Жесткость воды

Различают жесткость временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную).

Временная (карбонатная) жесткость (Ж_в) обусловлена присутствием в природной воде ионов Ca²⁺, Mg²⁺, d- и f-элементов (Fe³⁺, Zn²⁺, Mn²⁺ и др.), которым в воде соответствуют анионы гидрокарбоната (HCO₃^–) (в молекулярной форме Са(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂ и др.). Термин временная жесткость указывает на возможность устранения ее при кипячении.

Постоянная (некарбонатная) жесткость (Ж_п) обусловлена присутствием в природной воде ионов Ca²⁺, Mg²⁺, d– и f-элементов, которым в воде соответствуют анионы, не разлагающихся при кипячении (Cl^–, SO₄²^–, NO₃^–, Br^– и др.), прежде всего хлоридов и сульфатов (в молекулярной форме CaCl₂, MgCl₂, CaSO₄, MgSO₄и др.). Термин постоянная жесткость указывает на невозможность устранения ее кипячением.

Общей жесткостью воды (Ж_о) называется суммарная карбонатная и некарбонатная жёсткость: Ж_о = Ж_в + Ж_п.

Величина жесткости в настоящее время в России характеризуется суммарным числом миллимоль-эквивалентов (ммоль-экв) определяющих ионов Ca²⁺, Mg²⁺, d- и f-элементов в 1 л воды и имеет размерность [ммоль-экв/л]. Один ммоль-экв жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Ca²⁺, или 12,16 мг/л Mg²⁺.

Жесткость воды (ммоль-экв/л) можно рассчитать по формуле:

где m – масса растворенной соли, г; Э – молярная масса эквивалента этой соли, г/моль; V – объем пробы воды, л.

Задача 1. Определите временную, постоянную и общую жесткость природной воды, в 1 м³ которой содержится данная масса следующих солей.

100 г MgSO₄, 150 г FeCl₂, 150 г NaNO₃, 50г Ca(HCO₃)₂

Для решения задачи нужно определить, какие из приведенных солей, являются солями жесткости.

Жесткость воды обусловлена присутствием катионов Ca²⁺, Mg²⁺, а также катионов d и f-элементов (Fe²⁺, Fe³⁺, Zn²⁺, Mn²⁺, Cu²⁺ и другими). Таким образом, соль NaNO₃не будет солью жесткости и для расчетов будут использоваться только массы солей MgSO₄, FeCl₂, Ca(HCO₃)₂