Primeiro de tudo, vamos descobrir porque é um problema quando a água é muito dura. Seu consumo regular de água acarreta o aparecimento de pedras no sistema excretor. Usá-lo para tomar banho ou lavar pode causar irritação na pele, especialmente em crianças. Além disso, pode criar alguns inconvenientes na vida cotidiana: os sais metálicos (cálcio e magnésio), responsáveis pela dureza da água, podem formar compostos especiais (insolúveis) com os ácidos graxos contidos no sabão.
Vamos experimentar:
- Despeje água no frasco até a marca "40".
- Adicione todos os 0,2 m de solução de cloreto de cálcio do frasco.
- Pegue um fogão a combustível e coloque uma vela nele. Em seguida, tire as luvas de proteção e acenda a vela. Instale o difusor de chama nos fogões.
- Coloque o frasco no difusor de chama. Aguarde 15 minutos.
- Despeje toda a solução de bicarbonato de sódio 0,3M do frasco.
- Depois disso, a água no frasco ficará turva.
Qual é a dureza da água?
Temporárioe dureza da água constante. O que é uma constante?
Este é um valor tão certo, refletindo a quantidade de sais de vários metais dissolvidos na água, como cálcio, manganês, ferro. Dureza temporária (que pode ser extraída) e dureza permanente. O temporário é devido ao bicarbonato de cálcio e magnésio, e o torniquete permanente é devido aos seus sulfatos e cloretos (CaCl2 e MgCl2). Podemos concluir que a água dura é aquela em que há muitos sais metálicos ao mesmo tempo.
Quando adicionamos cloreto de cálcio, aumentamos artificialmente sua dureza. Como mencionado acima, CaCl2 causa dureza permanente não carbonatada na água. E uma parte do nosso experimento demonstrou este fato: quando fervendo, nenhuma precipitação perceptível ocorre nas paredes.
Adição de bicarbonato de sódio NaHCO3 leva à formação de bicarbonato de cálcio em solução:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl, e devido à formação de Ca (HCO3)2, a dureza da nossa água torna-se temporária - agora pode ser removida fervendo.
Por que a escala se acumula e como removê-la
A incrustação (ou calcário) é um carbonato de cálcio insolúvel que precipita durante a decomposição térmica do bicarbonato de cálcio. Embora a espessa camada de escala de cinza não torne a comida mais bonita, ela não faz mal. Além disso, pode remover a dureza excessiva da água da torneira. Além disso, o calcário pode ser facilmente removido de bules e bules limpando-os comsolução de ácido cítrico.
Como amolecer a água
A água, que contém uma pequena quantidade de sais metálicos, é macia. E o processo de extração de dureza a suaviza. A maneira mais fácil de amolecer, como mostrado em nosso experimento, é fervendo. Quando aquecidos, os bicarbonatos de cálcio e magnésio sofrem decomposição térmica. Este processo remove apenas a dureza temporária (carbonato) (a dureza permanente da água pode ser removida por outros métodos). A dureza constante é mantida: a água saturada com cloreto de cálcio CaCl2 não deixa resíduos quando fervida. A destilação está intimamente relacionada a esta ação. Durante o processo de destilação, o líquido evaporado condensa na superfície resfriada e é assim coletado na forma de gotículas. A água purificada dessa maneira é chamada de destilada. Não é adequado para beber, pois libera minerais do corpo. No entanto, é amplamente utilizado na ciência e na indústria.
Outra maneira de suavizar é usar reagentes. Eles transferem íons de magnésio e cálcio para uma forma que não se dissolve pela adição de certos produtos químicos, como hidróxido de cálcio (um processo chamado amolecimento de cal). Assim como a fervura, o amolecimento da cal apenas remove a dureza do carbonato.
Eliminando a dureza permanente da água
Para extrair a dureza permanente (não carbonatada), é necessário um amaciamento mais profundo da água, então eles usam carbonato além de cal apagadasódio.
Para uma remoção ainda mais eficiente de íons metálicos, “grandes armas” – fosfato de sódio são usados:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
A desvantagem deste método de amaciamento é que é necessário dosar com precisão os reagentes que nos são fornecidos. Na indústria, a tecnologia de amaciamento da água com resinas de troca iônica é a mais utilizada. Especialistas passam a água através de um filtro que retém íons metálicos (cálcio, manganês, ferro, magnésio). Essas partículas “aprisionadas” são substituídas por íons de potássio, sódio ou hidrogênio H+ liberados na solução. Este método também é eficaz quando a dureza persistente da água o incomoda.
Conclusões: qual é melhor?
Qual água é melhor para você - dura ou mole? A resposta é simples: tudo é bom com moderação. A opção ideal para o uso doméstico diário é a água de dureza média, que contém uma pequena quantidade de substâncias nocivas. O equilíbrio certo é sempre o caminho para a harmonia.
