skanowanie0003 (24)

78

78

3.4.3. Zmiękczanie wody j

- \ ../

Twardość wody wyraża się w następujących jednostkach:

• W stopniach_t wa r do sc i : w Polsce i y/ krajach Europy środkowej

i wschodniej za jednostkę twardości przyjmuje się powszechnie stopień ogólnoeuropejski (tzw. stopień n i em i eck i )Jeden stopień twardości ( 1N ) oznacza ilość jonów wapnia i magnezu równoważna zawartości

/    3    (    ₉

j .. 10 mg Ca0^_vw. J . dm^ wody ,/

W krajach zachodnich stosuje się stopień francuski twardości (1F°) odpowiadający 10 mg CaCO^ w 1 dm³ wody.

2. Za_Bomocę mi I i grarnor ównoważn i ków wafen i a i magnezu w 1000 cm³ 3    *    3    3    o

wody: mval/dm lub val/m (milival na drn Iub val na rn). Sposób ten

jest dogodny, ponieważ wyniki miareczkowania 100 cm³ badanej wody za

3

pomocą 0,1n roztworu odczynnika w cm wyrażają od razu ilość mval/dm , Iwardość wód naturalnych, zależna od ićh pochodzenia, zawarta jest zwykle w granicach 8-30 stopni twardości (N°).

Twardość wody, szczególnie nadmierna, jest zjawiskiem niepożąda-

,    i

nym zarowno w procesach przemysłowych (kot T.y parowe, układy chłodnicze, przemysł (włókienniczy) jak i dla celów koriSumpcyjnych. W gospodarstwach domowych powoduje większe zużycie mydłcj wskutek wytrącania nierozpuszczalnego osadu paImitynianu i stearynianu wapnia i magnezu.

Zmiękczaniem wody nazywamy procesy prowisdzęce do całkowitego lub częściowego usunięcia składników powodujących jej twardość (t j. rozpuszczalnych soli wapnia i magnezu oraz wieIowartości owych metali). Ogólnie metody zmiękczania wody można podzielić na 4 rodzaje:

1)    destylacja,

2)    metody termiczne,

3)    metody chemiczne,

4)    metody fizykochemiczne.

De s t y I ac ja umożliwia pełne odmineraI izowanie wody. Jednak w przemyśle nie ma ona zastosowania ze względu na'wysokie koszty energii cieplnej.

OMetody termiczne. Pod wpływem ogrzewania-;, termiczny rozkład wodorowęglanów wapnia i magnezu następuje już powyżej 40°C, zgodnie z re-akc j ami :

Ca(HC0₃)₂ °gr zew . ^ CaC0₃< + '*•00₂ t + H₂0

2Mg(HCOg)2

ogrzew.

Mg„CO„(OH) „I + 3C0_oł + H_o0

2Mg(OH)₂ ł + C0₂ t

Można więc tę metodę usunąć twardość wyłącznie węglanową. Nawet w przypadku braku twardości niewęgIanowej pozostaje twardość resztkowa (około 2 stopni niemieckich) wskutek rozpuszczalności wytrącanych węglanów wapnia i magnezu. Metoda termiczna nadaje się do wstępnego zmiękczania wody przed zastosowaniem innych metod.

<^?Metody chemiczne polegają na strącaniu nierozpuszczalnych osadów lub wiązaniu w związki kompleksowe jonów wapnia i magnezu.

a) Me t o d a_sodowo-wap i enna. Wodę zadaje się wapnem gaszonym i sodą.

Wapno obniża twardość przemijającą:

Ca(HC0₃)₂⁺ Ca(OH)₂ = 2CaC0₃i + 2H₂0

Mg(HC0₃)₂ + Ca (OH) ₂ = MgCO^ + CaC0₃* + 2^0

MgC0₃ i + Ca(OH)2 = Mg(0H)₂* + CaCOgt

Twardość stałą usuwamy sodą:

Ca ⁺ Na₂C0₃ = CaC0₃ ’ + 2Na ,

Mg^?+ + Na₂C0₃ = MgC0₃t + 2Na⁺.

W podanych reakcjach zmiękczania powstają nierozpuszczalne węglany wapnia i magnezu w postaci osadu, który zostaje odfiltrowany lub osiada na dnie zbiorników.

W wodzie pozostaje równoważna twardości niewęgIanowej ilość soli sodowych, które nie tworzą kamienia kotłowego. Zmiękczanie sodowo-wa-plenne jest stosunkowo tanie, lecz wymaga wielkich zbiorników ze względu na powolne opadanie osadu CaC0₃.

Twardość można obniżyć, podobnie jak w metodzie termicznej, do około 2 stopni niemieckich.

/b) Metoda fosforanowa - znalazła zastosowanie przede wszystkim do usuwania twardości resztkowej (po wstępnym zmiękczeniu termicznym lub metodą sodowo-wapienną ) .