Что такое карбонатная и не карбонатная жесткости? Соотношения между карбонатной, некарбонатной, общей жесткостью и общей щелочностью воды

Общей жесткостью воды Жо называется суммарная концентрация катионов-накипеобразователей – кальция и магния и выражается в мг-экв/дм³:

Жо= Ж_Са+ Ж_Мg=Жк+Жнк.

По преобладающему катиону общая жесткость подразделяется на кальциевую Ж_Са и магниевую Ж_Мg. По содержанию растворенных в воде солей жесткости, общая жесткость подразделяется на карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную).

Карбонатной (временной) жесткостью называется часть общей жесткости, связанная карбонатами CaCO₃; MgCO₃; Ca(HCO₃)₂; Mg(HCO₃)₂.

Некарбонатная (постоянная) жесткость – часть общей жесткости, создающаяся нитритами, хлоридами, сульфатами магния и кальция, не выпадающими в осадок при кипячении.

Природная вода классифицируется по величине общей жесткости Жо, мг-экв/дм³:

1. Малая (очень мягкая вода), Жо < 1,5;

2. Средняя: Жо = (1,5-3,0);

3. Повышенная: Жо = (3,0-6,0);

4. Высокая: Жо = (6,0-12,0);

5. Очень высокая: Жо > 12,0.

Общая щелочность определяется гидроксильным катионом ОН^- и плюс анионами слабых кислот за вычетом иона водорода.

Соотношения между общей жесткостью и общей щелочностью (+лекция: пример):

1. Жо>Що:

В данном случае карбонатная жесткость равна общей щелочности Жк=Що, а некарбонатная жесткость равна общей жесткости за вычетом карбонатной жесткости: Жнк=Жо-Жк.

2. Жо<Що:

В данном случае общая щелочность принимается равной бикарбонатной щелочности: Що=Щб=HCO₃^-.

Карбонатная жесткость равняется общей щелочности: Жк=Що.

Некарбонатная жесткость в данном случае отсутствует: Жнк=0.

Общая жесткость складывается из карбонатной и некарбонатной жесткости: Жо=Жк+Жнк=Жк=Що.

Как меняется жесткость и щелочность воды в процессе ее частичного обессоливания с предварительной очисткой “коагуляция-известкование”?

Коагуляция – химический, осадительный, реагентный метод, суть которого заключается в осаждении примесей твердой фазы. Суть процесса сводится к укрупнению коллоидных частиц в крупные агрегаты- флоккулы, которые осаждаются.

Коагуляция воды сернокислым железом FeSO₄ и извести:

4FeSO₄+4Ca(OH)₂+2H₂O+O₂=4Fe(OH)₃↓+4CaSO₄.

Факторы, влияющие на процесс коагуляции:

1. Значение рН среды;

2. Доза коагулянта;

3. Температура (оптимальная 30⁰С);

4. Перемешивание;

5. Добавление флокулянт (в реакции не участвуют, но утяжеляют хлопья).

При коагуляции- известковании жесткость воды не будет меняться, окисляемость снизится до 50%, кремнекислые соединения снизятся на 60-90 %. За счет совмещения коагуляции с известкованием также будет происходит снижение щелочности, а именно, остаточная щелочность снизится на значение, равное дозировке гашеной извести.