Namangan davlat universiteti kimyo kafedrasi kimyo texnologiya

Laboratoriya ishi -3
Suvni yumshatish va tuzsizlantirish.
Suv tarkibidagi kalsiy, magniy ionlarini yuqotish uchun suv yumshatiladi. Suvni yumshatish kimyoviy va fizik kimyoviy usullar bilan amalga oshiriladi. Suvni kalsiy gidroksidi (ohakli usul) yoki natriy gidroksidi (natronli usul) bilan ishlov berilsa suvning muvakkat qattiqligi va qisman doimiy qattiqligi va uglerod (IV) oksidi yuqotiladi.

Mg(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + Mg(OH)₂↓ + 2H₂O

Ca(HCO₃)₂ + 2NaOH → CaCO₃↓+ Na₂CO₃ + 2H₂O

MgCl₂ + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)₂↓

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Codali usulda faqat doimiy qattiqlik yuqoladi va karbonat angidridni biriktirib oladi.

(Ca, Mg)SO₄+Na₂CO₃→(Ca, Mg)CO₃↓+Na₂SO₄

CO₂+Na₂CO₃+H₂O→2NaHCO₃

Bu usulda suv tulik yumshamaydi. Tulik yumshatish uchun fosfatli usul qo’llaniladi. Bunda suvga natriy fosfat qo’shiladi. Natijada xam karbonatli xam karbonatsiz qattiqlik yo’qoladi.

3(Ca, Mg)(HCO₃)₂+2Na₃PO₄→(Ca, Mg)₃(PO₄)₂↓+6NaHCO₃

3(Ca, Mg)Cl₂+2Na₃PO₄→(Ca, Mg)₃(PO₄)₂↓+6NaCl

Eng arzon va qulay usul bu ion almashinish usuli bo’lib bunda suv ionitlar orqali filtrlab o’tkaziladi.

Kationitlarning asosiy texnologik xarakteristikasi bu almashinish sig’imi yoki yutish sig’imi (Yu_k) hisoblanadi. U kationitning ma’lum hajm birligi qancha ionni yutishini ko’rsatadi Kationitning almashinish sig’imi quyidagi formula bilan hisoblanadi.

Bunda: Yu_k kationitning almashinish sig’imi, mmol/l³; K_u-vodoprovod suvining umumiy qattiqligi, mmol/l; K_ch-yumshatilgan suvning qattiqlik chegarasi; mmol/l; V_c-K_ch­- ga yetguncha kationit orqali o’tkazilgan suvning umumiy hajmi, l; V_k-kationit hajmi, l.

Kationit ionining suvdagi ionlar bilan almashinish reaksiyasi qaytar reaksiya bo’lib, tez muvozanatga keladi.

Na₂[Kat] + Ca(HSO₃)₂ ↔ Ca[Kat] + 2NaHCO₃

H₂[Kat] + MgCl₂ ↔ Mg[Kat] + 2HCl

Suv tarkibida natriyli tuzlar yoki kislota konsentratsiyasining ortishi yuqoridagi reaksiyalarni chapga siljitadi ya’ni suvda Sa²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ kabi ionlarni kationitga yutilishi urniga aksincha jarayon, kationitdan ularni siqib chiqarish boshlanadi.

To’yingan kationitni regeneratsiyalash shunga asoslangan. Na-kationit 5-10% li natriy xlorid bilan regeneratsiyalanadi.

Ca[Kat] + 2NaCl ↔ Na₂[Kat] + CaCl₂

N-kationitni esa HCl yoki H₂SO₄ ning 1-2% li eritmalari bilan regeneratsiyalanadi.

Mg[Kat] + 2HCl ↔ H₂[Kat] + MgCl₂

Anionitni ([AH] deb yoziladi) regeneratsiyalash uchun undan ishqor eritmasi o’tkaziladi.

[AH]Cl₂ + 2NaOH ↔ [AH](OH)₂ + 2NaCl

Anionit sifatida turli sintetik govak ionollashtiruvchi smolalar ishlatiladi, masalan, aminoformaldegidli va karbamidoguanidinli smolalar.

Kationit sifatida kupincha N⁺, Na⁺, NH₄⁺ ionlari, Na-kationit sifatida permutitlar, glaukonitlar tseolitlar (tabiiy materiallar), alyumosilikatlar, sulfoko’mir, smolalar (sun’iy va sintetik materiallar) ishlatiladi.