Ugumu wa maji. Ugumu wa maji wa muda na wa kudumu

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 17:56

Kwanza kabisa, hebu tujue ni kwa nini ni tatizo wakati maji ni magumu sana. Matumizi yake ya mara kwa mara ya maji yanajumuisha kuonekana kwa mawe katika mfumo wa excretory. Kuitumia kwa kuoga au kuosha kunaweza kusababisha kuwasha kwa ngozi, haswa kwa watoto. Kwa kuongezea, inaweza kusababisha usumbufu fulani katika maisha ya kila siku: chumvi za chuma (kalsiamu na magnesiamu), ambazo huwajibika kwa ugumu wa maji, zinaweza kuunda misombo maalum (isiyoyeyushwa) na asidi ya mafuta iliyo kwenye sabuni.

Hebu tujaribu:

1. Mimina maji kwenye chupa hadi alama ya "40".
2. Ongeza myeyusho yote ya 0.2 m ya kloridi ya kalsiamu kutoka kwenye bakuli.
3. Chukua jiko la mafuta na uweke mshumaa juu yake. Kisha vua glavu zako za kinga na uwashe mshumaa. Sakinisha kisambaza umeme kwenye jiko.
4. Weka chupa kwenye kisambaza umeme. Tafadhali subiri dakika 15.
5. Mimina myeyusho yote 0.3M ya sodiamu bicarbonate kutoka kwenye bakuli.
6. Baada ya hapo, maji kwenye chupa yatakuwa na mawingu.

Ugumu wa maji ni nini?

Ya Mudana ugumu wa maji mara kwa mara. Ni nini kisichobadilika?

Hii ni thamani fulani, inayoakisi kiasi cha chumvi za metali mbalimbali zinazoyeyushwa katika maji, kama vile kalsiamu, manganese, chuma. Ugumu wa muda (unaoweza kutolewa) na ugumu wa kudumu. Ya muda mfupi ni kutokana na kalsiamu na magnesium bicarbonate, na tourniquet ya kudumu ni kutokana na salfati na kloridi zao (CaCl₂ na MgCl_{2). Tunaweza kuhitimisha kuwa maji magumu ni yale ambayo ndani yake kuna chumvi nyingi za chuma kwa wakati mmoja.}

Tunapoongeza kloridi ya kalsiamu ndani yake, tunaongeza ugumu wake kwa njia isiyo halali. Kama ilivyotajwa hapo juu, CaCl_{2 husababisha ugumu wa kudumu usio na kaboni kwenye maji. Na sehemu moja ya jaribio letu ilionyesha ukweli huu: inapochemka, hakuna mvua inayoonekana kwenye kuta.}

Ongeza ya sodium bicarbonate NaHCO₃ hupelekea kuundwa kwa calcium bicarbonate katika myeyusho:2 NaHCO₃ + CaCl ₂ =Ca (HCO3)₂ + 2NaCl, na kutokana na kuundwa kwa Ca (HCO3)_{2, ugumu maji yetu yanakuwa ya muda - sasa yanaweza kuondolewa kwa kuchemsha.}

Kwa nini kipimo kinaongezeka na jinsi ya kuiondoa

Mizani (au mizani ya chokaa) ni kabonati ya kalsiamu isiyoyeyuka ambayo hupita wakati wa mtengano wa joto wa bikaboneti ya kalsiamu. Ingawa safu nene ya kiwango cha kijivu haifanyi chakula kuwa kizuri zaidi, haina madhara. Aidha, inaweza kuondoa ugumu kupita kiasi wa maji ya bomba. Kwa kuongeza, kiwango kinaweza kuondolewa kwa urahisi kutoka kwa teapots na sufuria kwa kusafishasuluhisho la asidi ya citric.

Jinsi ya kulainisha maji

Maji, ambayo yana kiasi kidogo cha chumvi za metali, ni laini. Na mchakato wa uchimbaji wa ugumu huipunguza. Njia rahisi zaidi ya kulainisha, kama inavyoonyeshwa kwenye jaribio letu, ni kuchemsha. Inapokanzwa, bicarbonates za kalsiamu na magnesiamu hupata mtengano wa joto. Utaratibu huu huondoa tu ugumu wa muda (carbonate) (ugumu wa kudumu wa maji unaweza kuondolewa kwa njia nyingine). Ugumu wa mara kwa mara hudumishwa: maji yaliyojaa kloridi ya kalsiamu CaCl2 huacha mabaki yoyote yakichemshwa. Kunereka kunahusiana kwa karibu na kitendo hiki. Wakati wa mchakato wa kunereka, kioevu kilichovukizwa huunganishwa kwenye uso uliopozwa na hivyo hukusanywa kwa namna ya matone. Maji yaliyotakaswa kwa njia hii huitwa distilled. Haifai kwa kunywa, kwani huvuja madini kutoka kwa mwili. Hata hivyo, inatumika sana katika sayansi na viwanda.

Njia nyingine ya kulainisha ni kutumia vitendanishi. Wao huhamisha ioni za magnesiamu na kalsiamu kwenye umbo ambalo haliyeyuki kwa kuongeza kemikali fulani, kama vile hidroksidi ya kalsiamu (mchakato unaoitwa kulainisha chokaa). Kama vile kuchemsha, kulainisha chokaa huondoa tu ugumu wa kaboni.

Kuondoa ugumu wa kudumu wa maji

Ili kutoa ugumu wa kudumu (usio na kaboni), ulainishaji wa kina wa maji unahitajika, kwa hivyo hutumia kaboni pamoja na chokaa iliyokatwa.sodiamu.

Kwa uondoaji bora zaidi wa ayoni za chuma, "bunduki kubwa" - fosforasi ya sodiamu hutumiwa:

Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+

3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.

Hasara ya njia hii ya kulainisha ni kwamba ni muhimu kuwekea kipimo kwa usahihi vitendanishi tulivyopewa. Katika tasnia, teknolojia ya kulainisha maji na resini za kubadilishana ion hutumiwa sana. Wataalamu hupitisha maji kupitia chujio ambacho huhifadhi ioni za chuma (kalsiamu, manganese, chuma, magnesiamu). Chembe hizi "zilizonaswa" hubadilishwa na ioni za potasiamu, sodiamu, au hidrojeni H + iliyotolewa kwenye suluhisho. Njia hii pia ni nzuri wakati ugumu wa maji unaoendelea hukusumbua.

Hitimisho: kipi bora?

Je, maji gani ni bora kwako - magumu au laini? Jibu ni rahisi: kila kitu ni nzuri kwa kiasi. Chaguo bora kwa matumizi ya kila siku ya nyumbani ni maji ya ugumu wa kati, ambayo ina kiasi kidogo cha vitu vyenye madhara. Mizani sahihi daima ndiyo njia ya maelewano.