Lassen Sie uns zuerst herausfinden, warum es ein Problem ist, wenn das Wasser zu hart ist. Sein regelmäßiger Wasserverbrauch führt zum Auftreten von Steinen im Ausscheidungssystem. Die Verwendung zum Baden oder Waschen kann häufig zu Hautreizungen führen, insbesondere bei Kindern. Außerdem kann es im Alltag zu gewissen Unannehmlichkeiten kommen: Metallsalze (Kalzium und Magnesium), die für die Wasserhärte verantwortlich sind, können mit den in Seife enth altenen Fettsäuren spezielle (unlösliche) Verbindungen eingehen.
Experimentieren wir:
- Wasser bis zur Markierung "40" in den Kolben gießen.
- Geben Sie alle 0,2 ml Calciumchloridlösung aus dem Fläschchen hinzu.
- Nimm einen Heizofen und stelle eine Kerze darauf. Dann ziehen Sie Ihre Schutzhandschuhe aus und zünden Sie die Kerze an. Installieren Sie den Flammendiffusor an den Öfen.
- Stelle die Flasche auf den Flammendiffusor. Bitte warten Sie 15 Minuten.
- Die gesamte 0,3 M Natriumbicarbonatlösung aus dem Fläschchen gießen.
- Danach wird das Wasser im Kolben trüb.
Was ist die Wasserhärte?
Vorübergehendund konstante Wasserhärte. Was ist eine Konstante?
Dies ist ein so bestimmter Wert, der die Menge an Salzen verschiedener Metalle widerspiegelt, die in Wasser gelöst sind, wie z. B. Kalzium, Mangan, Eisen. Temporäre Härte (die extrahiert werden kann) und permanente Härte. Das vorübergehende ist auf Calcium- und Magnesiumbicarbonat zurückzuführen, und das permanente Tourniquet auf deren Sulfate und Chloride (CaCl2 und MgCl2). Wir können daraus schließen, dass hartes Wasser eines ist, in dem viele Metallsalze gleichzeitig vorhanden sind.
Wenn wir ihm Calciumchlorid hinzufügen, erhöhen wir künstlich seine Härte. Wie oben erwähnt, verursacht CaCl2 dauerhafte Nichtkarbonathärte im Wasser. Und ein Teil unseres Experiments zeigte diese Tatsache: Beim Kochen tritt kein merklicher Niederschlag an den Wänden auf.
Zugabe von Natriumhydrogencarbonat NaHCO3 führt zur Bildung von Calciumhydrogencarbonat in Lösung:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl, und aufgrund der Bildung von Ca (HCO3)2 die Härte unseres Wassers wird vorübergehend - jetzt kann es durch Kochen entfernt werden.
Warum Kalk entsteht und wie man ihn entfernt
Kesselstein (oder Kalk) ist ein unlösliches Calciumcarbonat, das bei der thermischen Zersetzung von Calciumbicarbonat ausfällt. Die dicke Grauschuppenschicht macht das Essen zwar nicht schöner, schadet aber nicht. Darüber hinaus kann es eine übermäßige Härte des Leitungswassers entfernen. Außerdem lassen sich Kalkablagerungen leicht von Teekannen und Kannen entfernen, indem man sie mit reinigtZitronensäurelösung.
Wasser enthärten
Wasser, das eine kleine Menge Metallsalze enthält, ist weich. Und der Härteextraktionsprozess macht es weicher. Der einfachste Weg zum Erweichen ist, wie in unserem Experiment gezeigt, das Kochen. Beim Erhitzen unterliegen Calcium- und Magnesiumbicarbonate einer thermischen Zersetzung. Dieser Prozess entfernt nur temporäre (Karbonat-)Härte (permanente Wasserhärte kann durch andere Methoden entfernt werden). Konstante Härte bleibt erh alten: Wasser, das mit Calciumchlorid CaCl2 gesättigt ist, hinterlässt beim Kochen keine Rückstände. Die Destillation ist eng mit dieser Aktion verbunden. Während des Destillationsprozesses kondensiert die verdampfte Flüssigkeit an der gekühlten Oberfläche und wird so in Form von Tropfen gesammelt. Auf diese Weise gereinigtes Wasser wird als destilliert bezeichnet. Es ist nicht zum Trinken geeignet, da es Mineralien aus dem Körper auslaugt. Es ist jedoch in Wissenschaft und Industrie weit verbreitet.
Ein anderer Weg zum Aufweichen ist die Verwendung von Reagenzien. Sie überführen Magnesium- und Calciumionen in eine Form, die sich nicht auflöst, indem sie bestimmte Chemikalien wie Calciumhydroxid hinzufügen (ein Prozess, der als Kalkenthärtung bezeichnet wird). Wie das Kochen entfernt das Erweichen von Kalk nur die Karbonathärte.
Beseitigung der Dauerwasserhärte
Um die permanente (Nicht-Karbonat-) Härte zu extrahieren, ist eine tiefere Wasserenthärtung erforderlich, daher wird neben gelöschtem Kalk auch Karbonat verwendetNatrium.
Für eine noch effizientere Entfernung von Metallionen werden „große Geschütze“– Natriumphosphat – eingesetzt:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
Der Nachteil dieser Enthärtungsmethode ist, dass die uns gegebenen Reagenzien genau dosiert werden müssen. In der Industrie ist die Technologie der Wasserenthärtung mit Ionenaustauscherharzen am weitesten verbreitet. Spezialisten leiten Wasser durch einen Filter, der Metallionen (Kalzium, Mangan, Eisen, Magnesium) zurückhält. Diese „eingefangenen“Partikel werden durch Kalium-, Natrium- oder Wasserstoff-H+-Ionen ersetzt, die in die Lösung freigesetzt werden. Diese Methode ist auch effektiv, wenn Sie eine anh altende Wasserhärte stört.
Schlussfolgerungen: Was ist besser?
Welches Wasser ist besser für dich - hart oder weich? Die Antwort ist einfach: In Maßen ist alles gut. Die ideale Option für den täglichen Gebrauch zu Hause ist Wasser mittlerer Härte, das eine geringe Menge an Schadstoffen enthält. Die richtige Balance ist immer der Weg zur Harmonie.
