help_outlineУсловие задачи
Чему равна жесткость воды, если для устранения ее потребовалось до-
бавить 3,71 г карбоната натрия на каждые 20 л воды? Реши задачу: Для умягчения воды используется катионитовая колонка, рабочий объ-
ем которой 0,27 м3. Через колонку пропускают воду, жесткость которой
6,5 мэкв/л. Объемная скорость воды 8 м3/ч. Определить емкость поглощения
катионита (в экв массы/м3). Реши задачу: При кипячении 250 мл воды, содержащей гидрокарбонат кальция, выпал осадок массой 3,5 мг. Чему равна жесткость воды? Реши задачу: Жесткость воды, содержащей только гидрокарбонат кальция, равна
1,785 мэкв/л. Определить массу гидрокарбоната в 1 л воды. Реши задачу: Вычислить временную жесткость воды, зная, что на реакцию с гидро-
карбонатом, содержащимся в 100 мл этой воды, потребовалось 5 мл 0,1 н раствора соляной кислоты Реши задачу: Сколько карбоната натрия нужно добавить к 5 л воды, чтобы устранить
временную жесткость, равную 4,6 мэкв/л?
lightbulbКраткий ответ
Для устранения жесткости воды требуется добавить рассчитанное количество карбоната натрия, реагирующего с гидрокарбонатами кальция и магния. Рассчитывается количество эквивалентов соды, необходимое для осаждения солей жесткости.
Дано:
\(V(H_{2}O) = 5\) л
\(Ж_{вр} = 4,6\) мэкв/л
\(M(1/2 Na_{2}CO_{3}) = 53\) г/моль
_________________
Найти: \(m(Na_{2}CO_{3})\) — ?
Решение:
1. Временная жесткость воды обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. При добавлении карбоната натрия (соды) протекают реакции осаждения:
\[ Ca(HCO_{3})_{2} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + 2NaHCO_{3} \]
\[ Mg(HCO_{3})_{2} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow MgCO_{3}\downarrow + 2NaHCO_{3} \]
2. Согласно закону эквивалентов, количество эквивалентов добавляемой соды должно быть равно количеству эквивалентов солей жесткости в заданном объеме воды:
\[ n_{экв}(Na_{2}CO_{3}) = Ж_{вр} \cdot V(H_{2}O) \]
3. Рассчитаем общее количество эквивалентов соды (в мэкв):
\[ n_{экв}(Na_{2}CO_{3}) = 4,6 \text{ мэкв/л} \cdot 5 \text{ л} = 23 \text{ мэкв} \]
4. Переведем количество эквивалентов из мэкв в эквиваленты:
\[ n = \frac{23}{1000} = 0,023 \text{ экв} \]
5. Масса карбоната натрия рассчитывается по формуле:
\[ m(Na_{2}CO_{3}) = n_{экв} \cdot M(1/2 Na_{2}CO_{3}) \]
где \(M(1/2 Na_{2}CO_{3})\) — молярная масса эквивалента соды, равная 53 г/моль.
6. Вычислим массу:
\[ m(Na_{2}CO_{3}) = 0,023 \cdot 53 = 1,219 \text{ г} \]
Ответ: Для устранения временной жесткости необходимо добавить 1,219 г карбоната натрия.
