Задача 26
Какой метод не используется для удаления временной жёсткости воды?
Выберите один ответ:
-
фосфатный
-
кипячение
-
содовый
-
известковый
Решение:
Временная жёсткость воды обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция \( \text{Ca(HCO}_3\text{)}_2 \) и магния \( \text{Mg(HCO}_3\text{)}_2 \). Эти соли при нагревании или добавлении определённых реагентов разлагаются, образуя нерастворимые карбонаты, которые выпадают в осадок, тем самым уменьшая жёсткость воды.
Рассмотрим предложенные методы:
-
Кипячение: Это классический метод удаления временной жёсткости. При кипячении гидрокарбонаты разлагаются:
\[ \text{Ca(HCO}_3\text{)}_2 \xrightarrow{t} \text{CaCO}_3\downarrow + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow \]
\[ \text{Mg(HCO}_3\text{)}_2 \xrightarrow{t} \text{MgCO}_3\downarrow + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow \]
Таким образом, кипячение используется для удаления временной жёсткости.
-
Известковый метод (метод Кларка): Добавление гашеной извести \( \text{Ca(OH)}_2 \) приводит к осаждению карбоната кальция:
\[ \text{Ca(HCO}_3\text{)}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow 2\text{CaCO}_3\downarrow + 2\text{H}_2\text{O} \]
\[ \text{Mg(HCO}_3\text{)}_2 + 2\text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{Mg(OH)}_2\downarrow + 2\text{CaCO}_3\downarrow + 2\text{H}_2\text{O} \]
Таким образом, известковый метод используется для удаления временной жёсткости.
-
Содовый метод: Добавление кальцинированной соды \( \text{Na}_2\text{CO}_3 \) приводит к осаждению как временной, так и постоянной жёсткости:
\[ \text{Ca(HCO}_3\text{)}_2 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{CaCO}_3\downarrow + 2\text{NaHCO}_3 \]
\[ \text{MgSO}_4 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{MgCO}_3\downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \]
Хотя содовый метод эффективен для удаления общей жёсткости (включая временную), он используется для удаления временной жёсткости.
-
Фосфатный метод: Этот метод основан на использовании фосфатов (например, тринатрийфосфата \( \text{Na}_3\text{PO}_4 \)) для связывания ионов кальция и магния в нерастворимые фосфаты. Он в основном используется для удаления постоянной жёсткости, а также для связывания остаточной жёсткости после других методов умягчения. Хотя фосфаты могут связывать ионы, ответственные за временную жёсткость, это не является основным или наиболее характерным методом для её удаления, в отличие от кипячения, известкового или содового методов, которые напрямую воздействуют на гидрокарбонаты.
Фосфатный метод чаще применяется для умягчения воды, содержащей соли постоянной жёсткости (сульфаты и хлориды кальция и магния), а также для предотвращения образования накипи в котлах.
Таким образом, из перечисленных методов, фосфатный метод наименее характерен или не является основным для удаления именно временной жёсткости, в отличие от других, которые напрямую направлены на разложение гидрокарбонатов.
Вывод:
Метод, который не используется (или используется в меньшей степени как основной) для удаления временной жёсткости воды, это фосфатный.