5. dia

A keménység eredete

A kalcium (Ca2+) és magnézium (Mg2+) ionok, valamint egyéb keménységet okozó alkáliföldfémek minden ásványos vízben jelen vannak. Forrásuk természetes mészkő, gipsz és dolomit lelőhelyek. A kalcium- és magnéziumionok az oldott szén-dioxid és az ásványi anyagok kölcsönhatása, valamint a kőzetek egyéb oldódási és kémiai mállási folyamata következtében kerülnek a vízbe. Ezen ionok forrásai lehetnek a vízgyűjtő talajában, a fenéküledékekben lezajló mikrobiológiai folyamatok, valamint a különböző vállalkozások szennyvizei is.

6. dia

A víz osztályozása keménység típusa szerint

A víz keménysége nagyon változó, és a keménységi foka alapján sokféle vízbesorolás létezik. Az alábbi táblázat négy besorolási példát mutat be. Két osztályozás orosz forrásokból - a "Környezeti állapot hidrokémiai mutatói" című referenciakönyvből és a "Vízkezelés" /9/ egyetemi tankönyvből. Kettő pedig külföldi országokból származik: a Környezetvédelmi Ügynökség Szabványügyi Intézete (DIN 19643) és az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (USEPA) által 1986-ban elfogadott német besorolás súlyossági előírásai.

7. dia

A táblázat jól szemlélteti a merevség problémájának sokkal „keményebb” megközelítését. Ennek okai vannak, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk.

8. dia

Különböző típusú vizek keménysége

A felszíni vizek keménysége általában kisebb, mint a talajvíz keménysége. A felszíni vizek keménysége érezhető szezonális ingadozásoknak van kitéve, legmagasabb értékét általában tél végén, legalacsonyabb értékét nagyvíz idején éri el, amikor lágy esővel és olvadékvízzel bőségesen felhígul. A tengeri és óceáni vizek keménysége nagyon magas (tíz és több száz mekv/dm3).

9. dia

A keménység hatása a víz minőségére

A víz ivóvíz-felhasználása szempontjából keménység szempontjából elfogadhatósága a helyi viszonyoktól függően jelentősen változhat. A kalciumion ízküszöbe (mg-ekvivalensben kifejezve) a megfelelő aniontól függően 2-6 mEq/l tartományba esik, a magnézium ízküszöbe pedig ennél is alacsonyabb. Egyes esetekben a 10 mekv/l keménységű víz elfogadható a fogyasztók számára. A nagy keménység rontja a víz érzékszervi tulajdonságait, keserű ízt ad, és negatív hatással van az emésztőszervekre.

10. dia

Az Egészségügyi Világszervezet egészségügyi okokból nem ajánl semmilyen ajánlott keménységi értéket. A WHO anyagai azt állítják, hogy bár számos tanulmány statisztikailag fordított összefüggést tárt fel az ivóvíz keménysége és a szív- és érrendszeri betegségek között, a rendelkezésre álló adatok nem elegendőek az összefüggés ok-okozati jellegének megállapításához. Ugyanígy nem bizonyított egyértelműen, hogy a lágy víz negatív hatással lenne az emberi szervezet ásványianyag-egyensúlyára.

11. dia

Azonban a pH-tól és a lúgosságtól függően a 4 mekv/l feletti keménységű víz hulladék és vízkő (kalcium-karbonát) lerakódását okozhatja az elosztórendszerben, különösen melegítéskor. Éppen ezért a Kazánfelügyeleti Hatóság normái igen szigorú követelményeket támasztanak a kazánok táplálására használt víz keménységére vonatkozóan (0,05-0,1 mg-ekv/l).

12. dia

Ezenkívül, amikor a keménységi sók kölcsönhatásba lépnek mosószerekkel (szappan, mosópor, sampon), „szappan salak” képződik hab formájában. Ez nem csak a mosószer-pazarláshoz vezet. Száradás után az ilyen hab lerakódás formájában marad a vízvezeték-szerelvényeken, az ágyneműn, az emberi bőrön és a hajon (a „kemény” haj kellemetlen érzése sokak számára jól ismert).

13. dia

E toxinok fő negatív hatása az emberre az, hogy elpusztítják a természetes zsírréteget, amely mindig fedi a normál bőrt, és eltömíti a pórusait. Az ilyen negatív hatás jele a tisztára mosott bőr vagy haj jellegzetes „csikorgása”. Kiderült, hogy a „szappanosság” érzése, amely egyeseknél irritációt okoz a lágy víz használata után, annak a jele, hogy a bőrön lévő védő zsírréteg sértetlen és sértetlen. Ő az, aki csúszik. Ellenkező esetben pénzt kell költeni testápolókra, puhító és hidratáló krémekre és egyéb trükkökre, hogy helyreállítsa azt a bőrvédelmet, amellyel az Anyatermészet már biztosított minket.

14. dia

Ugyanakkor meg kell említeni az érem másik oldalát is. A 2 mEq/l-nél kisebb keménységű lágy víz pufferkapacitása (lúgossága) alacsony, és a pH-értéktől és számos egyéb tényezőtől függően fokozott korrozív hatást fejthet ki a vízvezetékekre. Ezért számos alkalmazásban (különösen a fűtéstechnikában) időnként speciális vízkezelést kell végezni a víz keménysége és korrozivitása közötti optimális egyensúly elérése érdekében.

Az összes dia megtekintése

Vizsgamunka kémiából a következő témában: „A víz keménysége és megszüntetésének módjai” 9. osztályos tanuló „A” Olin Dmitrij Projektvezető Kémia tanár Yu.P NYUGATI KERÜLETI OKTATÁSI OSZTÁLY, GOU OKTATÁSI KÖZPONT „EGÉSZSÉGÜGYI ISKOLA” 1941

A munka tartalma: 1.A víz minden élőlény forrása.A víz minden élőlény forrása 2.A vízkeménység meghatározása és negatív hatásai.A vízkeménység meghatározása és negatív hatásai 3.Keménységfajták.Típusok a keménység 4. A keménység megszüntetésének módjai. A keménység megszüntetésének módjai 5. A merevség megszüntetésének egyenletei. A merevség megszüntetésének egyenletei 6. Gyakorlati rész. Gyakorlati rész 7. Teszt „Teszteld magad!” Teszt „Teszteld magad” 8. Felhasznált anyagok. Anyagok használt

A víz minden élőlény forrása. A víz egyedülálló szerepet játszik, mint olyan anyag, amely meghatározza a Földön élő összes teremtmény létezésének lehetőségét és életét. Univerzális oldószerként működik, amelyben az élő szervezetek alapvető biokémiai folyamatai játszódnak le.

A víz keménysége. A vízkeménység a víz olyan tulajdonsága, amelyet az oldható kalcium- és magnéziumsók jelenléte okoz. Víz lágy Kemény kevesebb, mint 2 mmol/l Közepes keménység Magas keménységű mmol/l több mint 10 mmol/l

A merevség megszüntetésének módszerei. Hazai: 1. Forralás és fagyasztás Forrás és fagyasztás 2. Szűrés Szűrés 3. Lágyítók hozzáadása Lágyítók hozzáadása Ipari: 1. Szóda hozzáadása Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 szóda hozzáadása 2. Oltott mész Ca (OH) hozzáadása 2 Oltott mész hozzáadása mész Ca (OH) 2

Gyakorlati rész. Gyakorlati munka: „Különféle típusú víz keménységének megszüntetése”. Munka célja: 1. Különböző típusú vizek keménységének meghatározása. 2. Tanulja meg, hogyan lehet megszüntetni a keménységet szóda használatával. Felszerelés és reagensek: 1. Kémcsövek, főzőpohár 2. Szódaoldat Na 2 CO 3. 3. Digitális fényképezőgép.

Gyakorlati rész A munka előrehaladása: Gyakorlati munkám során természetes vizek keménységét vizsgáltam: „Szentforrás”, „Matvejevszkoje” mikrokörzet forrásvize, „Narzan” ásványvíz és csapvíz. A keménység kiküszöbölésére használhat Na 2 CO 3 szódaoldatot. Az oldatot négy kémcsőbe öntöttem és figyeltem, mi történik.

Gyakorlati rész. Következtetés: A „Narzan” ásványvíz és a „Matveevskoye” mikrokörzet forrásvize nagyobb keménységgel rendelkezik, azaz a legnagyobb mennyiségű magnézium- és kalciumsót tartalmazzák. Az ilyen típusú vizek a legalkalmasabbak ivásra, mivel kalcium- és magnéziumsókkal látják el a szervezetet, de háztartási célra nem alkalmasak.

2. kérdés Melyik tulajdonság NEM látható a kemény vízben? 1. Jól vezeti az elektromos áramot 2. Jól vezeti a hőt 3. Forrásakor vízkövet képez. a szappan nem habzik jól)

Felhasznált anyagok. 1. „Kémia”. Iskolások kézikönyve" - ​​Moszkva Külön köszönet Yu.P. Shushlyapina kémiatanárnak a segítségéért.

1/13

Előadás a témában:

1. dia

Dia leírása:

2. dia

Dia leírása:

Bevezetés A barlangkutatók a barlangokban találkoznak a legszebb mészkőképződményekkel - az ívekben lelógó cseppkövekkel és felfelé növekvő sztalagmitokkal. Kémiai szempontból ezeknek a csodálatos természeti alkotásoknak a megjelenése a talajvíz keménysége.

3. dia

Dia leírása:

Mennyire „kemény” a kemény víz? A víz keménysége a benne lévő oldható kalcium- és magnéziumvegyületek tartalommal összefüggő tulajdonsága, amely a víz kalcium- és magnéziumkationtartalmát mutatja. Vízkő a fűtőkazánok falán, sólerakódás a háztartási készülékeken stb. - mindezek a kemény víz mutatói. A kemény víz nem alkalmas mosásra. A mosógépek fűtőtestein lévő vízkő letiltja azokat; a Ca2+ és Mg2+ kationok reakcióba lépnek a szappanban lévő zsírsavakkal, és rosszul oldódó sókat képeznek, amelyek filmeket és üledékeket képeznek, ami végső soron rontja a mosás minőségét. Ma már ismert a kapcsolat a víz keménysége és a vesekövek képződése között. A jelenlegi szabványok szerint az ivóvíz keménysége nem haladhatja meg a 7 mEq/l-t. A merevségnek két típusa van: ideiglenes és állandó. Magas magnéziumion-tartalmának köszönhetően a víz keserű ízű, hashajtó hatású a belekre. Vannak karbonátos és nem karbonátos keménységűek. A karbonát keménységét az oldott kalcium-hidrogén-karbonátok Ca(HCO3)2 és magnézium-Mg(HCO3)2 jelenléte okozza. Forraláskor a bikarbonátok elpusztulnak, rosszul oldódó karbonátok CaCO3 üledékek képződésével, a keménység csökken, ezért a karbonátkeménységet ideiglenesnek nevezik. Forráskor a Mg2+ és Ca2+ ionok karbonátok formájában kicsapódnak. A víz forrása után megmaradó keménységet állandónak vagy nem karbonátnak nevezzük. Erős savak (szulfátok és kloridok) vízben oldott kalcium- és magnéziumsói okozzák.

4. dia

Dia leírása:

5. dia

Dia leírása:

A vízkeménység hatása az emberi egészségre A megnövekedett vízkeménység negatív hatással van az emberi egészségre a mosás során. A keménységű sók kölcsönhatásba lépnek a mosószerekkel és oldhatatlan salakokat képeznek. Ezek a hulladékok kiszáradnak, és mikroszkopikus kéreg formájában maradnak az emberi bőrön és hajon. Az emberi bőr és haj természetes zsírrétege megsemmisül, a pórusok eltömődnek, szárazság, hámlás, korpásodás jelentkezik. A megnövekedett vízkeménység jele a tisztára mosott bőr és haj nyikorgása. Fokozott szappanosság érzése, amely annak a jele, hogy a bőrön lévő védőfólia sértetlen, és a víz keménysége alacsony. Ezért a kozmetikusok azt tanácsolják, hogy esővel vagy olvadékvízzel mossák meg az arcot. A víz ivóvíz-felhasználása szempontjából keménység szempontjából elfogadhatósága a helyi viszonyoktól függően jelentősen változhat. A nagy keménység rontja a víz érzékszervi tulajdonságait, keserű ízt ad, és negatív hatással van az emésztőszervekre. Ezen túlmenően, amikor a kemény sók kölcsönhatásba lépnek a mosószerekkel, „szappan salak” képződik hab formájában, amely lerakódásként marad a vízvezeték-szerelvényeken, az ágyneműn, az emberi bőrön és a hajon.

6. dia

Dia leírása:

A vízkeménység kémiája A kationok anionokkal való kölcsönhatása következtében üledék és vízkő (keménysók) keletkeznek. Az alábbi táblázat bemutatja azokat a fő fémanionokat és kationcserélőket, amelyekkel társulnak és keménységet okoznak. A vas, a mangán és a stroncium kevéssé befolyásolja a keménységet a kalciummal és a magnéziummal összehasonlítva. Az alumínium és a vas oldhatósága a természetes víz pH-értékén alacsony, így a vízkeménységre gyakorolt ​​hatásuk is kicsi.

7. dia

Dia leírása:

A kalcium- és magnéziumionok, valamint a keménységet meghatározó egyéb alkáliföldfémek minden ásványos vízben jelen vannak. Mészkő- és gipszlerakódások alkotják. A kalcium- és magnéziumionok a kőzetek oldódási és kémiai mállási folyamatai során kerülnek a vízbe. Az ionok a talajban lezajló mikrobiológiai folyamatok során keletkeznek, ahol a víz a fenéküledékekben távozik. Az alacsony ásványianyag-tartalmú vizekben általában az ionok keménysége dominál. A víz mineralizációjának növekedésével a kalciumionok tartalma gyorsan csökken. A magnéziumionok mennyisége az erősen mineralizált vizekben elérheti a több grammot, a sós tavakban pedig a több tíz grammot literenként. A talajvíz keménysége általában magasabb, mint a felszíni vizeké. A felszíni vizek keménysége évszaktól függően ingadozik, legmagasabb értékét általában tél végén, a legalacsonyabbat az árvízi időszakban éri el, amikor lágy esővel és olvadékvízzel bőségesen felhígul. A tenger és az óceán vize nagyon kemény.

8. dia

Dia leírása:

Vízlágyítás A vízlágyítás a vízkeménység csökkentésének folyamata, azaz. a kalcium- és magnéziumionok koncentrációjának csökkenése. A kemény víz negatívan befolyásolja az emberi egészséget és a vízvezeték- és kazánberendezések működését. Ezért a berendezés károsodásának elkerülése érdekében vízlágyításra van szükség. A kazánokban és kazánokban megnövekedett vízkeménység esetén a vízlágyítás szükséges. A vízlágyításra többféle módszert alkalmaznak, amelyeket a következő tényezők alapján választanak ki: A vízlágyítás mélysége A forrásvíz minősége Gazdasági megfontolások

9. dia

Dia leírása:

Vízlágyítás módszerei: Reagens vízlágyítás, ezzel a víztisztítási módszerrel a Ca+2 és Mg+2 ionokat különféle anyagok kötik le oldhatatlan vegyületekké. Elektromágneses hatások a vízre. Ez a víztisztítási módszer nem csökkenti annak keménységét, de megakadályozza a vízkő és karbonát lerakódások kialakulását. Ezt a módszert ott alkalmazzák, ahol a vízlágyítás nem öncél. Olvasson többet a vízkeménység kémiájáról. Ahhoz, hogy megszabaduljon az ideiglenes keménységtől, csak vizet kell forralnia. A víz forralásakor a hidrokarbonát anionok reakcióba lépnek a szciumokkal, és nagyon gyengén oldódó karbonátsókat képeznek velük, amelyek kiválnak Ca2 + 2HCO3- = CaCO3v + H2O + CO2^ Az állandó keménységgel nehezebb megbirkózni. Egy lehetőség: jég fagyasztása. Csak fokozatosan kell lefagyasztania a vizet. Amikor a folyadék kb. 10%-a megmaradt az eredeti mennyiségből, le kell engedni a fagyott vizet, és a jeget vissza kell alakítani vízzé. Minden só, amely keménységet képez, a fagyatlan vízben marad, az egyik módja a víz elpárologtatása, majd a kondenzáció. Mivel a sók nem illékony vegyületek, megmaradnak, és a víz elpárolog, de az olyan eljárások, mint a fagyasztás és a desztilláció, csak kis mennyiségű víz lágyítására alkalmasak. Kémiai szempontból a vízkeménység következménye - vízkő - nagyon egyszerűen kezelhető. A gyenge sav sójára erősebb savval kell hatni.

12. dia

Dia leírása:

Az ivóvíz vastartalmáról A víz magas vastartalma ülepedést okoz a csövekben és azok túlburjánzását okozza, valamint rontja az ivóvíz ízét (rozsda íze van), a „vas” víz pedig sárga foltokat hagy a vízvezeték-szerelvényeken, foltokat ruhákon. A vas szinte mindig megtalálható a felszíni és a felszín alatti vizek kútvizeiben. Ezenkívül a csövek korróziója miatt rozsda kerül az ivóvízbe. A vízben lévő vasvegyületek oldott és fel nem oldott formában vannak jelen. 1. A rozsda eltávolítására úgynevezett „mechanikus” szűrőket használnak. A szűrőelemek mosható rozsdamentes acél háló formájában jelennek meg, kvarchomok és kerámiaforgács is használatos.2. Az oldott vas három- és kétértékű formában fordul elő. A három vegyértékű forma sárga oldat, a kétértékű forma színtelen oldat. Vízben oxigén jelenlétében a kétértékű vas nagyon gyorsan átalakul háromértékű formává, és gyengén oldódó vas-hidroxidot képez. 4Fe 2+ + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 A levegőztetés során a kétértékű vas három vegyértékű vas oxidálódik a következő összreakció szerint: 4Fe2+ + O2 +10H2O = 4Fe (OH) 3 + 8H+ Szintén légköri oxigén helyett , a Fe2+ Fe3+-má alakításához használhat más oxidálószereket, például kálium-permanganátot. Ezek a módszerek a vizet a kétértékű vashoz gyakran kísérő mangántól (Mn2+) tisztítják: 3Fe (HCO3)3 + KMnO3 + 2H2O = 3Fe (OH)3 + MnO2 + 5CO2 + KHCO3 Kétértékű mangán esetén a következő oxidációs reakció megy végbe: 3Mn2+ + 2MnO4 - + 2H2O = 5MnO2 + 4H+

13. dia

Dia leírása: