ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Жесткость воды из "Общая химия 2000" Природная вода, содержащая в растворе большое количество солей кальция и магния, называется жесткой водой в противоположность мягкой воде, содержащей мало солей кальция и магния или совсем не содержащей их. [c.674] Поэтому карбонатную жесткость называют также временной жесткостью. Количественно временную жесткость характеризуют содержанием гидрокарбонатов, удаляющихся из воды при ее кипячении в течение часа. Жесткость, остающаяся после такого кипячения, называется постоянной жесткостью. [c.674] Жесткость природных вод изменяется в широких пределах. Она различна в разных водоемах, а в одной и той же реке изменяется в течение года (минимальна во время паводка). В табл. 37.1 приведены величины жесткости воды некоторых рек России в летний период. [c.674] Жесткость вод морей значительно выше, чем рек и озер. Так, вода Черного моря имеет общую жесткость 65,5 м.чюль экв./л. Среднее значение жесткости воды мирового океана 130,5 ммоль экв./л (в том числе на Са + приходится 22,5 ммоль экв/л, на Mg + — 108 ммоль экв./л). [c.674] По значению жесткости воду условно делят на мягкую (до 4 ммоль экв./л), средней жесткости (4—8 ммоль экв./л), жесткую (8—12 ммоль экв./л) и очень жесткую (более 12 ммоль экв./л). [c.674] Жесткой водой нельзя пользоваться при проведении некоторых технологических процессов, например при крашении. [c.675] Приведенные выше примеры указывают на необходимость удаления из воды, применяемой для технических целей, солей кальция и магния. Удаление этих солей, назьшаемое водоумягчением, входит в систему водоподготповки — обработки природной воды, используемой для питания паровых котлов и для различных технологических процессов. [c.675] В ходе водоподготовки вода освобождается от грубодисперсных и коллоидных примесей и от растворенных веществ. Взвешенные и коллоидные примеси удаляют коагуляцией их добавляемыми к воде солями (обычно А12(804)з) с последующей фильтрацией. [c.675] При химическом методе осаждения чаще всего в качестве осадителя пользуются известью или содой. При этом в осадок (также в виде СаСОз и Mg(0H)2) переводятся все соли кальция и магния. [c.675] Для устранения жесткости методом ионного обмена (см. разд. 10.6) или ка-тпионирования воду пропускают через слой катионита. При этом катионы Са и Mg +, находящиеся в воде, обмениваются на катионы Na , содержащиеся в применяемом катионите. В некоторых случаях требуется удалить иэ воды не только катионы Са + и Mg +, но и другие катионы и анионы. В таких случаях воду пропускают последовательно через катионит, содержащий в обменной форме водородные ионы (Н-катионит), и анионит, содержащий гидроксид-ионы (ОН-анионит). В итоге вода освобождается как от катионов, так и от анионов солей. Такая обработка воды называется ее обессоливанием. [c.675] Когда процесс ионного обмена доходит до равновесия, ионит перестает работать — утрачивает способность умягчать воду. Однако любой ионит легко подвергается регенерации. Для этого через катионит пропускают концентрированный раствор Na l (Na2S04) или H l (H2S04). При этом ионы Са и Mg выходят в раствор, а катионит вновь насыщается ионами Na+ или Н+. Для регенерации анионита его обрабатывают раствором щелочи или соды (последний, вследствие гидролиза карбонатного иона, также имеет щелочную реакцию). В результате поглощенные анионы вытесняются в раствор, а анионит вновь насыщается ионами 0Н . [c.675] Для умягчения воды применяются также методы, основанные на физических явлениях. К ним относятся метод электродиализа, магнитно-ионизационный метод, магнитная обработка, ультразвуковая обработка. [c.676] Метод электродиализа основан на явлении направленного движения ионов электролита к электродам, подключенным к сети постоянного тока. Таким образом, ионы металлов, обуславливающие жесткость воды, задерживаются у электродов и отделяются от воды, выходящей из аппарата водоочистки. [c.676] Магнитно-ионизационный метод так же, как и метод электродиализа, использует явление направленного движения ионов, но уже под действием магнитного поля. Для увеличения в воде количества ионов ее предварительно облучают ионизирующим излучением. [c.676] Магнитная обработка воды заключаетоя в пропускании воды через систему магнитных полей противоположной направленности. В результате этого происходит уменьшение степени гидратации растворенных веществ и их объединение в более крупные частицы, которые выпадают в осадок. [c.676] Ультразвуковая обработка воды так же, как и магнитная, приводит к образованию более крупных частиц растворенных веществ с образованием осадка. [c.676] Вернуться к основной статье