Tabiiy fanlari fakulteti

1.5. Suvning qattiqligi va uni yo‘qotish usullari.
Hammaga ma’lumki, yomg‘ir suvida sovun yaxshi ko‘piradi (yumshoq suv), quduq suvida esa sovun yaxshi ko‘pirmaydi (qattiq suv). Qattiq suvni tahlil qilish shuni ko‘rsatadiki, unda kalsiy va magniyning eriydigan tuzlari ko‘proq miqdorda bo‘ladi. Bu tuzlar sovun bilan suvda erimaydigan birikmalar hosil qiladi. Bunday suv ichki yonish dvigatellarini sovitish va bug‘ qozonlarini to‘ldirish uchun yaramaydi, qattiq suv qizdirilganda sovitish sistemalarining devorlarida quyqa hosil qiladi. Quyqa issiqni yomon o‘tkazadi, shuning uchun motorlar va bug‘ qozonlarining qattiq qizib ketishi, buning natijasida ular ishdan chiqishi mumkin. 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—yumshoq deyiladi. Xuddi ana shu kationlar tabiiy suvlarga o‘ziga xos xususiyatlar baxsh etadi. Kir yuvilganda qattiq suv gazlamalarning sifatini yomonlashtiradi va ko‘p sovun ishlatishga to‘g‘ri keladi, sovun Ca2+ va Mg2+ kationlarini bog‘lashga sarflanadi.
2C₁₇H₃₅COO^– +Ca²⁺=(C₁₇H₃₅COO)₂Ca ↓
2C₁₇H₃₅COO^–+Mg²⁺=(C₁₇H₃₅COO)₂Mg ↓
va ko‘pik shu kationlar to‘liq cho‘kkandan keyingina hosil bo‘ladi. Kalsiy kationlari Ca²⁺ kalsiyli qattiqlikni, magniy kationlari Mg²⁺ esasuvning magniyli qattiqligini keltirib chiqaradi. Umumiy qattiqlik kalsiy va magniyli qattiqliklardan, ya’ni suvdagi Ca²⁺ va Mg²⁺ kationlarining konsentratsiyalari yig‘indisidan hosil bo‘ladi. Suvni yumshatish jarayonlariga nisbatan olganda karbonatli va karbonatsiz qattiqlik bo‘ladi. Ca²⁺ va Mg²⁺kationlarining suvdagi gidrokarbonat ionlari HCO^–3 ga ekvivalent bo‘lgan qismi keltirib chiqargan qattiqlik karbonatli qattiqlik deyiladi. Boshqacha aytganda, karbonatli qattiqlik kalsiy va magniy gidrokarbonatlarning borligi natijasidir. Suv qaynatilganda gidrokarbonatlar parchalanadi, hosil bo‘lgan kam eriydigan karbonatlar esa cho‘kmaga tushadi va karbonatli qattiqlik muvaqqat qattiqlik ham deyiladi. Qaynatilganda kalsiy kationlari Ca₂₊ kalsiy karbonat holida cho‘kmaga tushadi:  magniy kationlari Mg²⁺ esa gidroksikarbonat yoki magniy gidroksid (pH>10,3 bo‘lganda) holida cho‘kmaga tushadi:

Qattiqlikning suv qaynatilgandan keyin ham qoladigan qismi karbonatsiz yoki doimiy qattiqlik deyiladi. U suvda kuchli kislotalarning, asosan, sulfatlar va xloridlarning kalsiyli va magniyli tuzlarining miqdori bilan aniqlanadi. Suv qaynatilganda bu tuzlar yo‘qolmaydi, shu sababli karbonatsiz qattiqlik doimiy qattiqlik ham deyiladi. Suvning qattiqlik darajasi turlicha ifodalanadi. Ba’zan u 1 l suvdagi Ca²⁺ va Mg²⁺ kationlarining milliekvivalent (mekv) soni bilan ifodalanadi. 2 mekv qattiqlik Ca²⁺ kationlarining 20,04 mg/l yoki Mg²⁺ kationlarining 12,16 mg/l miqdoriga to‘g‘ri kelganligi uchun ta’rifga binoan suvning umumiy qattiqligi K ni (mekv/l hisobida) ushbu formuladan hisoblab topish mumkin:

bunda [Ca²⁺] va [Mg²⁺]—Ca²⁺ va Mg²⁺ ionlarning konsentratsiyasi, mg/l. Qattiqlik qiymatiga qarab, tabiiy suv juda yumshoq — qattiqligi 1,5 gacha, yumshoq –1,5 dan 4 gacha, o‘rtacha qattiqlikdagi –4 dan 8 gacha, qattiq –8 dan 12 gacha va juda qattiq –12 mekv/l dan katta bo‘ladi. Uy-xo‘jaliklardagi vodoprovod suvining qattiqligi 7 mekv/l dan katta bo‘lmasligi kerak. Ko‘pincha qattiq suv ishlatishdan oldin yumshatiladi. Odatda, buning uchun suvga turli xil kimyoviy moddalar bilan ishlov beriladi. Masalan, karbonatli qattiqlikni so‘ndirilgan ohak qo‘shish bilan yo‘qotish mumkin:

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

Suvning qattiqligini yo‘qotishning boshqa usullari ham qo‘llaniladi, ulardan hozirgi vaqtda eng ko‘p foydalaniladigan kationitlar ishlatishga asoslangan. Тarkibida tashqi muhit ionlariga almashina oladigan harakatchan ionlar bor qattiq moddalar ionitlar deyiladi. Sintetik polimerlar asosida olinadigan ion almashinuvchi smolalar, ayniqsa, ko‘p tarqalgan.
Ionitlar (ion almashinuvchi smolalar) ikki gruppaga bo‘linadi.
Ulardan biri o‘z kationlarini muhit kationlariga almashtiradi va kationitlar deyiladi, boshqalari o‘zining anionlarini almashtiradi va anionitlar deyiladi.


XULOSA

1. 
   Maktabda, kasb-hunar kollеjlari, akadеmik litsеy va oliy o‘quv yurtlarida kimyo fanlari o‘tilib, ularda kimyo­viy elеmеntlar haqida ma’lumotlar bеrilgan Men ushbu kurs ishini yozish mobaynida quyidagi xulosalarga keldim. Men bu kurs ishi yozish davomida kimyo faning nechog’li qiziqarli ekanligini bildim. Bu fanga qiziqishim yanada ortdi.
   
2. 
   Kimyoviy elеmеntlar ularning birikmalari, minеrallari va xususiyatlarini siri ochilmagan sandiqqa o’xshatish mumkin. Ularga mеhr qo‘yib, chuqur bilim, zakovat va aql bilan yondashish uning hali ochilmagan minglab qirralarini ochib bеradi. Saxovatli ona yеrimiz, bahaybat va mag‘rur qorli tog’larimiz qa’rida hali ilm ahliga umuman yot bo‘lgan qanchadan-qancha kimyoviy elеmеntlar yashirinib yotibdi. Biz bilmagan ko‘pgina mеtallar yana qayеr­larda, qaysi sohalarda ishlatilishi mumkin, bu borada talay ilmiy izlanish tadqiqotlarini olib borish ehtiyoji mavjud. Asrimiz boshlariga kеlib dеyarli 107 ta kimyoviy elеmеntlarning xossalari o‘rganib chiqildi.
   
3. 
   Kurs ishimni mavzusi ,,Kalsiy va uning birikmalari” ning xossalarini va hayotda, sanoatda qanchali ahamiyatga ega ekanligini bilib oldim. Men keyinchalik ham kimyoning sirlarini ochishga va izlanishga bor kuchim bilan harakat qilaman