double arrow

Жесткость воды. Методы умягчения

Природная вода содержит в растворенном или коллоидном состоянии различные неорганические и органические соединения.

В наибольшем количестве в воде содержится катионы Са2+, Mg2+, Na+, K+ и анионы CO32-, HCO3-, SO42-, Cl-. Другие катионы (Fe3+, Mn2+) и анионы (HSiO3-, SO32-, S2O32-) встречаются значительно реже. В воде чаще всего растворены газы CO2, O2, N2, H2S, CH4 и др.

Состав природных вод характеризуется некоторыми технологическими показателями, в том числе жёсткостью, реакцией среды, щелочностью, солесодержанием, окисляемостью.

Жесткость воды отражает содержание в ней ионов кальция и магния. Она выражается в моль/л:

Ж = ([Ca2+] + [Mg2+]).

Различают карбонатную и некарбонатную жёсткость. Карбонатной называют жёсткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2, CaCO3, MgCO3 (растворимость CaCO3 в воде 13 мг/л, MgCO3 – 110 мг/л). Некарбонатная жёсткость представляет собой разность между общей и карбонатной жесткостью и обусловлена присутствием в воде солей сильных кислот CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4.

Временная жесткость устраняется кипячением воды в течение 1 ч. Она обусловлена гидрокарбонатами.

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + СО2↑.

При нагревании ионы HCO3- переходят в ионы CO32-. Образующийся карбонат кальция имеет малую растворимость (13 мг/л). Та часть карбонатной жесткости, которая остается после кипячения воды в течение часа, называется остаточной карбонатной жесткостью. Остаточная карбонатная жесткость с некарбонатной составляет постоянную жесткость т.е. можно сказать, что это разность между общей жесткостью и временной.

Общую жёсткость Жо и карбонатную Жк воды можно определить методом титрования. Для определения Жо производится комплексометрическое титрование пробы анализируемой воды раствором двузамещённой натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) в щелочной среде (рН=8) в присутствии индикатора хром тёмно-синий. Фиксируется переход окраски воды из розовой в голубую. Карбонатная жёсткость определяется кислотно-основным титрованием воды раствором соляной кислоты в присутствии индикатора метилового оранжевого, фиксируется переход желтой окраски в оранжевую.

1 мг/моль соответствует содержанию в 1 л воды 20.04 мг кальция или 12,16 мг магния. (За рубежом применяют разные условные единицы жесткости, называемые градусами жесткости, 1 градус соответствует 0,357 ммоль/л катионов двухзарядных металлов).

Щёлочность воды выражается суммой концентраций ионов гидроксида и анионов слабых кислот HCO3-, CO32-.

Солесодержание – общая (суммарная) концентрация солей в воде.

Окисляемость отражает содержание примесей, способных взаимодействовать с окислителями.

Водоподготовка – комплекс технологических процессов по очистке воды для приведения её качества в соответствие с требованиями потребителя. Если ионные примеси могут образовывать малорастворимое соединение, то их можно перевести в это соединение, примеси-окислители можно устранить восстановлением, а примеси-восстановители – окислением. Для удаления примесей широко используется адсорбция, причём незаряженные примеси адсорбируются на активированном угле или других адсорбентах, а ионы – на ионообменных веществах.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: