Задача 1
Условие (кратко)
Как устраняют временную жёсткость воды и как — постоянную?
Решение
Временную жёсткость устраняют:
-
кипячением:
\[\mathrm{Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{t} CaCO_3\downarrow + H_2O + CO_2\uparrow}\] -
добавлением рассчитанного количества известкового молока (суспензии \(\mathrm{Ca(OH)_2}\)): кислая соль превращается в среднюю и выпадает в осадок:
\[\mathrm{Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaCO_3\downarrow + 2H_2O}\]
Постоянную (и заодно временную) жёсткость устраняют содой \(\mathrm{Na_2CO_3}\):
\[\mathrm{CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl}\]
\[\mathrm{Ca^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow CaCO_3\downarrow}\]
В технике и в бытовых фильтрах для этого ещё применяют ионообменные смолы: они забирают из воды ионы \(\mathrm{Ca^{2+}}\) и \(\mathrm{Mg^{2+}}\), отдавая взамен ионы \(\mathrm{Na^+}\) или \(\mathrm{H^+}\).
Ответ
Временную — кипячением или известковым молоком Ca(OH)₂; постоянную — содой Na₂CO₃ (и ионообменными фильтрами)
Почему так
Чтобы смягчить воду, ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ надо перевести в нерастворимый осадок или заменить другими ионами.
Подробнее — в теме «Жёсткость воды и способы её устранения».