Жорсткість води — це природна властивість води, зумовлена наявністю в ній розчинних солей Кальцію і Магнію. Сумарну концентрацію йонів Магнію й Кальцію у воді називають загальною жосткістю води. Розрізняють постійну і тимчасову жорсткість води.
Тимчасова жорсткість (карбонатна) зумовлена наявністю розчинених гідрогенкарбонатів Магнію і Кальцію: і .
Вода стає жорсткою під час проходження крізь пласти вапняку. Розчинений у воді вуглекислий газ взаємодіє з вапняком, утворюючи розчинні гідрогенкарбонати:
.
Тимчасова жорсткість усувається:
- кип'ятінням:
;
- додавання соди — содовий метод:
;
- додавання кальцій гідроксиду — вапняковий метод:
;
- додавання натрій гідроксиду — натронний метод:
- фосфатний метод — додавання натрій ортофосфату, або ортофосфатної кислоти:
;
.
Усунення тимчасової жорсткості кип'ятінням спричиняє і утворення вапняного нальоту в трубах з гарячою водою, у котлах ТЕЦ та побутових водонагрівних приладах. Цей наліт перешкоджає нормальному теплообміну, що спричиняє надмірну витрату палива, пошкодження труб, плавлення чайників, тощо. Для усунення вапняного нальоту в чайнику необхідно залити його на ніч розбавленим розчином оцту або лимонної кислоти.
Постійна жорсткість (некарбонатна) зумовлена присутністю у воді сульфатів і хлоридів Кальцію і Магнію: , , , .
Постійна жорсткість не усувається кип'ятінням, але видаляється:
- додаванням соди — содовий метод:
;
- натрію ортофосфату — фосфатний метод:
- пропусканням крізь йонообмінні смоли.
Природна помірна жорсткість води забезпечує організм людини Кальцієм для повноцінного розвитку кісток. Надлишкова жорсткість води може стати причиною утворення каменів у нирках, які є солями Кальцію й Магнію зі щавлевою кислотою (магній оксалат і кальцій оксалат ).
Джерела:
Хімія (рівень стандарту): підруч. для 11 кл. закл. загал. серед. освіти / Олексій Григорович. — Харків: Вид-во «Ранок», 2019. — с. 175.