76
3.4. AnaI i za wody 3.4,1. Właściwości ogólne wody
Woda jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych związków chemicznych. Cząsteczka wody ma budowę kątową. Kąt pomiędzy atomami wodoru
.....wynos i 104° 4.P. _. Dzięki kątowej budowie cząsteczka wody posiada moment
.di po i owy. Cząsteczki wody przyciągają się różno i miennymi biegunami tyyorząc,ąsocjaty, dzięki czemu temperatura wrzenia wody jest stosunkowo wysoka. Biegunowa budowa cząsteczki wody powoduje dobrą rozpuszczał nośó w niej szeregu związków chemicznych. Cząsteczka wody jest bardzo trwała, zaczyna dysocjować dopiero powyżej 1800 K. Mimo dużej trwałość jest substancją chemicznie aktywną. Niektóre metale, np. Na, K, Ca reagują z nią już w temperaturze pokojowej wydzielając z wody wodór.Woda łączy się z wieloma tlenkami. W reakcji egzotermicznej z tlenkami niemetali tworzy kwasy, z tlenkami metali - zasady np.:
SOg + Hj,0 —•" h^SO^ + 46,4 kca I ,
CaO + H20-— Ca(OH)2 + 15,2 kcal.
W. związkach nieorganicznych woda może być związana w różny sposób.
Woda konstytucyjna nie występuje w związkach jako cząsteczka wody, natomiast wydziela się w czasie ich rozkładu (np. Ca(OH)2, NaOH, H2SO^, Ca(HC03)2)
Ca(OH)2 —TE'.. CaO + H20.
..-'Woda krysta I i żacy jna . Występuje w związku chemicznym w postaci oddzielnych cząsteczek, ale z reguły w stosunku stechiometrycznym (np. w gipsie CaSO^ • 2H20, siarczanie miedzi CuSO^ • 5H20, węglanie sodowym Na2C02 - 10Hp0). Związki z wodą krysta li żacyjną nazywają się hydratami .
Rozróżnia się również wodę koordynacyjną, anionową__i__sieci ową.
W przyrodzie woda nie występuje nigdy w stanie czystym, lecz zawiera ona pewną ilość rozpuszczonych związków chemicznych pochodzących z gleby, różne produkty rozpadu organizmów roślinnych i zwierzę-
cych oraz rozpuszczone gazy, pochodzące z atmosfery. Woda z opadów atmosferycznych jest storuikowo najczystsza. Zawiera ona pewne ilości pyłów i rozpuszczonych g; zów.
Ca(HCO
Mg(HCO
3.4.2. Twardość wody
MgjHCO^jg). Można ją usunąć przez zago-
3'2
3 2
— r zew‘ . > CaC03^ + H20 + CO^ , oęr zew. ^ MgCOg* + H20 + CO^ .
Podczas ogrzewania może tf.ż powstać zasadowy węglan magnezu:
2Mg(HC03)2 > Mg2C03(0H)2 * + H20 - 3C02t.
77
Wodę do celów spożywczych przygotowuje się w następujący sposób: wodę rzeczną wprowadza ?,; do systemu odstojników, gdzie przeprowadza się chemiczne lub biologiczne oczyszczanie jej; opadają wówczas zawiesiny stałe. Następnie w idę przepuszcza się przez filtry ze żwiru i piasku. Tak oczyszczona wora posiada jeszcze rozpuszczone gazy, sole mineralne i bakterie. Bakterie niszczy się przez dodatek chloru lub ozonu. Tak przygotowaną wodę wprowadza się do sieci miejskiej. Niewielkie ilości soli mineralnych nadają wodzie odpowiedni smak.
Zapotrzebowanie wody dla celów przemysłowych jest duże i wzrasta w szybkim tempie. W za I eż-nośc i od przeznaczenia woda musi być odpowiednio oczyszczona. Duże wymogi stawia się wodzie do zasilania kotłów.
Musi być ona pozbawiona soli minerałnych.(Twardowody powodu ie obecność rozpuszczalnych w w ; d ; i e soli. wapnia, magnezu i metali wielowar-
Fiozróżniamy następując? rodzajl twardości wody: /
1. Twardość węglanów. T ) powodowana obecnością wodorowęglanów wapnia i magnezu (CafHCCb t owan i e wody:
2, Twardość n i ewęg I anovVa (T ), zwana też stałą, spowodowana jest zawartością w wodzie chlorków, azotanów, siarczanów, krzemianów i innych rozpuszczalnych soli wapnia i magnezu.
/ 3. Twardość ogólna (T )'■ iSb całkowi ta jest sumą twardości węglanowe j ""i n i ewęg I anowe j : T = T, + T .