Определение жёсткости воды и методы ее устранения
Жесткость воды отражает содержание в ней ионов кальция и магния.
Бикарбонатная (временная) жесткость (Жвр): Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Она почти полностью устраняется при кипячении воды:
Сa(HCO3)2 ® CaCO3 ¯ + CO2 + H2O,
Mg(HCO3)2 ® MgCO3 ¯ + CO2 + H2O,
2 Mg(HCO3)2 ® (MgOH)2CO3 ¯ + 3 CO2 + H2O.
Постоянная жесткость (Жп) воды обусловлена присутствием в ней преимущественно сульфатов и хлоридов кальция и магния и при кипячении не устраняется.
Суммарная жесткость воды носит название общей жесткости. Общая жесткость воды: Жобщ.(Н2О) = Жвр. + Жп.
Жесткость воды (Q) (степень жесткости принято выражать в миллимолях ионов Са2+ или Mg2+ (или обоих ионов) в 1 дм3 (л) или 1 кг воды ( ммоль/дм3 , ммоль/кг, моль-экв/л). . В технической литературе встречается единица измерения степени жесткости воды – мг экв/дм3 или мг-экв/кг. Один миллимоль-эквивален-тов жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Са2+ или 12,16 мг/л Mg2+.
Зная, что молярные массы эквивалентов ионов Са2+ и Mg2+ соответственно равны 20,04 и 12,16 мг/дм3, можно рассчитать обжую жесткость воды (в ммоль/дм3):
.
Пример 1. Вычислите временную жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Ca(HCO3)2.
Решение:Временная жесткость воды обусловлена наличием соли гидрокарбоната кальция и вычисляется:
Молярная масса эквивалента Ca(HCO3)2 равна:
, следовательно, жесткость воды:
.
Пример 2. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 см3 этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 см3 0,08 н. раствора HCl.
Решение:Карбонатную (временную) жесткость рассчитывают умножением объема кислоты (V, мл), пошедшего на титрование на концентрацию кислоты:
