بادئ ذي بدء ، دعنا نتعرف على سبب وجود مشكلة عندما يكون الماء عسيرًا جدًا. يستلزم استهلاكها المنتظم للمياه ظهور الحجارة في نظام الإخراج. غالبًا ما يؤدي استخدامه للاستحمام أو الغسيل إلى تهيج الجلد ، خاصة عند الأطفال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يسبب بعض الإزعاج في الحياة اليومية: الأملاح المعدنية (الكالسيوم والمغنيسيوم) ، المسؤولة عن عسر الماء ، يمكن أن تشكل مركبات خاصة (غير قابلة للذوبان) مع الأحماض الدهنية الموجودة في الصابون.
دعونا نجرب:
- صب الماء في القارورة حتى علامة "40".
- أضف كل 0.2 متر من محلول كلوريد الكالسيوم من القارورة.
- خذ موقد وقود وضع شمعة عليه. ثم انزع القفازات الواقية وأضيء الشمعة. قم بتثبيت موزع اللهب على المواقد.
- ضع القارورة على موزع اللهب. من فضلك انتظر 15 دقيقة
- صب كل محلول بيكربونات الصوديوم 0.3 م من القارورة.
- بعد ذلك ، يصبح الماء في القارورة غائما.
ما عسر الماء
مؤقتوعسر الماء المستمر. ما هو الثابت
هذه قيمة معينة تعكس كمية أملاح المعادن المختلفة الذائبة في الماء ، مثل الكالسيوم والمنغنيز والحديد. صلابة مؤقتة (يمكن استخلاصها) وصلابة دائمة. يرجع السبب المؤقت إلى بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، والعاصبة الدائمة ناتجة عن كبريتاتهم وكلوريداتهم (CaCl2و MgCl2). يمكننا أن نستنتج أن الماء العسر هو الماء الذي يوجد فيه الكثير من الأملاح المعدنية في نفس الوقت.
عندما نضيف إليها كلوريد الكالسيوم ، فإننا نزيد من صلابتها بشكل مصطنع. كما ذكر أعلاه ، يسبب CaCl2صلابة دائمة غير كربونية في الماء. وأظهر جزء واحد من تجربتنا هذه الحقيقة: عند الغليان ، لا يحدث هطول ملحوظ على الجدران.
إضافة بيكربونات الصوديوم NaHCO3يؤدي إلى تكوين بيكربونات الكالسيوم في المحلول: 2 NaHCO3+ CaCl 2=Ca (HCO3)2+ 2NaCl ، وبسبب تكوين Ca (HCO3)2، الصلابة من مياهنا تصبح مؤقتة - الآن يمكن إزالتها بالغليان.
لماذا يتراكم المقياس وكيفية إزالته
المقياس (أو مقياس الجير) عبارة عن كربونات الكالسيوم غير القابلة للذوبان التي تترسب أثناء التحلل الحراري لبيكربونات الكالسيوم. على الرغم من أن طبقة القشور الرمادية السميكة لا تجعل الطعام أجمل ، إلا أنها لا تضر. علاوة على ذلك ، يمكنها إزالة الصلابة المفرطة لمياه الصنبور. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إزالة القشور بسهولة من أقداح الشاي والأواني عن طريق تنظيفهامحلول حامض الستريك
كيفية تنعيم المياه
الماء الذي يحتوي على كمية قليلة من الأملاح المعدنية طري. وعملية الاستخراج تصلب. أسهل طريقة للتليين ، كما هو موضح في تجربتنا ، هي الغليان. عند تسخينها ، تخضع بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم للتحلل الحراري. تزيل هذه العملية عسر الماء المؤقت (الكربونات) فقط (يمكن إزالة عسر الماء الدائم بطرق أخرى). الحفاظ على الصلابة الثابتة: الماء المشبع بكلوريد الكالسيوم CaCl2 لا يترك أي بقايا عند الغليان. يرتبط التقطير ارتباطًا وثيقًا بهذا الإجراء. أثناء عملية التقطير ، يتكثف السائل المتبخر على السطح المبرد وبالتالي يتم جمعه في شكل قطرات. يسمى الماء المنقى بهذه الطريقة مقطرًا. - لا يصلح للشرب ، لأنه يرشح المعادن من الجسم. ومع ذلك ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في العلوم والصناعة.
طريقة أخرى للتليين هي استخدام الكواشف. يقومون بنقل أيونات المغنيسيوم والكالسيوم إلى شكل لا يذوب بإضافة مواد كيميائية معينة ، مثل هيدروكسيد الكالسيوم (عملية تسمى تليين الجير). مثل الغلي ، تليين الجير فقط يزيل صلابة الكربونات
التخلص من عسر الماء الدائم
لاستخراج عسر دائم (غير كربوني) ، هناك حاجة إلى تليين المياه بشكل أعمق ، لذلك يستخدمون الكربونات بالإضافة إلى الجير المطفأالصوديوم.
لإزالة أيونات المعادن بكفاءة أكبر ، يتم استخدام "البنادق الكبيرة" - فوسفات الصوديوم:
Na3PO4: CA3 3Ca2 + + 2Na3PO4 → (PO4) 2 ↓ + 6Na +
3Mg2 + + 2Na3PO4=Mg3 (PO4) 2=+ 6Na +.
عيب طريقة التليين هذه هو أنه من الضروري تحديد جرعة دقيقة من الكواشف المعطاة لنا. في الصناعة ، يتم استخدام تقنية تليين المياه براتنجات التبادل الأيوني على نطاق واسع. يقوم المتخصصون بتمرير المياه من خلال مرشح يحتفظ بأيونات المعادن (الكالسيوم والمنغنيز والحديد والمغنيسيوم). يتم استبدال هذه الجسيمات "المحاصرة" بأيونات البوتاسيوم أو الصوديوم أو الهيدروجين H + التي يتم إطلاقها في المحلول. هذه الطريقة فعالة أيضًا عندما يزعجك عسر الماء المستمر.
الاستنتاجات: أيهما أفضل؟
أي المياه أفضل بالنسبة لك - قاسية أم ناعمة؟ الجواب بسيط: كل شيء جيد في الاعتدال. الخيار الأمثل للاستخدام المنزلي اليومي هو الماء متوسط الصلابة ، والذي يحتوي على كمية قليلة من المواد الضارة. التوازن الصحيح دائمًا هو الطريق إلى الانسجام
