Біріншіден, су тым кермек болған кезде неліктен қиындық тудыратынын анықтап алайық. Оның суды үнемі тұтынуы шығару жүйесінде тастардың пайда болуына әкеледі. Оны шомылу немесе жуу үшін пайдалану, әсіресе балаларда терінің тітіркенуін жиі тудыруы мүмкін. Сонымен қатар, ол күнделікті өмірде белгілі бір қолайсыздықтар тудыруы мүмкін: судың кермектігіне жауапты металл тұздары (кальций және магний) сабынның құрамындағы май қышқылдарымен арнайы қосылыстар (ерімейтін) құра алады.
Тәжірибе жасап көрейік:
- Колбаға «40» белгісіне дейін су құйыңыз.
- Құтыдағы барлық 0,2 м кальций хлориді ерітіндісін қосыңыз.
- Отын пешін алып, оған шам қойыңыз. Содан кейін қорғаныс қолғаптарын шешіп, шамды жағыңыз. Пештерге жалын таратқышты орнатыңыз.
- Колбаны жалын диффузорына қойыңыз. 15 минут күтіңіз.
- Құтыдағы 0,3М натрий гидрокарбонатының барлығын құйыңыз.
- Осыдан кейін колбадағы су бұлыңғыр болады.
Судың кермектігі қандай?
Уақытшажәне судың тұрақты кермектігі. Тұрақты деген не?
Бұл кальций, марганец, темір сияқты суда еріген әртүрлі металдардың тұздарының мөлшерін көрсететін осындай белгілі шама. Уақытша қаттылық (оны алуға болады) және тұрақты қаттылық. Уақытшасы кальций мен магний бикарбонатына байланысты, ал тұрақты жгут олардың сульфаттары мен хлоридтеріне байланысты (CaCl2 және MgCl2). Біз кермек суды бір мезгілде көптеген металл тұздары болатын су деп тұжырымдай аламыз.
Оған кальций хлоридін қосқанда оның қаттылығын жасанды түрде арттырамыз. Жоғарыда айтылғандай, CaCl2 суда тұрақты карбонатты емес кермектікті тудырады. Біздің тәжірибенің бір бөлігі бұл фактіні көрсетті: қайнаған кезде қабырғаларда айтарлықтай жауын-шашын болмайды.
Натрий бикарбонатын NaHCO3 қосу ерітіндіде кальций бикарбонатының түзілуіне әкеледі:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl және Ca (HCO3)2 түзілуіне байланысты қаттылық суымыз уақытша болады - енді оны қайнату арқылы кетіруге болады.
Масштаб неліктен жиналады және оны қалай жоюға болады
Қабыршақ (немесе әк шкаласы) - кальций гидрокарбонатының термиялық ыдырауы кезінде тұнбаға түсетін ерімейтін кальций карбонаты. Қалың сұр шкала қабаты тағамды әдемі етпесе де, оның зияны жоқ. Сонымен қатар, ол кран суының шамадан тыс кермектігін жоя алады. Сонымен қатар, шәйнектер мен кәстрөлдерден қақты тазалау арқылы оңай кетіруге боладылимон қышқылы ерітіндісі.
Суды қалай жұмсартуға болады
Құрамында аз мөлшерде металл тұздары бар су жұмсақ. Ал қаттылықты алу процесі оны жұмсартады. Біздің тәжірибемізде көрсетілгендей жұмсартудың ең оңай жолы - қайнату. Қыздырған кезде кальций мен магний бикарбонаттары термиялық ыдырауға ұшырайды. Бұл процесс тек уақытша (карбонатты) қаттылықты жояды (тұрақты су кермектігін басқа әдістермен жоюға болады). Тұрақты қаттылық сақталады: CaCl2 кальций хлоридімен қаныққан су қайнатқанда қалдық қалдырмайды. Дистилляция бұл әрекетпен тығыз байланысты. Дистилляция процесі кезінде буланған сұйықтық салқындатылған бетінде конденсацияланады және осылайша тамшылар түрінде жиналады. Осылай тазартылған су дистилденген деп аталады. Ол ішуге жарамайды, өйткені ол ағзадағы минералдарды шайып жібереді. Дегенмен, ол ғылым мен өндірісте кеңінен қолданылады.
Жұмсартудың тағы бір жолы - реагенттерді пайдалану. Олар магний мен кальций иондарын кальций гидроксиді (әкті жұмсарту деп аталатын процесс) сияқты белгілі бір химиялық заттарды қосу арқылы ерімейтін пішінге ауыстырады. Қайнау сияқты жұмсарту әкті тек карбонатты қаттылықты жояды.
Судың тұрақты кермектігін жою
Тұрақты (карбонатты емес) қаттылықты алу үшін суды тереңірек жұмсарту қажет, сондықтан олар сөнген әктен басқа карбонатты пайдаланады.натрий.
Металл иондарын одан да тиімдірек жою үшін «үлкен қарулар» – натрий фосфаты қолданылады:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
Бұл жұмсарту әдісінің кемшілігі бізге берілген реагенттерді дәл мөлшерлеу қажет. Өнеркәсіпте суды ион алмастырғыш шайырлармен жұмсарту технологиясы кеңінен қолданылады. Мамандар суды металл иондарын (кальций, марганец, темір, магний) ұстайтын сүзгіден өткізеді. Бұл «ұстап қалған» бөлшектер ерітіндіге бөлінген калий, натрий немесе сутегі Н+ иондарымен ауыстырылады. Бұл әдіс судың тұрақты кермектігі сізді мазалағанда да тиімді.
Қорытынды: қайсысы жақсы?
Сізге қай су жақсы – қатты ма, жұмсақ па? Жауап қарапайым: қалыпты жағдайда бәрі жақсы. Күнделікті үйде қолдануға арналған тамаша нұсқа - зиянды заттардың аз мөлшерін қамтитын орташа қаттылықтағы су. Дұрыс тепе-теңдік әрқашан үйлесімділікке апаратын жол.
