Способы устранения жесткости воды

Чтобы избавиться от временной жесткости, необходимо просто вскипятить воду. При кипячении воды гидрокарбонатные анионы вступают в реакцию с катионами и образуют с ними очень малорастворимые карбонатные соли, которые выпадают в осадок.

                                         Ca² + 2HCO₃^- = CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

Окраску накипи придают ионы железа, с которыми  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 незамерзшую воду, а лед превратить обратно в воду. Все соли, которые образуют жесткость, остаются в незамерзшей воде.

Для очистки воды  можно применить в  перегонку, то есть испарение воды с последующей ее конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, они остаются, а вода испаряется, однако перегонку в бытовых условиях без специального прибора (дистиллятора) осуществить затруднительно, поэтому данный способ умягчения воды мы рассматривать не будем.

Наиболее широко используется умягчения на синтетических ионнообменных смолах. Во время работы ионы жесткости, имеющиеся в исходной воде, заменяются на ионы натрия смолы, отсюда и название способа. Во время регенерации ионообменной смолы раствором поваренной соли осуществляется обратный процесс: ионы натрия из поваренной соли заменяются на ионы солей жесткости, задержанные смолой.   Бытовой фильтр «Барьер» содержит в своем составе ионообменную смолу, которая снижает жесткость воды.

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.(1стр 80)

выводы по параграфу:

-в быту для устранения жесткости воды можно применить вымораживание, кипячение и очистку на бытовом фильтре.

 

Определение эффективности методов снижения жесткости воды.

Для снижения жесткости питьевой воды нами были проверены следующие способы: кипячение, вымораживание, очистка методом ионного обмена на бытовом фильтре «Барьер». Жесткость воды была измерена до и после процедуры умягчения для питьевой воды методом измерения электропроводности.  Результаты исследования приведены в таблице №5

вывод по параграфу:

-  наиболее эффективным способом устранения жесткости питьевой воды является ее обработка на фильтре «Барьер»

- наименее эффективно кипячение; достоинство этого способа в простоте и доступности.

- метод вымораживания лишь немногим уступает ионообменному способу очистки воды, но достаточно трудоемок, требует времени.

Рекомендации способов умягчения воды для жителей

С. Трескино

Жесткость водопроводной воды ниже на 0,3 мг-экв/л в сравнении с водой Святого источника. Но родниковая вода превосходит водопроводную по органолептическим свойствам, является более прозрачной и вкусной. Отличие по жесткости невелико, а по органолептическим показателям родниковая вода выигрывает в сравнении с водопроводной водой. Для того, чтобы сказать что она полностью безопасна для применения нужно провести дополнительное исследование для изучения других показателей, в частности присутствие в ней солей тяжелых металлов.

Речная вода, как наименее жесткая может быть рекомендована для бытовых нужд. В крайнем случае, она может применяться как питьевая только после кипячения, так как наверняка содержит различные микроорганизмы, в том числе и опасные для здоровья.

Водопроводная вода также нуждается в дополнительной очистке: жесткость ее достаточно высока, а также в ней присутствует ржавчина (оксиды железа) из-за коррозии водопроводных труб.(осадок определяется визуально).

Согласно проведенным исследованием наиболее эффективным способом снижения жесткости питьевой воды является ее обработка на фильтре «Барьер». Именно этот способ мы рекомендуем нашим односельчанам применять для очистки воды. Для тех кто не может позволить себе приобрести бытовой фильтр можно применять вымораживание.  Наименее эффективно кипячение, но достоинство этого способа в простоте и доступности.

Заключение.

В ходе проведенного исследования подтвердилась выдвинутая гипотеза:   общая жесткость питьевой воды приближается к верхним границам нормы. поэтому необходимо использовать эффективные и доступные в быту способы снижения жесткости воды.

Данные жесткости воды, полученные методом определения электропроводности несколько выше данных полученных методом комплексонометрического титрования, поэтому для точных определений лучше проводить титрование. Однако метод измерения электропроводности воды можно применять для сравнения жесткости воды из разных источников как наиболее быстрый.

Наиболее эффективным способом снижения жесткости воды является применение бытовых фильтров типа «Барьер», которые мы рекомендуем применять населению для очистки воды от солей жесткости. В качестве альтернативного способа устранения жесткости воды может быть предложено вымораживание. Кипячение воды устраняет лишь временную жесткость, снижая общую жесткость незначительно.

В целом работа показала, что вода нашего края является недостаточно изученной и мы планируем в следующем году определить содержатся ли в нашей воде ионы тяжелых металлов.

Список литературы.

1. Ахманов М. Вода, которую мы пьем. Качество питьевой воды и ее очистка с помощью бытовых фильтров. СПб.: «Невский проспект», 2002.

2.Гоголева Е.Воду из Колышлейки пить можно! После очистки// Трудовая честь 16.01.09. 

3. ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством» (п.1.5.2) www.skonline.ru/doc/7234.html · 11 КБ

4. В. Ковалев Гидрохимия воды в аквариуме// «Аквариум», №1, 2006

5. Ольшанова К.М. Аналитическая химия-М.:Химия,1980.

6. Природа Пензенской области -Пенза: Пензенское книжное издательство, 1955

7.СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» prom-water.ru/base/basewater/paramkachestvo/sanpin/ · 13 КБ

8. Справочник химика т 3.-М.: Химия, 1965.

9 Шапошник В.А. Чистая вода-М:, Химия, 1998

 

10. www.cgsenpo.sura.ru/new/pres/mart/rodniki doc · 28 КБ