Юуны өмнө ус хэт хатуу байхад яагаад асуудал гардагийг олж мэдье. Усны тогтмол хэрэглээ нь гадагшлуулах системд чулуу үүсэхэд хүргэдэг. Усанд орох, угаахдаа хэрэглэх нь арьсыг цочроох, ялангуяа хүүхдүүдэд цочрол үүсгэдэг. Үүнээс гадна, энэ нь өдөр тутмын амьдралд тодорхой таагүй байдлыг бий болгодог: усны хатуулгийг хариуцдаг металлын давс (кальци, магни) нь саван дахь өөх тосны хүчлүүдтэй тусгай нэгдлүүд (уусдаггүй) үүсгэдэг.
Туршилт хийцгээе:
- Колбонд "40" тэмдэг хүртэл ус хийнэ.
- Лонхон дахь бүх 0.2 м кальцийн хлоридын уусмалыг нэмнэ.
- Түлшний зуух аваад дээр нь лаа тавь. Дараа нь хамгаалалтын бээлийгээ тайлж, лаа асаа. Зуухнууд дээр дөл сарниулагчийг суурилуул.
- Колбыг гал сарниулагч дээр хийнэ. 15 минут хүлээнэ үү.
- Лонхонд 0.3М натрийн бикарбонатын уусмалыг бүгдийг хийнэ.
- Үүний дараа колбонд байгаа ус бүрхэг болно.
Усны хатуулаг гэж юу вэ?
Түрба тогтмол усны хатуулаг. Тогтмол гэж юу вэ?
Энэ нь кальци, марганец, төмөр зэрэг усанд ууссан янз бүрийн металлын давсны хэмжээг тусгасан ийм тодорхой утга юм. Түр зуурын хатуулаг (үүнийг олборлож болно) ба байнгын хатуулаг. Түр зуурынх нь кальци, магнийн бикарбонатаас, байнгын турник нь тэдгээрийн сульфат, хлорид (CaCl2 ба MgCl2)-аас шалтгаална. Хатуу ус нь нэг дор олон металлын давс агуулагддаг гэж дүгнэж болно.
Түүнд кальцийн хлорид нэмэхэд хатуулаг нь зохиомлоор нэмэгддэг. Дээр дурдсанчлан CaCl2 нь усанд байнгын карбонат бус хатуулаг үүсгэдэг. Бидний туршилтын нэг хэсэг нь энэ баримтыг харуулсан: буцалгах үед ханан дээр мэдэгдэхүйц хур тунадас ордоггүй.
Натрийн бикарбонат NaHCO3 нэмснээр уусмал дахь кальцийн бикарбонат үүснэ:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl ба Ca (HCO3)2 үүссэнээс шалтгаалан хатуулаг бидний ус түр зуурынх болно - одоо буцалгаж арилгаж болно.
Яагаад масштаб хуримтлагдаж, түүнийг хэрхэн арилгах вэ
Хуваарь (эсвэл шохойн масштаб) нь кальцийн бикарбонатын дулааны задралын явцад тунадас үүсгэдэг уусдаггүй кальцийн карбонат юм. Хэдийгээр зузаан саарал өнгийн давхарга нь хоолыг илүү сайхан болгодоггүй ч энэ нь ямар ч хор хөнөөл учруулахгүй. Үүнээс гадна, энэ нь цоргоны усны хэт хатуулгийг арилгах боломжтой. Үүнээс гадна цайны аяга, савнаас хайрсыг цэвэрлэх замаар амархан арилгаж болнонимбэгийн хүчлийн уусмал.
Усыг хэрхэн зөөлрүүлэх вэ
Бага хэмжээний металлын давс агуулсан ус зөөлөн байдаг. Мөн хатуулаг олборлох процесс нь түүнийг зөөлрүүлдэг. Бидний туршилтанд үзүүлсэн шиг зөөлрүүлэх хамгийн хялбар арга бол буцалгах явдал юм. Халах үед кальци, магнийн бикарбонатууд дулааны задралд ордог. Энэ процесс нь зөвхөн түр зуурын (карбонат) хатуулгийг арилгадаг (усны байнгын хатуулгийг бусад аргаар арилгаж болно). Тогтмол хатуулаг хэвээр байна: кальцийн хлорид CaCl2-ээр ханасан ус буцалгахад ямар ч үлдэгдэл үлдээдэггүй. Энэ үйлдэлтэй нэрэх нь нягт холбоотой. Нэрэлтийн явцад ууршсан шингэн нь хөргөсөн гадаргуу дээр өтгөрдөг бөгөөд ингэснээр дусал хэлбэрээр хуримтлагддаг. Ийм аргаар цэвэршүүлсэн усыг нэрмэл гэж нэрлэдэг. Бие махбодоос эрдэс бодисыг уусгадаг тул уухад тохиромжгүй. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг.
Зөөлрүүлэх өөр нэг арга бол урвалж ашиглах явдал юм. Тэд магни, кальцийн ионуудыг кальцийн гидроксид (шохой зөөлрүүлэх гэж нэрлэдэг) гэх мэт тодорхой химийн бодисуудыг нэмснээр уусдаггүй хэлбэрт шилжүүлдэг. Буцалгахтай адил шохойг зөөлрүүлэх нь зөвхөн карбонатын хатуулгийг арилгадаг.
Усны байнгын хатуулгийг арилгах
Байнгын хатуулаг (карбонат бус) гаргаж авахын тулд усыг илүү гүн зөөлрүүлэх шаардлагатай байдаг тул унтарсан шохойноос гадна карбонат хэрэглэдэг.натри.
Металлын ионуудыг илүү үр дүнтэй зайлуулахын тулд "том буу" - натрийн фосфатыг ашигладаг:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
Энэхүү зөөлрүүлэх аргын сул тал нь бидэнд өгсөн урвалжуудын тунг нарийн хийх шаардлагатай байдаг. Аж үйлдвэрт ион солилцооны давирхайгаар ус зөөлрүүлэх технологийг хамгийн өргөн ашигладаг. Мэргэжилтнүүд усыг металлын ион (кальци, манган, төмөр, магни) хадгалдаг шүүлтүүрээр дамжуулдаг. Эдгээр "хадагдсан" хэсгүүд нь уусмалд ялгарсан кали, натри эсвэл устөрөгчийн H+ ионоор солигдоно. Энэ арга нь усны хатуулаг таныг зовоож байвал бас үр дүнтэй.
Дүгнэлт: аль нь дээр вэ?
Таны хувьд хатуу эсвэл зөөлөн ус аль нь дээр вэ? Хариулт нь энгийн: бүх зүйл дунд зэрэг сайн байна. Гэрийн өдөр тутмын хэрэглээний хамгийн тохиромжтой сонголт бол бага хэмжээний хортой бодис агуулсан дунд зэргийн хатуулагтай ус юм. Зөв тэнцвэр нь үргэлж эв найрамдалд хүрэх зам юм.
