Химия жесткость воды: Жесткость общая | Cоли (ионы) кальция и магния, химия жесткости воды

Содержание

«Жесткость воды» — Химия — Презентации

« Жесткость воды и способы ее устранения»

Цель работы:

Изучить понятие «жесткость воды», её влияние и способы устранения жесткости.
Провести исследование жесткости различных видов воды.
Проверить полученные знания по теме.

Содержание работы:

Вода-источник всего живого.
Определение жесткости воды и ее негативное влияние.
Виды жесткости.
Способы устранения жесткости.
Уравнения устранения жесткости.
Практическая часть.
Тест «Проверь себя».
Используемые материалы.

Вода-источник всего живого.

Вода́ —химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета, запаха и вкуса. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой.

Вода-источник всего живого.

По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют несколько видов воды: мягкая и жесткая вода, минеральная вода, дистиллированная вода…

Вода-источник всего живого.

Вода играет уникальную роль как вещество, определяющее возможность существования и саму жизнь всех существ на Земле. Она выполняет роль универсального растворителя, в котором происходят основные биохимические процессы живых организмов.

Жесткость воды.

Природная вода, проходя через известковые горные породы и почвы, обогащается солями кальция и магния ( а также железа) и становится жесткой.

Жесткость воды.

Жёсткость воды — свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния.

Вода

Жесткая

Мягкая

Средняя жесткость

Высокая жесткость

менее 2 ммоль/л

2 — 10 ммоль/л

более 10 ммоль/л

Негативное влияние.

Заболевание суставов.
Накопление солей в организме.
Образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.
Образование накипи.
Ухудшение вкуса пищи, приготовленной на жёсткой воде.
Плохо растворяет мыло.

Виды жесткости.

Ca(HCO 3 ) 2

Mg(HCO 3 ) 2

Жесткость

Временная жесткость

Постоянная жесткость

Временная жесткость.

Временная жесткость вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция, магния и железа и устраняется простым кипячением. При этом гидрокарбонаты разлагаются, и в осадок выпадают вещества, образующие накипь.

Постоянная жесткость.

Постоянная жесткость обусловлена другими солями кальция и магния(сульфаты, хлориды, нитраты и др.). Такая жесткость не устраняется кипячением воды, так как растворы этих солей устойчивы к нагреванию.

Способы устранения жесткости.

Промышленные:

Добавление кальцинированной соды Na 2 CO 3
Добавление гашеной извести Ca(OH) 2

Бытовые:

Кипячение и вымораживание
Фильтрование
Добавление умягчителей

Кипячение и вымораживание.

Кипячение снижает общую жесткость на 30-40%. При нагревании жесткой воды образуется накипь — нерастворимые соединения кальция, магния и оксид железа(III).

Вымораживание снижает общую жесткость на 70-80%.

Фильтрование.

Фильтрование снижает общую жесткость до 80%.Внутри картриджа фильтра содержится смесь из активированного угля и катионообменники. Уголь адсорбирует вредные органические вещества и хлориды. Катионообменники снижают общую жесткость.

Добавление умягчителей.

Снижение общей жёсткости достигает 100%. Умягчители предназначены для снижения общей жёсткости воды в стиральных машинах. Воду нельзя использовать для приготовления пищи, нельзя пить.

Добавление Na 2 CO 3 или Ca(OH) 2

Кроме кипячения, устранить временную жесткость можно гашеной известью Ca(OH) 2 .

Постоянную жесткость устраняют, обрабатывая воду раствором соды Na 2 CO 3 .

Уравнения устранения жесткости.

Временной жесткости

Кипячение Добавление гашеной извести Ca(OH) 2
Кипячение
Добавление гашеной извести Ca(OH) 2

Постоянной жесткости

Добавление соды Na 2 CO 3
Добавление соды Na 2 CO 3

Устранение временной жесткости

Кипячение

Ca(HCO 3 ) 2 = CO 2 ↑ + CaCO 3 ↓ + H 2 O

Mg(HCO 3 ) 2 = Mg(OH) 2 ↓ + CO 2 ↑

Добавление гашеной извести Ca(OH) 2

Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 =2CaCO 3 +2H 2 O

Mg(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 =CaCO 3 xMgCO 3 +H 2 O

Устранение постоянной жесткости.

Добавление соды Na 2 CO 3
Добавление соды Na 2 CO 3

Ca(NO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaNO 3

2MgSO 4 +H 2 O + Na 2 CO 3 = Mg(OH) 2 CO 3 ↓+ CO 2 +2Na 2 SO 4

Практическая часть

Исследуемые растворы:

Водопроводная вода
Вода «Святой источник»
Минеральная вода «Нарзан»
Родниковая вода микрорайона «Матвеевское»

Практическая часть.

Уравнения:

MgCl 2 + Na 2 CO 3 = MgCO 3 ↓ + 2NaCl

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaCl

Mg(HCO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 = 2NaHCO 3 + MgCO 3 ↓

Ca(HCO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 = 2NaHCO 3 + CaCO 3 ↓

Жесткость воды | Статьи | Водаэкспресс

Жёсткость воды — это совокупность химических и физических свойств воды, зависящих от содержания в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, в основном, кальция и магния. Чем больше в воде содержание таких солей, тем вода жёстче, чем меньше — мягче.

Жёсткость делят на временную (карбонатную), образованную гидрокарбонатами и постоянную (некарбонатную), вызванную присутствием других солей. Временная жёсткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния (Са(НСО3)2; Mg(НСО3)2). Карбонатная жесткость практически полностью удаляется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью.

Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов Са и Mg (CaSO4,CaCl2,MgSO4,MgCl2). Кипячение не устраняет некарбонатную жесткость.

Применение жёсткой воды инициирует появление осадка (накипи) на стенках. Употребление жёсткой или мягкой воды в основном не сказывается на здоровье человека, однако есть данные о том, что высокая жёсткость влияет на образование мочевых камней, а низкая — незначительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Для численного определения жёсткости воды устанавливают концентрацию в ней катионов кальция и магния.

По степени жёсткости разделяют воду:

мягкую (до 2 мг-экв/л),

средней жёсткости (2-10 мг-экв/л),

жёсткую (более 10 мг-экв/л).

Методы устранения жесткости воды.

Ниже приведены основные методы устранения жесткости воды, некоторые из которых применяются и для умягчения питьевой воды.

Обратный осмос. Воду пропускают через полупроницаемые мембраны (обычно, полиамидные). Кроме этого, вместе с солями жёсткости устраняется и много других солей. Эффективность фильтрации достигает 99,9 %. Одними из недостатков этого метода является необходимость предварительной подготовки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану, а также то, что такая вода не рекомендуется для употребления, так как по сути является «мертвой». Для «оживления» такую воду искусственно насыщают минералами.

Электродиализ. Под действием электрического поля из воды устраняются соли. Устранение ионов растворенных элементов происходит за счёт специальных мембран. Результат такой же как и при использовании метода обратного осмоса – устраняются и другие соли, кроме ионов жёсткости.

Термическаяобработка. За счет кипячения воды удаляется только временная (карбонатная) жёсткость.

Реагентное умягчение. В воду добавляют соду или гашеную известь. При этом соли кальция и магния становятся нерастворимыми соединениями и, в следствии этого, выпадают в осадок.

Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний, железо и марганец). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. При правильно подобранной ионообменной загрузке жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом — до 0,01 мг-экв/л.

Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4:

3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓+ 6NaHCO3

3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4

Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому достигается лучшее умягчение воды. В промышленности с помощью ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду. Определенное умягчение воды происходит и в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи. Полностью очистить воду можно методом перегонки(дистилляцией)

Вернуться к списку

Что такое жесткость воды — Вода

Вода >
Отдел водных операций >
Информация о химическом составе воды >
Что такое жесткость воды

Насколько «жесткая» вода в Кембридже?

Жесткость воды относится к природному содержанию минералов в воде, обычно карбонатов кальция и магния. Хотя эти встречающиеся в природе минералы полезны для вашего здоровья, они могут вызвать проблемы при нагревании. Вода в CWD «умеренно жесткая» и не меняется по всему городу. Твердость незначительно меняется в зависимости от сезона года. При использовании посудомоечных машин вы можете заметить «пятна» на стеклянной посуде, столовых приборах или белые пятна на кухонной утвари и в душе. Использование высококачественного моющего средства для посудомоечных машин с ополаскивателем решит эту проблему. Этот остаток состоит в основном из карбоната кальция, того же ингредиента, который содержится в антикислотных продуктах и не представляет опасности для здоровья. Жесткость городской водопроводной воды обычно составляет около 60 частей на миллион или от 3 до 4 гран на галлон.

Какой белый налет я иногда обнаруживаю на посуде, в душе и даже в кубиках льда?

Белый осадок обычно появляется в душе и кухонной утвари в результате растворения природных минералов, содержащихся в воде, таких как карбонат кальция и магния. Минеральные частицы также могут быть видны в кубиках льда, приготовленных из водопроводной воды. Эти минералы полезны для здоровья человека, но со временем могут накапливаться на поверхностях. Доступны коммерческие продукты для удаления белого налета, вызванного минералами в воде, или просто протирание обычным белым уксусом

Все фильтры в моих кранах забиты белыми частицами. Что бы это могло быть?

Аэраторы — это сетчатые фильтры, которые крепятся к смесителю или насадке для душа и разбивают поток воды, выходящий из крана. Экраны аэратора могут собирать минеральные частицы, содержащиеся в воде, и их следует регулярно чистить в течение года и заменять один раз в год. Скопления частиц часто бывают белыми, не совсем белыми, светло-коричневыми или темно-коричневыми.

Наиболее распространенным источником отложений в аэраторах является нагреватель горячей воды.

Растворенные минералы естественным образом содержатся в нашей питьевой воде и могут естественным образом осаждаться в водонагревателях. Со временем эти минералы могут скапливаться на дне водонагревателя и скапливаться в аэраторах.

Если у вас возникла проблема с карбонатом кальция, мы рекомендуем регулярно промывать водонагреватель. Обратитесь к сантехнику или скачайте инструкции по сливу воды из водонагревателя.

За дополнительной информацией обращайтесь в Кембриджскую лабораторию воды по телефону 617-349.-4780.

Информация о химии по химии воды
- Обновление перхлората
- Информация о PFA
- Комитет по здоровью и окружающей среде 10-12-2022
- Что такое жесткость воды
- Коммерческая трудоспособность воды
- Информация о хлоридах
- Pharmaceuticals and Personal Care Testing
Возможности для экскурсий
Как проверяется наша вода
Очистка воды
Стандарты качества воды
Test My Water
Персонал

Как можно

Мы помогаем вам?

Информация для:
Хочу:
Отделы водного хозяйства:

Сэм Корда

Управляющий директор

Кембриджский департамент водоснабжения

250 Fresh Pond Parkway
Кембридж
Массачусетс
02138
Телефон: 617-349-4770
Факс: 617-349-4796
Свяжитесь с нами

Часы

Понедельник: 8:30–20:00
Вторник-Четверг: 8:30-17:00
Пятница: 8:30–12:00
Электронная почта: CWD@cambridgema. gov

Скачать Формы: Разрешение на резервирование свежих прудов; Тур. Проблемы или чрезвычайные ситуации; Водораздел

Программы: Утечки с высокими показаниями и замена счетчиков; Защита источников воды; Volunteer at Fresh Pond; Water Resource Monitoring

Water Department Divisions: Administration; Distribution; Engineering; Treatment and Operations; Water Board; Watershed Management

Water Quality Reports: 2021; 2020; 2019; 2018; 2017; 2016; 2015; 2014; 2013–2003

Календарь
Свяжитесь с нами
Новости
Карта сайта
Главная страница Кембриджа

Размер текста:
А
А
А

Поиск

Жесткость питьевой воды | Департамент здравоохранения Вермонта

Жесткость изначально была мерой способности воды вступать в реакцию с мылом, когда для образования пены жесткой воде требуется больше мыла.

Вода, описываемая как «жесткая», содержит большое количество природного растворенного кальция и магния. Общая жесткость представляет собой сумму концентраций кальция и магния, выраженных в виде карбоната кальция, в миллиграммах на литр (мг/л). Вы можете определить жесткость вашей воды на основе следующих концентраций карбоната кальция:

ниже 75 мг/л – обычно считается мягкой
от 76 до 150 мг/л — умеренно жесткий
от 151 до 300 мг/л — твердый
более 300 мг/ — очень твердый

Проблемы со здоровьем: Жесткая вода или избыток кальция вредны для моего здоровья?

Жесткая вода (с высоким содержанием кальция и магния) не представляет опасности для здоровья. Кальций и магний в воде могут положительно повлиять на общее потребление минералов. Стакан воды средней жесткости объемом 8 унций содержит от 50 до 75 мг кальция. Для сравнения, стакан молока на 8 унций обеспечивает около 300 мг кальция.

Жесткая вода также может доставлять неудобства в домашних условиях из-за:

окрашивание выстиранного белья в серый цвет
Накипь на воде для стирки и ванн после использования мыла или моющего средства
пониженное пенообразование мыла
образование накипи на нагревательных элементах и котлах
снижение расхода воды в распределительных трубопроводах горячей воды из-за образования накипи
накопление беловато-серого налета в чайниках и других емкостях, используемых для кипячения воды

Минералы жесткости можно удалить с помощью умягчителя воды, который заменяет кальций и магний (а также железо, марганец, радий и другие положительные ионы) натрием. Высокий уровень натрия в питьевой воде может нанести вред вашему здоровью.

Людям с высоким кровяным давлением или на диете с ограничением натрия не следует пить воду, содержащую более 20 мг/л натрия, без предварительной консультации с врачом. Если вы беспокоитесь о потреблении натрия, но хотели бы иметь мягкую воду для бытовых приборов и сантехники, вы можете сделать так, чтобы кран с холодной водой на кухне не работал со смягчителем воды.

Источник: Как кальций попадает в мою воду?

Дождевая вода соединяется с углекислым газом из воздуха, образуя слабокислую воду. Когда эта вода проходит через коренные породы, содержащие кальций (обычно известняк), кальций растворяется и может попасть в подземные водоносные горизонты.

Тестирование: как узнать, есть ли кальций в моей воде?

Высокий уровень кальция в питьевой воде означает, что у вас «жесткая вода». Из-за жесткой воды выстиранная одежда может выглядеть грязной. Жесткая вода также приводит к образованию беловато-серого налета на стеклянных дверях душевых кабин, сантехнике и кухонном оборудовании.

Вы можете проверить твердость в рамках теста на неорганические химические вещества (набор C), который рекомендуется владельцам частных колодцев каждые пять лет. Вы можете заказать Kit C, позвонив в лабораторию Департамента здравоохранения по телефону 802-338-4724 или 800-660-9.997 (звонок бесплатный в Вермонте). Вы также можете использовать сертифицированную лабораторию питьевой воды для проверки ее жесткости. Найдите сертифицированную лабораторию питьевой воды

Примечание. Если у вас жесткая вода, это может снизить эффективность любого типа очистки воды, например обработки ультрафиолетовым светом или обработки обратным осмосом (RO). Возможно, вам также придется подумать об умягчении воды перед установкой систем водоподготовки.

Результаты теста: Является ли мой результат проблемой?

Санитарных норм жесткости воды не существует. Уровни жесткости выше 150 мг/л считаются жесткой водой. Жесткая вода считается неприятностью, а не проблемой для здоровья.

Варианты обработки: Могу ли я удалить или снизить уровень кальция в воде?

Наиболее распространенным способом снижения жесткости питьевой воды является установка умягчителя воды. На каждый удаленный миллиграмм жесткости в воду добавляется 0,46 миллиграмма натрия. Хлорид калия можно использовать в качестве альтернативы хлориду натрия, но хлорид калия не так эффективен для устранения жесткости.

Рассмотрите расположение близлежащих источников воды, прежде чем утилизировать сточные воды, произведенные устройством для смягчения воды. Сточные воды могут загрязнять близлежащие колодцы натрием, поэтому подземное захоронение должно производиться вниз по склону и как можно дальше от колодца.

Жесткая вода может привести к образованию накипи на мембранах системы обратного осмоса и ультрафиолетовых лампах, что может снизить эффективность очистки. Умягчитель воды может решить эту проблему.

Производители мембран часто указывают, какой может быть максимальная концентрация жесткости, но промышленное правило гласит, что жесткость не должна превышать 120–170 мг/л (7–10 гран на галлон).

Узнайте больше о смягчителях воды

Финансовая помощь: есть ли средства, чтобы помочь мне оплатить мою систему водоснабжения или очистку?

Возобновляемый ссудный фонд по очистке сточных вод и питьевой воды Вермонта
Эта программа, также известная как Программа ссуды на месте, доступна для некоторых жителей Вермонта для ремонта или замены неисправных систем водоснабжения и сточных вод на территории. Программа кредитования на месте финансируется и управляется Агентством природных ресурсов, Департаментом охраны окружающей среды, а андеррайтинг и обслуживание кредита обеспечивается Кредитным союзом возможностей в Винуски. Ваша система снабжения питьевой водой должна быть неисправной, и вы должны проживать в резиденции круглый год, чтобы иметь право на получение помощи. Доход семьи не может превышать 200% среднего дохода домохозяйства по штату. Для получения дополнительной информации о правах на участие и о том, как подать заявку, позвоните в программу займов на месте по телефону 802-461-6051.

Альянс NeighborWorks штата Вермонт
Альянс NeighborWorks состоит из пяти местных организаций, предлагающих полный спектр услуг по доступному жилью для лиц с соответствующим доходом. Вы можете претендовать на помощь по этой программе, если вам нужны деньги для установки системы очистки воды, бурения скважины или ремонта или замены септической системы. Для получения дополнительной информации о правах обратитесь в местную группу NeighborWorks в вашем регионе.

Ссуды и субсидии на ремонт жилья для одной семьи
Эта программа предлагает ссуды и гранты существующим домовладельцам для строительства, ремонта и герметизации скважин. Он находится в ведении Управления по развитию сельских районов Министерства сельского хозяйства США. Программа предназначена для малообеспеченных семей, проживающих в сельской местности или в сообществе с населением не более 25 000 человек. Доход семьи не может превышать 50% среднего дохода округа. Лица в возрасте 62 лет и старше могут претендовать на получение гранта или комбинации кредита и гранта. Молодые заявители имеют право только на кредиты.

Burlington, South Burlington, Essex Junction, Winooski и части Колчестера не имеют права на участие в программе. Даже если ваша собственность находится в соответствующем районе, ваше право на участие в программе по-прежнему зависит от пределов дохода. Чтобы получить дополнительную информацию или узнать, находится ли ваша собственность в соответствующем районе, позвоните в Управление сельского развития Министерства сельского хозяйства США по телефону 802-828-6022.