Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Кипячение воды. Жесткость воды.
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Химия

Кипячение воды. Жесткость воды.

библиотека
материалов

hello_html_34665c57.jpg





На́кипь — твёрдые отложения, образующиеся на внутренних стенках труб паровых котлов, водяных экономайзеров, пароперегревателей,испарителей и др. теплообменных аппаратов, в которых происходит испарение или нагревание воды, содержащей те или иные соли. Пример накипи — твёрдые отложения внутри чайниковhello_html_m8822918.jpg

Причиной образования накипи на нагревательных элементах бытовых приборов является чрезмерное количество растворенных в воде солей кальция и магния. Чем больше этих солей, тем более “жесткой” является вода, а также вода, в которой содержится мельчайшая грязь (частицы ржавчины и т.п.). Накипь значительно ухудшает теплопроводность металла. Из-за дополнительной теплоизоляции электронагреватель увеличивает свою температуру до установления нового равновесия вырабатываемого тепла и его отдачи сквозь слой накипи. Поскольку при повышении температуры сопротивление проводника увеличивается, его мощность снижается. Следовательно, время на нагрев воды увеличивается - как за счёт замедления теплопередачи на начальном этапе, так и за счёт постоянного снижения мощности в рабочем режиме. Количество потреблённой электроэнергии для нагрева одинакового количества воды до одинаковой температуры не меняется, меняется потребляемая мощность и время нагрева. При нагреве воды соли, содержащиеся в ней, разлагаются на углекислый газ и нерастворимый осадок, который и является той самой накипью. Эти соли откладываются на ТЭНе и внутренних поверхностях бытовой техники, приводя ее в негодность.

По химическому составу преимущественно встречается накипь: карбонатная (углекислые соли кальция и магния — CaCO3, MgCO3), сульфатная (CaSO4) и силикатная (кремнекислые соединения кальция, магния, железа, алюминия).

Образование накипи предупреждают химической обработкой воды, поступающей в котлы и теплообменники.

Недостатком химической обработки воды является необходимость подбора водно-химического режима и постоянного контроля за составом исходной воды. Также при использовании данного метода возможно образование отходов, требующих утилизации.

Последние годы активно применяются методы физической (безреагентной) водоподготовки. Один из них - технология Hydropath, которая отталкивает растворенные в воде ионы солей жесткости от стенок труб оборудования. При этом вместо корки твердой накипи на стенках образуются взвешенные микрокристаллы, которые выносятся потоком воды из системы. При этом методе химический состав воды не изменяется. Нет вреда для окружающей среды, нет необходимости в постоянном контроле за работой системы.

Удаляют накипь механическим и химическим способами.

Отлично растворяет накипь уксусная кислота, по сути вступает в реакцию с солью на стенках чайника и образует другие соли, но уже свободно растворяющиеся в воде. Например, накипь в чайнике. Её (уксусную кислоту) нужно размешать с водой, в пропорции 1:10 и кипятить чайник на медленном огне. Накипь растворится у вас на глазах. Лимонная кислота хороша для растворения примесей, осевших на водоочистительных фильтрах. Конечно же, растворять необходимо в воде. В производстве обычно применяют адипиновую кислоту и именно она составляет основу большинства бытовых средств от накипи.

При механической очистке существует опасность повредить защитный слой металла или даже само оборудование, поскольку для очистки котел или теплообменник требуется разобрать полностью или частично. Без сомнения это весьма затратный метод, т. к. часто стоимость простоя оборудования намного выше стоимости очистки.

Химическую очистку возможно применять, не разбирая полностью котел или теплообменник. Но при этом существует опасность, что слишком длительное воздействие кислоты может повредить металл котла, а более короткое воздействие недостаточно очистит поверхности.

Существует народный способ очистки чайника от накипи: cырые картофельные очистки промывают от грязи, кладут их в чайник, заливают холодной водой и кипятят несколько раз.

Способы очистки от накипи


 Лимонную кислоту— 1—2 пакетика — насыпьте в чайник (в холодную воду) и вскипятите. Дайте немного постоять, затем слейте вскипевшую воду, сполосните чайник, вскипятите новую порцию чистой воды. Эту воду также необходимо слить— в ней могла остаться лимонная кислота. Количество, используемой лимонной кислоты варьируется в зависимости от количества накипи.
Эту процедуру нужно выполнять регулярно, один раз в несколько недель, не допуская большого слоя накипи.


2. Налейте в чайник воду, всыпьте в воду 1 ст.ложку соды, доведите до кипения и покипятите 30 мин, затем вылейте воду, налейте свежую, всыпьте 1 ст. ложку лимонной кислоты и тоже покипятите, затем залейте новую воду и влейте полстакана уксуса и тоже покипятите 30 мин. Это хорошо для запущенных чайников, когда толстый слой накипи,— она отлущивается тонкими пластинками.
В чайник налейте смесь воды и 70%-ной уксусной эссенции из расчета 60 мл эссенции на 1 л воды. В течение 8—10 ч этот раствор поддерживайте в горячем состоянии, для чего периодически доводите его до кипения. После этого чайник промойте водой и каким-нибудь моющим средством типа "Пемолюкс". Если чайник не очень запущенный, то одной такой процедуры достаточно, если же слой накипи слишком толстый, обработку повторите.


3. Наполните чайник горячей водой и доведите ее до кипения, добавьте питьевую соду (2— 2,5 ст. ложки на 1 л воды) и кипятите еще 30—40 мин. Раствор слейте, налейте в чайник чистую воду и, добавив уксусную эссенцию (из расчета полстакана на 4 л воды), кипятите еще 20 мин. После этого разрыхленный слой накипи легко снимается со стенок чайника.


4. Залейте в чайник раствор уксусной эссенции (1 часть эссенции на 6 частей воды), нагрейте на огне до 60—70 'С и подержите чайник на огне при такой температуре 20— 30 мин, затем тщательно промойте.


Если в кастрюлях, чайниках, потемневших изнутри, проварить кожуру от яблок и груш, они приобретут утраченный первоначальный цвет, накипь исчезнет.


Накипь со стенок самовара можно удалить так: в самовар, наполненный водой, вливают чашку глицерина и кипятят. Накипь отстает от стенок самовара. Другой способ: когда вода в самоваре закипит, бросают в нее горсть или две сахарного песка. Если накипи много, то делают это 2—3 раза, после чего самовар становится совершенно чистым.


Чтобы самовар был чистым от накипи, можно периодически (примерно один раз в месяц) варить в нем некоторое время картофельную шелуху.


А если вам не хочется возиться со старым чайником, доставьте себе удовольствие и сделай подарок - купите новый чайник.



hello_html_31f4ad96.jpg





Удаление накипи



1)Если она карбонатнатная, то есть MeCO3, то должна разлагаться любой более сильной кислотой. Например - муравьиной, лимонной, уксусной, фосфорной, соляной: 
MeCO3 + HCl = MeCl+H2O+CO2 
Собственно все средства для удаления накипи, как народные, так и промышленные, так и делают. Например кипячение с ФАНТОЙ или Кока-Колой: 
3MeCO3 + H3PO4 = MePO4+3H2O+3CO2 
коэффициенты при двухвалентном металле (Ca) корректируйте сами 
Тут только один фокус - получившаяся соль должна быть в идеале растворимой, или хотя бы рыхлой, поэтому нельзя для этой цели пользоваться например СЕРНОЙ кислотой - вместо карбонатной накипи буде гипс, а его только молотком :-) 

2) Накипь в чайнике - это нерастворимые соли кальция и магния (в основном карбонаты), поэтому действуют на накипь кислотами (или солями кислот), которые образуют растворимые соли кальция и магния, допустим соляная кислота HCl или органические кислоты (уксусная, лимонная и т.д.): 
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2CO3,
 
или перевести карбонаты в гидрокарбонаты с помощью CO2 или NaHCO3(гидрокарбонат натрия):
 
СаСО3+2NaHCO3 = Ca(HCO3)2+Na2CO3







Вопросы


1.Осуществить превращение:
Са→СаО→Са(ОН)2→СаСl2
Объяснить сущность ОВР.
2.Составить молекулярное уравнение реакции по сокращенному ионному:
Ва2++ SО42- =ВаSО4
2Н+ + 2ОН- = 2Н2О
3.Восстановить левую часть уравнения:
---------- = СаО+СО2
---------- = 2NаСl + СО2+ Н2О

4.Карбонаты-это…

5.Привести примеры минералов, содержащих карбонаты.

6.Что происходит при кипячении с карбонатами? Написать реакцию.

7. Заполнить таблицу: Виды жесткой воды

 

Вид жесткости

 

Чем обусловлен

 

Способы устранения

 

Уравнения химических реакций


8.Карбонат кальция в воде практически нерастворим. Однако известняки вымываются водой. 
Чем это можно объяснить? Составьте уравнения соответствующих реакций.
9.* Образец жесткой воды содержит 100 мг\л гидрокарбоната кальция и 30 мг\л сульфата кальция.
Сколько граммов карбоната натрия потребуется для умягчения 1 м3 такой воды?

Информация



Карбона́ты и ги́дрокарбонаты — соли и эфиры угольной кислоты (H2CO3). Среди солей известны нормальные карбонаты (с анионом СО32−) и кислые или гидрокарбонаты анионом НСО3).

Растворимость

Из нормальных карбонатов в воде растворимы только соли щелочных металлов, аммония и таллия. Вследствие гидролиза растворы их показывают щелочную реакцию. Малорастворимы нормальные карбонаты кальция, бария, стронция и свинца. Все кислые карбонаты хорошо растворимы в воде; кислые карбонаты сильных щелочей также имеют слабощелочную реакцию.

Химические свойства

  • При нагревании кислые карбонаты переходят в нормальные карбонаты:

hello_html_11c7e482.png

  • При сильном нагревании нормальные карбонаты разлагаются на оксиды и углекислый газ:

hello_html_m4b202e51.png

  • Карбонаты реагируют с кислотами сильнее угольной (почти все известные кислоты, включая органические) с выделением углекислого газа:

hello_html_22909ebb.png

hello_html_m73babdef.png

Распространение в природе

Нормальные карбонаты широко распространены в природе, например: кальцит СаСО3, доломит CaMg(CO3)2, магнезит MgCO3, сидерит FeCO3, витерит ВаСО3, баритокальцитBaCa(CO3)2 и др. Существуют и минералы, представляющие собой основные карбонаты, например, малахит CuCO3·Cu(ОН)2.

Гидрокарбонаты натрия, кальция и магния встречаются в растворённом виде в минеральных водах, а также, в небольшой концентрации, во всех природных водах, кромеатмосферных осадков и ледников. Гидрокарбонаты кальция и магния обуславливают так называемую временную жёсткость воды. При сильном нагревании воды (выше 60°C) гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются на углекислый газ и малорастворимые карбонаты, которые выпадают в осадок на нагревательных элементах, дне и стенках посуды, внутренних поверхностях баков, бойлеров, труб, запорной арматуры и т. д., образуя накипь.

Применение

Карбонаты кальция, магния, бария и др. применяют в строительном деле, в химической промышленности, оптике и др. В технике, промышленности и быту широко применяется сода (Na2CO3 и NaHCO3). Кислые карбонаты выполняют важную физиологическую роль, являясь буферными веществами, регулирующими постоянство реакции крови.





























Практическая работа «Определение жесткости воды»

 Как отмечалось выше (в разделе «Щелочность и кислотность»), карбонаты и гидрокарбонаты представляют собой компоненты, определяющие природную щелочность воды. Их содержание в воде обусловлено процессами растворения атмосферной СО2, взаимодействия воды с находящимися в прилегающих грунтах известняками и, конечно, протекающими в воде жизненными процессами дыхания всех водных организмов.

    Определение карбонат- и гидрокарбонат-анионов является титриметрическим и основано на их реакции с водородными ионами в присутствии фенолфталеина (при определении карбонат-анионов) или метилового оранжевого (при определении гидрокарбонат-анионов) в качестве индикаторов. Используя эти два индикатора, удается наблюдать две точки эквивалентности: в первой точке (рН 8,0–8,2) в присутствии фенолфталеина полностью завершается титрование карбонат-анионов, а во второй (рН 4,1–4,5) – гидрокарбонат-анионов. По результатам титрования можно определить концентрации в анализируемом растворе основных ионных форм, обуславливающих потребление кислоты (гидроксо-, карбонат- и гидрокарбонат-анионов), а также величины свободной и общей щелочности воды, т.к. они находятся в стехиометрической зависимости от содержания гидроксил-, карбонат- и гидрокарбонат-анионов. Для титрования обычно используют титрованные растворы соляной кислоты с точно известным значением концентрации – 0,05 моль/л либо 0,1 моль/л.

Определение карбонат-анионов основано на реакции:

СО32–+ Н+ = НСО3

    Присутствие карбонат-аниона в концентрациях, определяемых аналитически, возможно лишь в водах, рН которых более 8,0–8,2. В случае присутствия в анализируемой воде гидроксо-анионов при определении карбонатов протекает также реакция нейтрализации:

ОН + Н+ = Н2О

Определение гидрокарбонат-анионов основано на реакции:

НСО3 + Н+ = СО2 + Н2О

    Таким образом, при титровании по фенолфталеину в реакции с кислотой участвуют анионы ОН– и СО32–, а при титровании по метиловому оранжевому – ОН , СО32– иНСО3 .

    Величина карбонатной жесткости рассчитывается с учетом эквивалентных масс участвующих в реакциях карбонат- и гидрокарбонат-анионов. 

    При анализе карбонатных природных вод правильность получаемых результатов зависит от величины потребления кислоты на титрование по фенолфталеину и метилоранжу. Если титрование в присутствии фенолфталеина обычно не вызывает трудностей, т.к. происходит изменение окраски от розовой до бесцветной, то в присутствии метилового оранжевого, при изменении окраски от желтой до оранжевой, определить момент окончания титрования иногда довольно сложно. Это может привести к значительной ошибке при определении объема кислоты, израсходованной на титрование. В этих случаях, для более четкого выявления момента окончания титрования, определение полезно проводить в присутствии контрольной пробы, для чего рядом с титруемой пробой помещают такую же порцию анализируемой воды (во второй склянке), добавляя такое же количество индикатора. 

    В результате титрования карбоната и гидрокарбоната, которое может выполняться как параллельно в разных пробах, так и последовательно в одной и той же пробе, для расчета значений концентраций необходимо определить общее количество кислоты в миллилитрах, израсходованной на титрование карбоната (VK) и гидрокарбоната (VГК). Следует иметь в виду, что при определении потребления кислоты на титрование по метилоранжу (VМО) происходит последовательное титрование и карбонатов, и гидрокарбонатов. По этой причине получаемый объем кислоты VМО содержит соответствующую долю, обусловленную присутствием в исходной пробе карбонатов, перешедших после реакции с катионом водорода в гидрокарбонаты, и не характеризует полностью концентрацию гидрокарбонатов в исходной пробе. Следовательно, при расчете концентраций основных ионных форм, обуславливающих потребление кислоты, необходимо учесть относительное потребление кислоты при титровании по фенолфталеину (VФ) и метилоранжу (VМО). Рассмотрим несколько возможных вариантов, сопоставляя величины VФ и VМО.

  1. VФ = 0. Карбонаты, а также гидроксо-анионы в пробе отсутствуют, и потребление кислоты при титровании по метилоранжу может быть обусловлено только присутствием гидрокарбонатов.

  2. VФ hello_html_4c577ac9.png 0, причем 2VФМО. В исходной пробе отсутствуют гидроксо-анионы, но присутствуют и гидрокарбонаты, и карбонаты, причем доля последних эквивалентно оценивается как VК=2VФ, а гидрокарбонатов – как VГК = VМО–2.

  3. 2VФ = VМО. Гидрокарбонаты в исходной пробе отсутствуют, и потребление кислоты обусловлено содержанием практически только карбонатов, которые количественно переходят в гидрокарбонаты. Именно этим объясняется удвоенное, по сравнению с VФ, потребление кислоты VМО.

  4. 2VФ>VМО. В данном случае в исходной пробе гидрокарбонаты отсутствуют, но присутствуют не только карбонаты, но и другие потребляющие кислоту анионы, а именно – гидроксо-анионы. При этом содержание последних эквивалентно составляет VОН = 2VФ – VМО. Содержание карбонатов можно рассчитать, составив и решив систему уравнений:
                                                        hello_html_m564222ea.png

  5. VФ = VМО. В исходной пробе отсутствуют и карбонаты, и гидрокарбонаты, и потребление кислоты обусловлено присутствием сильных щелочей, содержащих гидроксо-анионы.

    Присутствие свободных гидроксо-анионов в заметных количествах (случаи 4 и 5) возможно только в сточных или загрязненных водах.

    Массовые концентрации анионов (не солей!) рассчитываются на основании уравнений реакций потребления кислоты карбонатами (СК) и гидрокарбонатами (СГК) в мг/л по формулам:

hello_html_bd417c6.png

где:
VК и VГК – объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование карбоната и гидрокарбоната соответственно, мл;
Н – точная концентрация титрованного раствора соляной кислоты (нормальность), моль/л экв.;
VА – объем пробы воды, взятой для анализа, мл;
60 и 61 – эквивалентная масса карбонат- и гидрокарбонат-аниона соответственно, в соответствующих реакциях;
1000 – коэффициент пересчета единиц измерений.

    Результаты титрования по фенолфталеину и метилоранжу позволяют рассчитать показатель щелочности воды, который численно равен количеству эквивалентов кислоты, израсходованной на титрование пробы объемом 1 л. При этом потребление кислоты при титровании по фенолфталеину характеризует свободную щелочность, а по метилоранжу – общую щелочность, которая измеряется в ммоль/л. Показатель щелочности используется в России, как правило, при исследовании сточных вод. В некоторых других странах (США, Канаде, Швеции и др.) щелочность определяется при оценке качества природных вод и выражается массовой концентрацией в эквиваленте СаСО3

    Следует иметь в виду, что, при анализе сточных и загрязненных природных вод, получаемые результаты не всегда корректно отражают величины свободной и общей щелочности, т.к. в воде, кроме карбонатов и гидрокарбонатов, могут присутствовать соединения некоторых других групп (см. «Щелочность и кислотность»).

Оборудование и реактивы

Пипетка на 2 мл или на 5 мл, мерный шприц с наконечником и соединительной трубкой; пипетка-капельница; склянка с меткой «10 мл». 
Раствор индикатора метилового оранжевого (0,1%) водный; раствор индикатора фенолфталеина; раствор соляной кислоты титрованный (0,05 моль/л).
Приготовление растворов см.
 приложение 3.

Выполнение анализа

А. Титрование карбонат-аниона

hello_html_m31813c40.png

1. В склянку налейте до метки (10 мл) анализируемую воду.

hello_html_m76bfbd25.png

2. Добавьте пипеткой 3–4 капли раствора фенолфталеина.
Примечание. При отсутствии окрашивания раствора либо при слабо-розовом окрашивании считают, что карбонат-анион в пробе отсутствует (рН пробы меньше 8,0–8,2).

hello_html_72997a92.png

3. Постепенно титруйте пробу с помощью мерного шприца с наконечником либо мерной пипетки раствором соляной кислоты (0,05 моль/л) до тех пор, пока окраска побледнеет до слабо-розовой (практически бесцветной), и определите объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование по фенолфталеину (VФ, мл).

    Раствор после титрования карбонат-аниона оставьте для дальнейшего определения в нем массовой концентрации гидрокарбонат-аниона.

Б. Титрование гидрокарбонат-аниона

hello_html_m31813c40.png

4. В склянку налейте до метки (10 мл) анализируемую воду либо используйте раствор после определения карбонат-аниона.

hello_html_m76bfbd25.png

5. Добавьте пипеткой 1 каплю раствора метилового оранжевого.
Примечание. Для более четкого определения момента окончания титрования определение полезно проводить в присутствии контрольной пробы, для чего рядом с титруемой пробой помещают такую же порцию анализируемой воды (во второй склянке), добавляя такое же количество индикатора.

hello_html_72997a92.png

6. Постепенно титруйте пробу с помощью мерного шприца с наконечником раствором соляной кислоты (0,05 моль/л) при перемешивании до перехода желтой окраски в оранжевую, определяя общий объем раствора, израсходованного на титрование по метилоранжу (VМО, мл). При использовании раствора после определения карбонат-аниона необходимо определить суммарный объем, израсходованный на титрование карбоната и гидрокарбоната.
Примечание. Обязательно перемешивайте раствор при титровании! Момент окончания титрования определяйте по контрольной пробе.

С. Определение ионных форм, обуславливающих потребление кислоты на титрование

    В зависимости от соотношения между количествами кислоты, израсходованными на титрование по фенолфталеину (VФ) и метилоранжу (VМО), по табл. 9 выберите подходящий вариант для вычисления ионных форм, обуславливающих потребление кислоты при титровании.

Таблица 9

Определение ионных форм, 
обуславливающих потребление кислоты на титрование

hello_html_3eb269b9.png

Примерный порядок использования табл. 9. Выполните действия и ответьте на следующие вопросы.

  1. Имеет ли раствор нулевую свободную щелочность? (Т.е. при добавлении фенолфталеина раствор не приобретает окраски или слегка розовеет.) Если да, то потребление кислоты обусловлено присутствием только гидрокарбонатов – см. графу 1 табл. 9.

  2. Является ли потребление кислоты при титровании по фенолфталеину равным общему потреблению кислоты при титровании? Если да, то потребление кислоты обусловлено присутствием только гидроксил-анионов – см. графу 5 табл. 9.

  3. Умножьте полученное потребление кислоты при титровании по фенолфталеину на 2 и сравните произведение с общим потреблением кислоты для граф 2–4 табл. 9. В каждом случае определите вклад присутствующих ионных форм в потребление кислоты.
    Пример расчета. В первой пробе объемом 10 мл определили количество раствора кислоты, израсходованное на титрование по фенолфталеину: VФ = 0,1 мл. Во второй пробе определили количество кислоты, израсходованное на титрование по метилоранжу: VМО = 0,25 мл. Сопоставляем величины 2×VФ и VМО: 2×VФ<VМО. Следовательно, в пробе присутствуют и карбонат-, и гидрокарбонат-анионы, причем потребление кислоты карбонатами составляет VК = 2×VФ = 0,20 мл, а гидрокарбонатами – 
    VГК = VМО – 2VФ = 0,25–0,20 = 0,05 мл
     

  4. Проверьте результаты расчета: сумма потребления кислоты на все три формы должна быть равна общему потреблению кислоты.

D. Расчет массовой концентрации карбонат- и гидрокарбонат-анионов

Определите по табл. 9 вклад различных ионных форм в потребление кислоты при титровании (VK, VГК).

Рассчитайте массовую концентрацию карбонат-аниона (СК) в мг/л по формуле:
СК = VК×300.
Полученный результат округлите до целых чисел. 

Рассчитайте массовую концентрацию гидрокарбонат-аниона (СГК) в мг/л по формуле:
СГК = VГК×305.
Полученный результат округлите до целых чисел.

E. Расчет карбонатной жесткости

Определите карбонатную жесткость (ЖК) в ммоль/л экв. по формуле:
ЖК = СК×0,0333+СГК×0,0164.

F. Расчет щелочности

    Значение свободной щелочности (ЩСВ) в ммоль/л экв. рассчитайте по формуле:

ЩСВ = VФ×5.

    Значение общей щелочности (ЩО) в ммоль/л экв. рассчитайте по уравнению:

ЩО=VМО×5.

    Величина карбонатной жесткости для поверхностных природных вод принимается равной величине общей щелочности (ммоль/л экв.).




 

Информация о результатах исследовательского проекта по определению жесткости воды.

Жесткость воды – это совокупность ее свойств, обусловленных содержанием в воде ионов Са2+ и Мg2+ в составе растворимых гидрокарбонатов,
хлоридов, сульфатов. Жесткость делится на следующие виды:


Вид жесткости

Чем обусловлен

1.Карбонатнаяиливременная

2. Некарбонатная или постоянная

 

3. Общая

Са (НСО3)2,  Мg(НСО3)2

СаСl2, МgCl2, CaSO4, MgSO4
Постоянная и временная вместе

Для определения жесткости воды использовался концентрированный мыльный раствор. В основе эксперимента лежит 
способность мыльного раствора образовывать устойчивую пену в воде разной жесткости с разной скоростью. Мыльный
 
раствор добавляется к исследуемому образцу по каплям и встряхивается. В качестве эталона берется дистиллированная вода.

                                    Результаты определения жесткости воды

 

Образец воды

 

 

Число капель мыльного раствора

 

 

Изменения

 

1. Вода дистиллированная

2. Вода водопроводная

3. Вода колодезная
(ул. Калинина)

4. Вода дождевая

 

 

3

 

12

 

14

 

5

 

 

Образовалась устойчивая пена

 

Образовалась устойчивая пена, появился хлопьевидный осадок

Образовалась пена, выпал хлопьевидный осадок

 

Образовалась устойчивая пена

 


Вывод: Дистиллированная вода не содержит солей. Вода дождевая почти не содержит солей Са2+ и Мg2+.
            Вода из колодца и водопроводная – жесткая.

Путем химического анализа определили вид жесткости.
Определение вида жесткости

 

Образец воды

 

Действие

 

Число капель мыльного раствора

 

Вид жесткости

 

1.Водопроводная вода
2.Колодезная

 

Кипячение

Кипячение

 

8

7

 

Временная и постоянная

Временная и постоянная

 

Вывод: Так как после кипячения уменьшился расход мыльного раствора, то исследуемая вода обладала 
карбонатной жесткостью, которая устраняется кипячением.

Са(НСО)2= СаСО3 + СО2+ Н2О

Чтобы определить, какими солями обусловлена постоянная жесткость воды, для исследования 
прокипяченной воды использовали реактивы:
AgNO3, BaCl2.
Определение анионов в жесткой воде

 

Образец воды

 

Реактив

 

Изменения

Водопроводная

 

2. Колодезная

AgNO3

 BaCl2

AgNO3

 BaCl2 

Помутнение

Изменений нет

Помутнение

Изменений нет


Вывод: Постоянная жесткость воды обусловлена наличием хлоридов Са2+ и Mg2+.

СаСl2 + 2АgNO3 = Ca ( NO3)2+2 AgCl ↓
После добавления к жесткой воде кальцинированной соды, число капель мыльного раствора
уменьшилось до 4-5.
Результаты данного анализа могут быть использованы для определения качества воды: 
питьевой, технической, минеральной.

Влияние жесткой воды


При стирке белья жесткая вода не только ухудшает качество стираемых тканей, но и приводит к
повышенным затратам мыла
В жесткой воде с трудом развариваются пищевые продукты, а сваренные в ней овощи теряют вкус. 
Также плохо заваривается чай.
Жесткая вода не пригодна для использования в паровых котлах: растворенные в ней соли при
кипячении образуют на стенках котлах слой накипи, который плохо проводит тепло. 
Это приводит к перерасходу топлива, к преждевременному износу котлов, а иногда, в результате 
перегрева котла, и к аварии. Также образуется и накипь в чайниках, нагревателях стиральных машин,
что выводит их из строя. Жесткая вода вредна для металлических конструкций,трубопроводов , 
кожухов охлаждаемых машин.
Употребление жесткой воды в пищу приводит к образованию камней в почках.
В природе жесткая вода способствует образованию пещер, сталактитов и сталагмитов.


Краткое описание документа:

"Накипь"

Образование накипи. Накипь и посуда.

Способы очистки от накипи.

Удаление накипи. Свойства воды. Вред от накипи.

Вопросы по определению жесткости воды. Жесткость воды и её значение. Меры устранения жесткости воды.

Минералы в воде. Соли в воде. Кипячение воды.

Практическая работа"Жесткость воды".

 

Водопроводная вода,её особенности.

Колодезная вода, её особенности.

Дистиллированная вода, её особенности.

Дождевая вода, её особенности.

Влияние жесткой воды. Ущерб от использования жесткой воды. Затраты моющих средств с использованием жесткой воды.

Практическое значение химии для человека на производстве и дома.

 

Автор
Дата добавления 12.01.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров1427
Номер материала 290053
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх