Жёсткость воды и её устранение
🧪 Химия · 8 класс
Жёсткость воды и её устранение
Жёсткость воды — это свойство воды, обусловленное присутствием в ней растворённых солей кальция и магния. Чем больше этих солей, тем более жёсткой считается вода. Природная вода почти всегда содержит такие соли: протекая сквозь горные породы и почву, она растворяет их и насыщается ионами кальция и магния.
Чем плоха жёсткая вода
В жёсткой воде плохо мылится мыло и плохо развариваются крупа и овощи. При кипячении на стенках чайников, котлов и труб образуется накипь — твёрдый слой нерастворимых солей. Накипь плохо проводит тепло, поэтому нагревательные приборы работают хуже и могут перегреваться. Из-за этого жёсткость воды стараются устранять.
Виды жёсткости
Различают временную и постоянную жёсткость. Временная вызвана растворёнными гидрокарбонатами кальция и магния и устраняется простым кипячением. Постоянная вызвана другими солями — сульфатами и хлоридами — и кипячением не удаляется.
| Вид жёсткости | Какие соли | Как устранить |
|---|---|---|
| Временная | гидрокарбонаты | кипячение |
| Постоянная | сульфаты, хлориды | добавление соды |
Устранение жёсткости
Временную жёсткость убирают кипячением: при нагревании гидрокарбонат кальция разлагается, и выпадает осадок карбоната кальция — та самая накипь:
Ca(HCO_3)_2 = CaCO_3↓ + H_2O + CO_2↑Постоянную жёсткость устраняют химическим путём — чаще всего добавлением соды. Ионы кальция связываются в нерастворимый карбонат и выпадают в осадок, а вода умягчается:
CaCl_2 + Na_2CO_3 = CaCO_3↓ + 2NaClВ обоих случаях суть одна: ионы кальция и магния нужно перевести в нерастворимое соединение и удалить.
Откуда в воде эти соли
Дождевая вода, проходя сквозь воздух, растворяет в себе углекислый газ и становится слабокислой. Просачиваясь затем через известняковые породы, такая вода растворяет карбонат кальция, превращая его в растворимый гидрокарбонат. Так подземные воды насыщаются солями кальция и становятся жёсткими. Именно поэтому вода из разных источников отличается по жёсткости.
Частая ошибка: считать, что любую жёсткость можно убрать кипячением. Кипячением устраняется только временная жёсткость; для постоянной нужны химические реагенты, например сода. Поэтому полную жёсткость воды снимают сочетанием способов.
Применение знаний
Умягчение воды важно в быту, на электростанциях и заводах. Воду обязательно умягчают перед подачей в котлы, чтобы избежать образования накипи, перерасхода топлива и аварий. Дома для смягчения воды используют специальные фильтры.
Кратко о главном
- Жёсткость воды создают растворённые соли кальция и магния.
- Бывает временная и постоянная жёсткость.
- Временную убирают кипячением, постоянную — содой.
- При устранении жёсткости ионы кальция выпадают в осадок карбоната.
- Умягчение воды защищает котлы и трубы от накипи.