1-Ma`ruza. Mavzu: Metallmaslar. Vodorod. Suv. Reja. Metallmaslarning davriy jadvalda tutgan o`rni. Metallmaslarning umumiy xossalari

3. Suvning qattiqligi va uni yo`qotish usullari.

Tabiatda toza suv uchramaydi: uning tarkibida doimo biror moddalar aralashgan bo`ladi. Jumladan, suv yer qobig`idagi tuzlar bilan o`zaro ta`sirlashib, muayyan qattiqlikka ega bo`lib qoladi.

Suvning qattiqligi–suvda kalsiy kationlari Ca²⁺ va magniy kationlari Mg²⁺ borligidan kelib chiqadigan xossalari to`plamidir.

Agar suvda bu kationlarning konsentratsiyasi yuqori bo`lsa, u holda suv qattiq, agar kam bo`lsa–suv yumshoq deyiladi.

Kalsiy kationlari Ca²⁺ kalsiyli qattiqlikni, magniy kationlari Mg²⁺ magniyli qattiqlikni keltirib chiqaradi. Umumiy qattiqlik kalsiy va magniyli qattiqliklardan, ya`ni suvdagi Ca<sup>2+</sup> va Mg<sup>2+</sup> kationlarining konsentratsiyalari yig`indisidan hosil bo`ladi.

Suvni yumshatish jarayonlariga nisbatan olganda karbonatli va karbonatsiz qattiqliklar bo`ladi. Ca<sup>2+</sup> va Mg<sup>2+</sup> kationlarining suvdagi gidrokarbonat ionlari HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> ga ekvivalent bo`lgan qismi keltirib chiqargan qattiqlik karbonatli qattiqlik yoki muvaqqat qattiqlik deyiladi. Qaynatilganda Ca²⁺ CaCO₃ holida cho`kmaga tushadi:

Ca²⁺ + 2HCO₃^- = CaCO₃↓ + H₂O + CO₂

Mg²⁺ esa gidroksikarbonat yoki Mg(OH)₂ (pH>10,3 bo`lganda) holida cho`kmaga tushadi:

Mg²⁺ + 2HCO₃^- + 2OH^- = (MgOH)₂CO₃↓ + H₂O + CO₂

Qattiqlikning suv qaynatilgandan keyin ham qoladigan qismi karbonatsiz qattiqlik deyiladi. U suvda kuchli kislotalarning, asosan sulfatlar va xloridlarning kalsiyli va magniyli tuzlarining miqdori bilan aniqlanadi.

K = Ca²⁺/20,04 + Mg²⁺/12,16

Bunda [Ca²⁺] va [Mg²⁺] - Ca²⁺ va Mg²⁺ ionlarining konsentratsiyasi, mg/l.

Odatda suvning qattiqligini yo`qotish uchun suvga turli xil kimyoviy moddalar bilan ishlov beriladi. Masalan, karbonatli qattiqlikni so`ndirilgan ohak qo`shish yo`li bilan yo`qotish mumkin:

Ca²⁺ + 2HCO₃^- + Ca²⁺ + 2OH^- = 2CaCO₃↓ + 2H₂O

Mg²⁺ + 2HCO₃^- + 2Ca²⁺ + 4OH^- = Mg(OH)₂↓ + 2CaCO₃↓ + 2H₂O

Ohak bilan soda bir vaqtning o`zida qo`shilganda karbonatli va karbonatsiz qattiqlikdan xalos bo`lish mumkin (ohak-sodali usul). Bunda karbonatli qattiqlikni ohak, karbonatsiz qattiqlikni soda yo`qotadi:

Ca²⁺ + CO₃^- = CaCO₃↓; Mg²⁺ + CO₃^- = MgCO₃

MgCO₃ + Ca²⁺ + 2OH^- = Mg(OH)₂ + CaCO₃↓

Suvning qattiqligini yo`qotishning boshqa usullari ham qo`llaniladi, ulardan hozirgi vaqtda eng ko`p foydalaniladigani kationitlar ishlatishga asoslangan (kationitli usul). Tarkibida tashqi muhit ionlariga almashina oladigan harakatchan ionlar bor qattiq moddalar ionitlar deyiladi.

Ionitlar ikki guruhga bo`linadi. Ulardan biri o`z kationlarini muhit kationlariga almashtiradi va kationitlar deyiladi, boshqalari o`zining anionlarini almashtiradi va anionitlar deyiladi.

Ca²⁺ + Na₂R = 2Na⁺ + CaR; Mg²⁺ + Na₂R = 2Na⁺ + MgR

CaR + 2Na⁺ = Na₂R + Ca²⁺; MgR + 2Na⁺ = Na₂R + Mg²⁺