Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Решение. Один градус жесткости соответствует содержанию 1 г оксида кальция (CaO) в 100 л воды
|
|
Один градус жесткости соответствует содержанию 1 г оксида кальция (CaO) в 100 л воды. Содержание других металлов пересчитывается на количество эквивалентов CaO. Воду, жесткость которой равна до 4 ммоль/л, считают мягкой, свыше 12 ммоль/л – очень жесткой.
Выразим жесткость воды (ммоль/л) через массу двухзарядных катионов металлов Ca2+, Mg2+, Fe2+ и соответствующих им солей, содержащихся в 1 л воды:
Ж = 
где m 1, m 2, m 3 – массы двухзарядных катионов металлов (или соответствующих им солей) в воде, мг; М 1, М 2, М 3 – молярные массы эквивалентов катионов металлов (или соответствующих им солей); V – объем воды, л.
Определяем молярные массы эквивалентов солей, обусловливающих жесткость воды:
Ca(HCO3)2
= 81, 05 мг/моль;
Mg(HCO3)2
= 73, 17 мг/моль;
CaCl2
= 55, 49 мг/моль;
MgCl2
= 47, 60 мг/моль.
Общая жесткость данного образца воды равна сумме временной и постоянной жесткости и обусловливается содержанием в ней солей, придающих ей жесткость; она равна
Жобщ. = 
= 0, 80 + 0, 16 + 0, 80 + 0, 80 = 2, 56 ммоль/л.
Один градус жесткости соответствует 0, 357 ммоль катионов двухзарядных металлов. Общая жесткость образца воды в градусах жесткости равна 
= 7, 17 о. Вода данного образца считается мягкой.
Пример 2.2. Определение временной и постоянной жесткости воды по количеству реагентов, необходимых для устранения жесткости.
Для устранения общей жесткости по известково-содовому методу к 30 л воды добавлено 5, 3 г Ca(OH)2 и 4, 5 г Na2CO3. Рассчитайте временную и постоянную жесткость воды.
Решение
Добавлением в воду гашенной извести (Ca(OH)2) можно удалить временную жесткость, а введением соды (Na2CO3) устранить постоянную жесткость. Данные процессы идут по следующим реакциям:
Me(HCO3)2 + Ca(OH)2 = MeCO3 + CaCO3 + 2H2O;
Me(NO3)2 + Nа2CO3 = MeCO3 + 2NaNO3,
где Me2+: Ca2+, Mg2+, Fe2+ и др.
Временную жесткость воды Жвр. измеряют количеством гидроксида кальция, участвующего в реакции, а постоянную жесткость Жпост. – количеством карбоната натрия.
Жвр. = 
Жпост. = 
M (Ca(OH)2) = M /2 = 74, 09/2 = 37, 04 моль/л;
M (Na2CO3) = M /2 = 106, 00/2 = 53, 0моль/л;
Жвр = 5300/37, 04× 30 = 4, 7 ммоль/л;
Жпост.= 4500/53× 30 = 2, 8ммоль/л;
Жобщ.= Жвр+ Жпост = 4, 7 + 2, 8 = 7, 5 ммоль/л (вода средней жесткости).
Задача 2.1. Определите общую жесткость (Ж) воды по массе содержащихся в воде солей.
| Вариант | Объем воды, л | Ca(HCO3)2, мг | Mg(HCO3)2, мг | CaCl2, мг | MgCl2, мг |
| 0, 15 | 18, 2 | 2, 2 | 13, 2 | 10, 1 | |
| 0, 20 | 10, 3 | 1, 5 | 7, 3 | 8, 5 | |
| 0, 25 | 25, 1 | 3, 12 | 20, 1 | 11, 12 | |
| 0, 30 | 11, 5 | 4, 2 | 8, 2 | 11, 2 | |
| 0, 33 | 12, 2 | 2, 9 | 8, 1 | 9, 9 | |
| 0, 35 | 13, 6 | 3, 1 | 10, 1 | 10, 1 | |
| 0, 40 | 14, 7 | 2, 7 | 9, 2 | 9, 7 | |
| 0, 45 | 15, 3 | 2, 1 | 10, 3 | 11, 3 | |
| 0, 50 | 16, 2 | 1, 9 | 11, 2 | 8, 5 | |
| 0, 55 | 17, 1 | 2, 0 | 12, 1 | 10, 0 | |
| 0, 60 | 18, 5 | 1, 7 | 13, 5 | 8, 9 | |
| 0, 65 | 19, 6 | 2, 6 | 14, 6 | 9, 6 | |
| 0, 70 | 20, 7 | 2, 8 | 15, 7 | 9, 8 | |
| 0, 75 | 21, 8 | 1, 5 | 16, 8 | 8, 7 | |
| 0, 80 | 22, 1 | 1, 3 | 17, 2 | 8, 9 | |
| 0, 85 | 23, 2 | 2, 1 | 18, 1 | 9, 9 | |
| 0, 90 | 24, 5 | 2, 2 | 19, 3 | 10, 3 | |
| 0, 95 | 19, 1 | 3, 0 | 15, 3 | 10, 0 | |
| 16, 2 | 2, 9 | 11, 5 | 9, 9 | ||
| 0, 10 | 13, 3 | 2, 67 | 10, 1 | 9, 67 | |
| 0, 52 | 11, 4 | 3, 77 | 7, 7 | 11, 0 | |
| 0, 78 | 17, 5 | 4, 1 | 12, 5 | 12, 5 | |
| 0, 38 | 15, 6 | 2, 33 | 10, 6 | 11, 46 | |
| 0, 29 | 19, 7 | 2, 65 | 15, 7 | 9, 57 | |
| 0, 44 | 23, 8 | 2, 56 | 18, 5 | 9, 88 | |
| 0, 88 | 26, 1 | 3, 77 | 21, 1 | 12, 3 | |
| 0, 66 | 22, 2 | 2, 55 | 17, 4 | 14, 1 | |
| 0, 22 | 15, 3 | 3, 12 | 11, 0 | 12, 6 | |
| 0, 13 | 18, 4 | 1, 76 | 14, 4 | 14, 0 | |
| 0, 96 | 19, 5 | 2, 37 | 15, 5 | 11, 1 | |
| 0, 67 | 20, 7 | 2, 98 | 16, 6 | 10, 7 | |
| 0, 78 | 21, 1 | 2, 74 | 14, 7 | 9, 54 |
Задача 2.2. Определите временную и постоянную жесткость по известково-содовому методу.
| Вариант | Объем воды, л | m (Ca(OH)2), г | m (Na2CO3), г |
| 6, 2 | 5, 1 | ||
| 5, 5 | 3, 4 | ||
| 8, 5 | 5, 5 | ||
| 6, 5 | 4, 0 | ||
| 7, 5 | 4, 5 | ||
| 7, 9 | 4, 5 | ||
| 7, 4 | 5, 3 | ||
| 9, 0 | 7, 0 | ||
| 12, 5 | 10, 1 | ||
| 13, 5 | 10, 6 | ||
| 13, 0 | 9, 8 | ||
| 14, 5 | 9, 8 | ||
| 15, 5 | 10, 5 | ||
| 16, 0 | 12, 0 | ||
| 12, 0 | 9, 5 | ||
| 11, 3 | 9, 5 | ||
| 7, 8 | 5, 5 | ||
| 9, 3 | 6, 5 | ||
| 9, 8 | 6, 7 | ||
| 7, 6 | 5, 4 | ||
| 6, 8 | 5, 3 | ||
| 9, 6 | 6, 3 | ||
| 7, 5 | 4, 6 | ||
| 6, 9 | 4, 4 | ||
| 7, 8 | 5, 5 | ||
| 13, 4 | 8, 9 | ||
| 8, 6 | 6, 0 | ||
| 9, 4 | 7, 0 | ||
| 9, 7 | 6, 8 | ||
| 14, 5 | 12, 0 | ||
| 13, 7 | 9, 0 | ||
| 11, 6 | 8, 5 |
Задача 2.3. Для умягчения Х л воды потребовалось Y г Na2CO3. Чему равна постоянная жесткость воды?
| Вариант | Х л воды | Y г Na2CO3 |
| 12, 8 | ||
| 13, 5 | ||
| 14, 5 | ||
| 13, 0 | ||
| 15, 0 | ||
| 14, 7 | ||
| 13, 3 | ||
| 16, 0 | ||
| 16, 5 | ||
| 17, 0 | ||
| 8, 9 | ||
| 9, 8 | ||
| 9, 5 | ||
| 8, 5 | ||
| 15, 5 | ||
| 13, 9 | ||
| 19, 0 | ||
| 17, 0 | ||
| 16, 0 | ||
| 16, 5 | ||
| 6, 9 | ||
| 9, 8 | ||
| 10, 6 | ||
| 11, 5 | ||
| 12, 5 | ||
| 11, 8 | ||
| 12, 9 | ||
| 14, 3 | ||
| 10, 5 | ||
| 12, 7 | ||
| 14, 6 | ||
| 13, 8 |