Жесткость воды. Природная вода, содержащая ионы Ca2+, Mg2+, Sr2+ и Fe2+, называется жесткой, причем жесткость воды обуславливается главным образом ионами Ca2+ и Mg2+

Природная вода, содержащая ионы Ca²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺ и Fe²⁺, называется жесткой, причем жесткость воды обуславливается главным образом ионами Ca²⁺ и Mg²⁺. Жесткая вода при кипячении образует накипь, в ней не развариваются пищевые продукты; моющие средства не дают пены.

Карбонатная (временная) жесткость связана с присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, некарбонатная (постоянная) жесткость – хлоридов и сульфатов.

Общая жесткость воды рассматривается как сумма карбонатной и некарбонатной.

Удаление временной жесткости воды осуществляется путем осаждения из раствора ионов Ca²⁺ и Mg²⁺:

1) кипячением:

Сa(HCO₃)₂ = CaCO₃↓ + CO₂­ + H₂O;

Mg(HCO₃)₂ = MgCO₃↓ + CO₂­ + H₂O;

при кипячении соли разрушаются с образованием труднорастворимых карбонатов и ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ удаляются из раствора.

2) добавлением гидроксида кальция (известкового молока):

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2CaCO₃↓ + 2H₂O;

3) добавлением соды:

Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓+ 2NaHCO₃.

Удаление постоянной жесткости воды кипячением невозможно, поскольку хлориды и сульфаты магния и кальция не разрушаются, её можно удалить при добавлении соды или фосфата натрия:

CaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + Na₂SO₄;

MgCl₂ + Na₂CO₃ = MgCO₃↓ + 2NaCl;

3CaSO₄ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 3Na₂SO₄.

Для удаления общей жесткости воды используют ионообменную смолу:

1) катионный обмен:

2RH + Ca²⁺ R₂Ca + 2H⁺;

2) анионный обмен:

2ROH + SO₄^2- R₂SO₄ + 2OH^-

(где R – сложный органический радикал).