того, кто пахал, но не сеет.

Саади

В 80-х годах 20 века в нашей стране появились книги Пола Чаппиуса Брэгга, посвященные пропаганде здорового образа жизни. И хотя многие ученые считают его мнение спорным, книги Пола Брэгга заслуживают внимания. Один из разделов его книги (Мои первые опыты с жесткостью) посвящен проблеме жесткости воды, где автор в своих воспоминаниях описывает болезнь своего деда, который умер от того, что его кровеносные сосуды стали окаменевшими от жесткой воды, и женщину, жившую в их краях (несчастную называли каменной женщиной, так как тело её от большого количества солей в буквальном смысле слова окаменело). Та женщина была одной из многочисленных жертв жесткой воды. Органам несчастной не удалось справиться с переработкой большого количества неорганических веществ, содержащихся в такой воде, и они стали очень активно накапливаться в ее организме.

Вы должны следовать той же процедуре, если используете ленты; единственное различие заключается в том, что вам придется погружать полоски в воду. После того, как вы убедитесь, что вода в вашем доме на самом деле тяжелая, вам нужно перейти к следующему шагу: решить эту проблему.

Проблемы, вызванные жесткостью воды

Прежде чем рассматривать существующие методы для устранения жесткости воды, давайте рассмотрим проблемы, вызванные жесткой водой. Жесткая вода вызывает множество страшных проблем, которые влияют на вашу жизнь, ваше здоровье и ваше настроение. Ниже приводятся некоторые из основных проблем, вызванных жесткой водой.

Соединения кальция осаждаются в нашем организме в виде камней в почках и желчном пузыре.

На сегодняшний день очистка воды является не прихотью и баловством, а скорее жизненной необходимостью. Дело в том, что такие неприятные явления, как накипь, сторонние привкусы, запахи, а также наличие мутного осадка доставляют не только массу неудобств, но и являются причиной многих заболеваний. Вода низкого качества способствует отложению солей, ускоряет процесс старения организма, становится причиной перехода многих заболеваний в хроническую стадию. К тому же хлор содержит ряд веществ, способных вызывать раковые заболевания. А ведь именно вода является основой всей жизни и без воды не может обходиться ни один живой организм. К примеру, человек состоит из воды на 60-65%. Поэтому чистая вода жизненно необходима для каждого человека. К сожалению, природная вода в наше время совершенно непригодна для употребления без предварительной очистки, что подтверждают различные анализы воды. Всем известно, что фильтрационные станции, которые якобы проводят очистку воды, давно нуждаются в капитальном ремонте , а водопроводные сети, по которым вода доставляется в наши дома, требуют замены.

Ванны: вы не можете принять душ или спокойно омыться, когда ваш дом снабжен твердой водой. Кроме того, когда вы используете эту мыльную воду на коже, на вашей коже образуется легкая пленка творожного мыла. Этот осадок предотвращает удаление грязи, бактерий и других загрязнений с вашей кожи. Кроме того, этот остаток также вызывает проблемы с кожей и инфекции, включая экзему и сыпь. Это делает кожу очень твердой и чешуйчатой. Кулинария и приготовление пищи: твердая вода непригодна для потребления. Питьевая твердая вода или использование ее для приготовления пищи может вызвать многие проблемы со здоровьем, особенно проблемы с легкими и расстройства пищеварения. Твердость воды не всегда является причиной этих проблем, но лучше принять меры предосторожности и решить эту проблему, пока не стало слишком поздно. Линейность: твердость воды препятствует тому, чтобы ваша одежда выглядела безупречной Одежда, вымытая твердой водой, тупая и грубая. Элементы, которые вызывают твердость, сочетаются с мылом и грязью для образования различных нерастворимых солей на одежде, которые чрезвычайно трудно удалить. Кроме того, он также повреждает волокна одежды и уменьшает их жизнь. Одежда, вымытая твердой водой, имеет срок службы на 40% короче, чем одежда, вымытая пресной водой. Забитые трубы: известняк, содержащийся в твердой воде, начинает оседать в дренажных трубах ваш дом. Это блокирует эти трубы, что затрудняет слив сточных вод. Жесткая вода также является большой проблемой для владельцев растений. Твердые минералы накапливаются в котлах и другом оборудовании, используемом на заводах, что приводит к снижению эффективности работы этих приборов и котлов. Снижение эффективности солнечных водонагревателей: известняк представляет собой значительную угрозу для надлежащего функционирования солнечные водонагреватели. Посудомоечные машины и стиральные машины: Твердость воды влияет на различные приборы в вашем доме, в которых используется вода, например, как посудомоечные машины и стиральные машины. Когда вы включаете стиральную машину или посудомоечную машину, твердые минералы начинают выходить из жесткой воды из-за тепла, выделяемого движущейся машиной. Это приводит к образованию слоев мыла и пятен на приборах. Эти пятна очень трудно очистить, а также могут испортить ваши блюда и одежду. При смешивании мыла с твердой водой невозможно создать пенопласт. . Теперь, когда вы узнали обо всех проблемах, связанных с жесткостью воды, вы должны быть обеспокоены качеством воды, которая питает ваш дом.

Целью нашей работы стало исследование уровня жесткости воды в нашем родном городе.

Жесткость воды и способы ее устранения

Почему вода становится жесткой

Кальций и его соединения очень нужны организму: ведь именно из ортофосфата кальция Са3(Р04)2 состоят кости и зубы человека и животных. Образуются они из растворимых соединений кальция, которые разносит кровь по всему организму. Благодаря катионам кальция Са2+ кровь получает возможность свертываться, образуя сгустки, закупоривая ранки и прекращая кровотечения.

Способы избавления от жесткости воды

Не волнуйтесь, есть много способов решить эту проблему навсегда. Жесткую воду можно легко преобразовать в пресную воду, используя фильтры, фильтры и кондиционеры. Вода и скалер очень похожи. Эти два элемента - устройства, которые превращают твердую воду в пресную воду, используя различные методы и химикаты.

Небольшое различие между ними заключается в том, что скальдеры обычно не удаляют растворенные частицы в жесткой воде и часто устанавливаются в трубопроводной системе вашего дома, чтобы предотвратить засорение труб из труб и системы. Когда вы покупаете смягчитель воды или фильтр для хорошо налаженной компании, вы можете быть уверены в качестве устройства. Кроме того, умягчители воды, производимые известными компаниями, более долговечны, чем созданные новыми или непопулярными предприятиями.

Соединения кальция бывают не только полезными, но и очень вредными - например, когда они придают жесткость обычной воде. В повседневном обиходе слово «жесткость», на первый взгляд, можно применить только к твердым телам: твердой может быть скамейка в парке или табуретка на кухне. Однако жесткой бывает и вода.

Основным источником попадания в воду солей магния и кальция являются размываемые природными водами залежи известняков, гипса и доломитов..

Может быть полезно проверить различные интернет-магазины, чтобы воспользоваться рекламными предложениями. Различные магазины продолжают предлагать инновационные и интересные предложения по умягчителям воды, включая предложения двух умягчителей воды по цене одного, огромные скидки на покупку смягчителя или картриджей и свободные соли для покупки смягчителя воды.

Прежде чем отправиться в физический магазин, начните с поиска в Интернете, чтобы вы знали, чего ожидать. Компания славится широким ассортиментом смягчителей воды. Вы будете удивлены разнообразием, которое он предлагает. Кроме того, его умягчители воды очень экономичны, поэтому, если у вас есть небольшой бюджет, вы можете рассмотреть возможность оснащения вашего смягчителя воды.

В маломинерализованных водах больше всего ионов кальция. С увеличением степени минерализации содержание ионов кальция быстро падает и редко превышает 1 г/л. Содержание же ионов магния в минерализованных водах может достигать нескольких граммов, а в соленых водах нескольких десятков граммов.

Жёсткость воды - совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием - мягкой. Различают временную жёсткость (карбонатную), образованную гидрокарбонатами и постоянную жёсткость (некарбонатную), вызванную присутствием других солей. Временная жёсткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния (Са(НСО3)2; Мg(НСО3)2). Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов Са и Мg (СаSO4,CaCl2,MgSO4,MgCl2).

Кроме того, перед тем, как совершить эту покупку, вы должны изучить потребление воды в вашей семье. Этот шаг очень важен, поскольку он определяет размер умягчителя воды, который лучше всего подходит вашему дому. Если у вас большая семья, которая потребляет много воды, лучше купить смягчитель воды, который может размягчить около 50 литров воды за несколько часов. Если вы живете в одиночестве, лучше купить меньший смягчитель воды, потому что большой будет слишком дорогим для вашего использования. Цена больших умягчителей воды выше, чем у более мелких умягчителей.

Значение жесткости воды в жизни человека

Жесткостью воды называется сумма растворенных в воде ионов кальция Са2+ и магния Mg2+.

Ионы кальция и магния не приносят особого вреда живым организмам, однако наличие их в воде в большом количестве нежелательно, поскольку такая вода непригодна для хозяйственных нужд.

В жесткой воде увеличивается расход мыла и порошка при стирке белья, медленно разваривается мясо и овощи, снижается моторика желудка. Жесткая вода непригодна для систем водоснабжения и питания водонагревательной техники.

Вы должны также изучить свой образ жизни перед покупкой смягчителя воды. Например, если у вас напряженная жизнь, вам будет трудно очищать умягчитель воды каждый день. В этом случае лучше выбрать магнитный или электронный умягчитель воды, а не механический смягчитель.

Помните об этих нескольких моментах, и они помогут вам легко купить эффективный и качественный смягчитель воды. В случае конденсации укажите физическое состояние воды до и после изменения состояния. Вода изначально находится в состоянии водяного пара; вода, наконец, находится в жидкой форме. При классической очистке питьевой воды следуют следующие этапы:. просеивание, флокуляция, декантация, фильтрация песчаного слоя, окисление озоном, фильтрация активированным углем, активная дихлоридная обработка и две стадии удаления твердых примесей из воды.

Жесткость измеряется в миллиграммах эквивалент на литр (мг-экв/л). Промышленные стандарты допустимого значения жесткости зависят от типа используемого оборудования. Обычно, считается жесткой вода с жесткостью 1 мг-экв/л и более.

Жесткость – это наиболее распространенная проблема качества воды. Первоначально термин «жесткая вода» применялся к воде, стирка в которой была затруднена.

Это довольно традиционное загрязнение, скажем, связано с экономической моделью. Алюминий, используемый в качестве отбеливателя для воды, позволил подвергнуть сомнению режим лечения, иногда синонимом загрязнения, что довольно парадоксально Затем с радоном мы хотели победить идею о том, что естественное обязательно хорошо. Наконец, вопрос об отказе от наркотиков в проблемах сточных вод о возникающем явлении, о котором мы недавно узнали, согласно информации, собранной журналистом Софи Ле Галль.

Что подразумевается под твердой водой? Это означает «твердую» воду, указывающую на «воду, которая содержит больше» минералов, чем обычная вода. Эти минералы, в частности, кальция и магния: чем больше содержание этих растворенных минералов увеличивается, тем больше твердость Вода: магний и кальций - положительно заряженные ионы, из-за их присутствия другие положительно заряженные ионы будут растворяться менее легко в жесткой воде, чем в воде, которая не содержит.

Жёсткая вода при умывании сушит кожу, в ней плохо образуется пена при использовании мыла. Использование жёсткой воды вызывает появление осадка (накипи) на стенках котлов, в трубах и т. п. В то же время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует кислотно-щелочная буферность , которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жёсткость. Потребление жёсткой или мягкой воды обычно не является опасным для здоровья, хотя есть данные о том, что высокая жёсткость способствует образованию мочевых камней, а низкая - незначительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Для каких отраслей важна жесткость воды? Твердость воды очень важна во многих промышленных областях, таких как производство питьевой воды, в пивоваренных заводах и газировке, а также в снабжении и охлаждении котлов. Что такое компенсация за смягчение воды? Когда вода содержит значительное количество кальция и магния, это называется твердой водой. Известно, что твердая вода блокирует трубы и предотвращает растворение мыла и моющих средств. Умягчение воды - это метод, который способствует удалению ионов, которые вызывают жесткость воды, в большинстве случаев ионы кальция и магний.

Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.

Способы устранения жесткости

Различают общую жесткость, которая складывается из временной и постоянной .

Лучший способ подсластить воду - использовать смягчающий блок и подключить его непосредственно к водоснабжению. Что такое «смягчитель»? Умягчитель воды - это единица, используемая для подслащивания воды, удаление минералов, которые вызывают ее твердость.

Почему применяется смягчение воды? Умягчение воды - важный процесс, поскольку он снижает жесткость воды в домашних системах и в компаниях. Жесткая вода может блокировать трубы и предотвращать растворение мыла, и смягчение может предотвратить эти негативные последствия. Жесткая вода также вызывает высокий риск образования отложений в бытовых системах водоснабжения. Для образования этих препятствий трубы забиваются, а эффективность котлов и резервуаров снижается. Другим отрицательным эффектом этих месторождений является то, что они наносят ущерб отечественному оборудованию, например, прачечным.

Кипячение.

Временная жесткость (устранимая или карбонатная) обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов Са(НСО3)2 и Mg(НСО3)2. Карбонатную жесткость легко устранить кипячением воды , при котором Са2+ и Mg2+ удаляются образуя нерастворимые осадки:

Са(НСО3)2 CаСО3↓ + СО2 + Н2О

Ионы Mg осаждаются в виде основного карбоната или в виде гидроксида магния (при рН > 10,3).

2Mg2+ + ОН)2СО3↓ + СО2 + Н2О

(ионы ОН- образуются за счет взаимодействия ионов с водой: и равновесие при нагревании смещается вправо).

Для уменьшения карбонатной жесткости применяется метод известкования , при котором в обрабатываемую воду вводят известь Са(ОН)2. Реакции, протекающие при введении извести, можно записать в молекулярной форме:

Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 → 2СаСО3↓ + Н2О

Mg(НСО3)2 + Са(ОН)2 → Mg(ОН)2↓ + 2СаСО3 + Н2О

Постоянная жесткость (неустранимая или некарбонатная) сохраняется при кипячении воды, поскольку постоянная жесткость обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов и других солей Са и Mg. Количественно она равна концентрации ионов Са2+ и Mg2+ за вычетом временной жесткости. Для снижения карбонатной жесткости обычно используют кальцинированную соду (Na2CO3):

MgSO4 + Na2CO3 → MgCO3↓ + Na2SO4

При одновременном добавлении извести и соды можно избавиться от карбонатной и некарбонатной жесткости (известково-содовый способ ).

Вся жесткость устраняется и при введении ортофосфата натрия , тетрабората натрия и др. Поскольку ортофосфаты менее растворимы, чем карбонаты, их использование при умягчении воды более удобно:

3CaSO4 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 3Na2SO4

Современный способ умягчения воды основан на использовании ионно-обменных смол - ионитов (катионитов и анионитов). Катиониты – это синтетические ионно-обменные смолы – алюмосиликаты, например:

Их состав условно можно выразить общей формулой Na2R, где Na+ - весьма подвижный катион и R - - частица катионита, несущая отрицательный заряд.

При протекании жесткой воды через слой катионита происходит обмен катионов по реакциям:

Ca2+ + Na2R → 2Na+ + CaR

Mg2+ + + Na2R → 2Na+ + MgR

Таким образом, ионы Ca2+ и Mg2+ из раствора переходят в катионит. Для восстановления катионита его промывают концентрированным раствором NaCl:

CaR + 2NaCl → СаCl2 + Na2R

После промывки катионит можно использовать снова для удаления жесткости из воды.

Обратный осмос . Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %. Этот метод нашёл наибольшее применение в бытовых системах подготовки питьевой воды . В качестве недостатка данного метода следует отметить необходимость предварительной подготовки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану.

Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.

Термический способ . Основан на нагреве воды, устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту. В промышленности применяется, например, на ТЭЦ.

Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду соды или гашеной извести. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.

Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия или водорода . Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом - до 0,01 мг-экв/л.

Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является отофосфат натрия Na3PO4: 3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓+ 6NaHCO3 3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4 Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому достигается лучшее умягчение воды. В промышленности с помощью ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду. Определенное умягчение воды происходит и в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи. Полностью очистить воду можно методом перегонки(дистилляцией)

На сегодняшний день существуют отличные фильтры для очистки воды, которые без проблем устанавливаются в квартире и служат прекрасным средством для качественной водоподготовки. Возможно, многие сегодня предпочитают покупать в супермаркетах очищенную воду в бутылях. Выбор такой воды поистине огромен, но можно ли быть на 100% быть уверенным в её качестве? Пожалуй, нет! Именно поэтому очистка воды при помощи специально предназначенных фильтров для очистки является наиболее оптимальным решением для современного человека, заботящегося о своем здоровье и здоровье своих близких. Системы для очистки воды бывают самые разнообразные. Как правило, они отличаются: производительностью, некоторыми параметрами, степенью очистки воды, а также дизайном. Фильтры для воды прекрасно очищают воду и делают её пригодной для питья, уменьшают содержание в ней алюминия , железа, марганца, хлора, всевозможных нитратов. Кроме того, фильтры для очистки воды помогают устранить неприятный запах, привкус, а также избавиться от микробов и бактерий, содержащихся в воде. Вода, которая прошла очистку через такие системы, становится менее жесткой, однако абсолютно не теряет полезные вещества, необходимые для человеческого организма. Фильтры для воды – это отличная возможность получать очищенную воду в неограниченных количествах, не выходя из дома. Правильно подобранный фильтр станет отличным решением проблемы чистой воды, поправит здоровье и продлит ваше долголетие.

Исследование жесткости воды и способов ее устранения

Жесткость воды обусловлена наличием ионов Са2+ и Mg2+. Чем выше их содержание в природной воде (вода, прошедшая через известковые горные породы и почвы), тем больше ее жесткость.

Количественно жесткость воды выражается суммой миллиэквивалентов ионов Са2+ и Mg2+, содержащихся в одном литре воды (мэкв/л). Один миллиэквивалент жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л ионов Са2+ или 12,16 мг/л ионов Mg2+.

Следовательно, при решении задач можно воспользоваться формулой:

(ммоль – экв/л),

где m – масса вещества, обусловливающего жесткость воды или применяемого для устранения жесткости воды, мг;

Мэ – эквивалентная масса этого вещества, г/моль;

V – объем воды, л.

По жесткости все природные воды делятся на мягкие (общая жесткость менее 2 ммоль/л) и жесткие со средней степенью жесткости (2-10 ммоль/л) и высокой степенью жесткости (более 10 ммоль/л).

1 - бюретка

2 - пипетка

3 - воронка

Рисунок 1 – Экспериментальная установка

Выполнение опыта

В три колбы отмерить большим мерным цилиндром по 100 мл воды. В каждую колбу с водой добавить 2-3 капли индикатора метилового оранжевого. Титрование проводим 0,1 н. раствором соляной кислоты с помощью бюретки. Уровень кислоты в бюретке установить на нулевое деление. Приливать соляную кислоту по каплям до изменения окраски раствора от желтой до оранжево-розовой. Зафиксировать объем кислоты, пошедшей на титрование. Титрование повторить еще два раза. Данные занести в таблицу.

Расчет сделать по формуле:

(ммоль – экв/л),

где – нормальная концентрация соляной кислоты;

Vcp (HCl ) – средний объем HCl, пошедший на титрование;

Vводы – объем воды взятой на титрование.

Полученные данные мы оформили в виде таблицы.

Образец воды

используемый для титрования

используемый для титрования отфильтрованной воды

Вода из под крана – кабинет химии

Вода из под крана – ул. Авиационная

Вода из под крана – ул. Октябрьская

Вода из колонки – п. Прибрежный

Вода из под крана – ул. Покровского

Вода из колодца – ул. Покровского

Вода из под крана – ул. Белгородская

Вода из под крана – ул. Солдатская

Вода газированная «Красиво»

В условиях школьной лаборатории нами было проведено исследование воды, взятой из разных источников, на предмет жесткости. Для определения жесткости было использовано титрование природной воды соляной кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого. Определялась карбонатная жесткость образца воды до и после пропускания ее через бытовой фильтр (был использован «Аквафор»).

В результате проведенной работы были сделаны следующие выводы:

1) Вода в г. Новом Осколе жесткая (Ж = 7-10,5). Многие люди проживают в частном секторе и пользуются водой из колодцев, а эта вода очень жесткая.

2) Вода, поступающая в водопровод подвергается очистке и умягчению (Ж = 6-7), поэтому может считаться средней жесткости (согласно ГОСТу, общая жесткость питьевой воды не должна быть более 7 ммоль/л).

3) Самым простым домашним способом умягчения воды традиционно остается кипячение.

4) Опыты показали, что бытовые фильтры также прекрасно умягчают воду. Так, взятая для исследования вода из колодца на ул. Покровского (жесткость 10,5 ммоль/л), после фильтрования имела жесткость всего 2 ммоль/л, что даже ниже физиологической нормы (3,5 ммоль/л). Таким образом, фильтры для воды – это отличная возможность получать очищенную воду в неограниченных количествах, не выходя из дома.

Список использованной литературы

1. , . руководство к практическим занятиям по гигиене с техникой санитарно-гигиенических исследований. – М.: «Медицина», 19с.

2. и. Основы химического анализа. Учебное пособие для учащихся. – М.: «просвещение», 1971. – 192 с.

3. . Неорганическая химия: Учеб. для технолог. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1989. – 432 с.

4. , . Следим за окружающей средой нашего города: 9-11 кл.: Школьный практикум. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. – 112 с.

5. Химия: Справ. изд./В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем._ М.: Химия, 1989. – Пер. изд.: ГДР, 1986. – 648 с.

Жесткость воды и способы ее устранения.

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Жесткость воды и способы ее устранения.
Рубрика (тематическая категория)	Химия

Природная вода находится в непрерывном взаимодействии с окружающей средой. Она реагирует с атмосферой, почвой, растительностью, минералами и различными горными породами. При этом вода растворяет органические и неорганические соединения. Характер этого взаимодействия определяет состав природных вод, который в связи с этим принято оценивать такими технологическими показателями как жесткость, щелочность и солесодержание.

Жесткость воды (Ж ) выражается числом миллимолярных масс эквивалента катионов Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ или соответствующих им солей, содержащихся в 1 литре воды.

m – масса катиона металла или соответствующей соли, находящейся в воде, мг ;

Э м – молярная масса эквивалента катиона металла или соответствующей соли, мг ;

V – объём воды, л ;

Жесткая вода мало пригодна к употреблению. В ней плохо пенится мыло, она неприменима в ряде технологических процессов, т.к. находящиеся в ней катионы металловобразуют труднорастворимые осадки со многими анионами. Жесткая вода образует в паровых котлах и котельных установках слой накипи. Накипь плохо проводит теплоту, вызывает увеличение расхода топлива и ускоряет изнашивание тепловых котлов и котельных установок.

Различают карбонатную жесткость (Ж к ) жесткость, обусловленную присутствием в воде гидрокарбонатов Ca, Mg, Fe, и некарбонатную жесткость (Ж н), вызванную присутствием в воде сульфатов и хлоридов Ca и Mg. Общая жесткость воды равна сумме значений карбонатной и некарбонатной жесткости.

Ж о =Ж к +Ж н

Карбонатную жесткость можно легко устранить даже кипячением, при котором катионы Ca 2+ и Mg 2+ удаляются, образуя нерастворимые осадки (CaCO 3 и MgCO 3), в связи с этим эту жесткость называют также временной.

Э(HCO 3) 2 → ЭCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 , где Э – Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ .

Другой метод устранения карбонатной жесткости (метод известкования) - это добавление к воде гидроксида кальция Ca(OH) 2 в количестве, крайне важно м для полного осаждения гидрокарбонатов:

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 → 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O

Mg(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 → Mg(OH) 2 ↓ + 2CaCO 3 ↓ + H 2 O

Метод известкования непригоден для снижения некарбонатной жесткости. Для этой цели крайне важно вводить карбонат натрия (сода), фосфат натрия или тетраборат натрия (бура):

Ca(HCO 3) 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + NaHCO 3 CaSO 4 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4

CaCl 2 + Na 2 B 4 O 7 → CaB 4 O 7 ↓ + 2NaCl

3CaCl 2 + 2Na 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4) 2 ↓ + 6NaCl

Ионы Ca 2+ и Mg 2+ можно также удалить из воды посредством использования катионитов.

Карбонатная (временная) жесткость в лабораторных условиях определяется титрованием пробы воды стандартным раствором хлороводородной кислоты в присутствии метилоранжа.

Ca(HCO 3) 2 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

Расчет карбонатной жесткости, с учетом результатов титрования, проводится по формуле:

(мэкв/л)

Некарбонатная (постоянная) жесткость рассчитывается по известным значениям общей и карбонатной жесткости:

Ж н = Ж о - Ж к

Общая жесткость в лабораторных условиях определяется титрованием пробы воды стандартным раствором трилона – Б в присутствии индикатора хромогена черного. Расчет производится по формуле:

(мэкв/л),