Antes que nada, averigüemos por qué es un problema cuando el agua es demasiado dura. Su consumo regular de agua conlleva la aparición de piedras en el sistema excretor. Usarlo para bañarse o lavarse a menudo puede causar irritación en la piel, especialmente en los niños. Además, puede crear ciertos inconvenientes en la vida cotidiana: las sales metálicas (calcio y magnesio), que son responsables de la dureza del agua, pueden formar compuestos especiales (insolubles) con los ácidos grasos contenidos en el jabón.
Vamos a experimentar:
- Vierta agua en el matraz hasta la marca "40".
- Agregue los 0,2 m de solución de cloruro de calcio del vial.
- Toma una estufa de combustible y coloca una vela sobre ella. Luego quítese los guantes protectores y encienda la vela. Instale el difusor de llama en las estufas.
- Coloque el matraz en el difusor de llama. Espere 15 minutos.
- Vierta toda la solución de bicarbonato de sodio 0,3 M del vial.
- Después de eso, el agua en el matraz se volverá turbia.
¿Cuál es la dureza del agua?
Temporaly dureza constante del agua. ¿Qué es una constante?
Este es un valor tan cierto, que refleja la cantidad de sales de varios metales disueltos en agua, como calcio, manganeso, hierro. Dureza temporal (que se puede extraer) y dureza permanente. El temporal se debe al bicarbonato de calcio y magnesio, y el torniquete permanente se debe a sus sulfatos y cloruros (CaCl2 y MgCl2). Podemos concluir que el agua dura es aquella en la que hay muchas sales metálicas a la vez.
Cuando le agregamos cloruro de calcio, aumentamos artificialmente su dureza. Como se mencionó anteriormente, CaCl2 provoca una dureza permanente no carbonatada en el agua. Y una parte de nuestro experimento demostró este hecho: al hervir, no se produce una precipitación perceptible en las paredes.
La adición de bicarbonato de sodio NaHCO3 conduce a la formación de bicarbonato de calcio en solución:2 NaHCO3 + CaCl 2 =Ca (HCO3)2 + 2NaCl, y debido a la formación de Ca (HCO3)2, la dureza de nuestra agua se vuelve temporal; ahora se puede eliminar hirviéndola.
Por qué se acumulan incrustaciones y cómo eliminarlas
La incrustación (o incrustaciones de cal) es un carbonato de calcio insoluble que precipita durante la descomposición térmica del bicarbonato de calcio. Aunque la gruesa capa de escala de grises no hace que la comida sea más bonita, no hace daño. Además, puede eliminar la dureza excesiva del agua del grifo. Además, la cal se puede quitar fácilmente de teteras y ollas limpiándolas consolución de ácido cítrico.
Cómo ablandar el agua
El agua, que contiene una pequeña cantidad de sales metálicas, es blanda. Y el proceso de extracción de durezas lo suaviza. La forma más fácil de ablandar, como se muestra en nuestro experimento, es hervir. Cuando se calientan, los bicarbonatos de calcio y magnesio se descomponen térmicamente. Este proceso solo elimina la dureza temporal (carbonato) (la dureza permanente del agua se puede eliminar con otros métodos). Se mantiene la dureza constante: el agua saturada con cloruro de calcio CaCl2 no deja residuos cuando se hierve. La destilación está estrechamente relacionada con esta acción. Durante el proceso de destilación, el líquido evaporado se condensa en la superficie enfriada y, por lo tanto, se recoge en forma de gotas. El agua purificada de esta manera se llama destilada. No es apto para beber, ya que filtra minerales del cuerpo. Sin embargo, es ampliamente utilizado en la ciencia y la industria.
Otra forma de suavizar es usar reactivos. Transfieren iones de magnesio y calcio a una forma que no se disuelve al agregar ciertos químicos, como hidróxido de calcio (un proceso llamado ablandamiento con cal). Al igual que hervir, la cal suavizante solo elimina la dureza del carbonato.
Eliminar la dureza permanente del agua
Para extraer la dureza permanente (no carbonatada), se necesita un ablandamiento más profundo del agua, por lo que usan carbonato además de cal apagadasodio.
Para una eliminación aún más eficiente de los iones metálicos, se utilizan "grandes armas": fosfato de sodio:
Na3PO4:CA3 3Ca2+ + 2Na3PO4 → (PO4)2↓ + 6Na+
3Mg2+ + 2Na3PO4=Mg3(PO4)2=+ 6Na+.
La desventaja de este método de ablandamiento es que es necesario dosificar con precisión los reactivos que nos dan. En la industria, la tecnología de ablandamiento del agua con resinas de intercambio iónico es la más utilizada. Los especialistas pasan el agua a través de un filtro que retiene iones metálicos (calcio, manganeso, hierro, magnesio). Estas partículas "atrapadas" se reemplazan por iones de potasio, sodio o hidrógeno H+ liberados en la solución. Este método también es efectivo cuando le molesta la dureza persistente del agua.
Conclusiones: ¿cuál es mejor?
¿Qué agua es mejor para ti, dura o blanda? La respuesta es simple: todo es bueno con moderación. La opción ideal para el uso diario en el hogar es el agua de dureza media, que contiene una pequeña cantidad de sustancias nocivas. El equilibrio adecuado es siempre el camino hacia la armonía.
